JPS60116882A - 一定流速複構成単位ポンプ - Google Patents

一定流速複構成単位ポンプ

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JPS60116882A
JPS60116882A JP59232533A JP23253384A JPS60116882A JP S60116882 A JPS60116882 A JP S60116882A JP 59232533 A JP59232533 A JP 59232533A JP 23253384 A JP23253384 A JP 23253384A JP S60116882 A JPS60116882 A JP S60116882A
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    • 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
    • F04B9/10Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid
    • F04B9/109Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid having plural pumping chambers
    • F04B9/117Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid having plural pumping chambers the pumping members not being mechanically connected to each other
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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
    • 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
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S417/00Pumps
    • Y10S417/90Slurry pumps, e.g. concrete

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement 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】 体及びスラリーを送るために適したポンプに関する。
水保持爆破剤(u+aLer−IJearingbla
sting age++ts)の半固体コロイド状分散
物、たとえば、水ゲル又はスラリー火薬類(u+aLe
r gels or slurryexplosive
s)あるいは乳剤形爆破剤、は現在小直径のカートリッ
ジの形態で入手で慇る。しばしば“チャブ(cbub)
カートリッジと呼ばれるこのカートリッジは、爆破剤を
詰め、且つ両端で寄せ集め、その寄せ集めた部分の周り
をたとえば金属閉鎖バンドで締めることによって閉じた
、プラスチックフィルムの管である。
チャブ包装品を連続的に製造することができる機械は米
国特許第21831.302号に記されている。たとえ
ば樹脂投錨ロックボルト鉱坑天盤支持系(resin−
a++chored rock bolL mi++e
−roor−supp−orL systems)にお
いて使用するもののような、区分したチャブ包装品の製
造は米国特許第3,795、801号に記されている。
゛1成形/充JR(For+n/ f i l l )
”tfiとして知られている、これらの包装機械は、フ
ィルムのウェブを連続的に単一又は二重区画の管状にす
ると同時に、その管を製品で満す。
これらの機械は更に管を間隔を置いてすぼめ11つその
すぼめた各区域に閉鎖バンドをあてがう。
製品を管中に送り込むために用いるポンプの能力は包装
結果に着るしく影響を与える。ポンプが正確な計量を提
供しなければならないということはいうまでもない。こ
の場合に、ポンプは高粘度(たとえば10.1)00〜
S+000,00 (lcp)の、しばしば研磨性のス
ラリーの取扱いに良く適していなければならない。しか
しながら、これらの要件以外に、流速が均一であること
もまた重要な問題である。管の形成、充填及び閉鎖の作
業は正しく同期的に行なわれなければならないから、ポ
ンプで送る製品の流速は一定でなければならず且つ管を
形成させて包装機械中を移動させる速度と同一でなけれ
ばならない。それによって、しっかりした、使用に耐え
る包装が生しる。ポンプによる送り速度が周期的に低下
する場合には、生成する包装品は中味が足りず且つしっ
かりした形を保たないものとなる。それに対して、送り
速度が過大であるときは、包装が破れるおそれがある。
1〜2%というような僅かな流速の変動が、包装の使用
に対して困難を生じさせる可能性がある。
ポンプで送る製品の流速が一定であることは、水保持爆
破剤及び天盤ボルト投錨組成物ばかりでなく、多くの種
類の製品のポンプ輸送において重要である。それらの製
品は食料品、コンクリート、油井及び〃ス井戸のための
7ラツシング(fracci+ドg)液、石炭/水スラ
リー、核廃棄物スラリー、アスファルト、塗料、及び充
填エポキシ樹脂を包含する。
良好な計量能力を有する多くのポンプが存在する。それ
らはギヤポンプ、ピストンポンプ及びスクリューポンプ
を包含する。しかしながら、これらのようなポンプにお
いては一般に、スラリーの取扱いは、特にそれが高粘度
で且つ研磨性である場合に、うまくいがない。その上、
スラリーを取扱う公知の隔膜ポンプは、何れも一定の流
速を−りえないという一つの欠点を有している。
たとえば、米国特許第2,419,993号に記載のポ
ンプは2室を有しており、それぞれの室がそれを送出し
流体(ポンプ輸送する流体)と動作流体を含有する2区
画に分ける柔軟な隔膜を有している。しがしなが呟動作
流体管中の弁の同時的な切換え、流体の圧縮性、ハウジ
ングの膨張、及び使用する逆止め弁の移動のために、−
隔膜から他の隔膜への切換えにおいて送出し流体の流れ
が脈動する。かくして、各サイクルの間に流れに2脈動
が生じる。同様に、4隔膜を使用している米−国特許1
2,64G、000号に記載の隔膜ポンプニオいては、
各月の隔膜が方向を逆転するときに圧力脈動が生じる。
これが、逆止め弁の作用と結び付いて、脈流を生じさせ
る。
米国特許ttS2,667.129号に示された複式隔
膜ポンプもまた、その逆止め弁と隔膜の機械的なつなが
りのために、一定流速を提供することができない。運動
の方向を逆にするときに瞬間的にポンプ作用が停止する
。米国特許第2,703,055号の隔膜式の泥ポンプ
もまた逆止め弁流体のj1縮性、ハウジングの膨張、及
び−ハマンンングから池のハウジングへの同時的な切換
えのために、一定流速の能力を有していない。米国特許
第3゜320.901号に記載のポンプにおける弁の切
換えに際しての内部容積の変化は、−シリンダーから他
のシリング−への切換えに際して一定流速が達成される
ことを妨げる。
同じく上記の欠点の一つ以上を有するスラリーポンプに
ついてのその池の特許としては米国特許第3,637,
328号、第3,951.572号及び第4,321,
016号がある。
上記のポンプにおいて生しる脈流の問題は、3以上のポ
ンプ室を用いることによって低減することができようが
、それは着るしい複雑性と費用を必要とする。その上、
これらのポンプにおいて用いる弁は通常は逆止め弁であ
るといわれ、これは閉しるために逆の流体流を必要とし
且つ流体からエネルギーを抜き出し、かくして瞬間的に
流速を変化させる。その上、流体の圧縮性と隔膜ハウジ
ングの膨張のために、−室から池の室への切換えの開に
流速が低下する。この流速の低下は、特にポンプで送る
スラリーが同伴する空気を含有する場合(たとえばスラ
リー爆薬における場合)又は圧力がきわめて高い場合に
、きわめて大きいことがある。
本発明は複構成単位(dual u++iL)ポンプ(
たとえば波動隔膜ピストンポンプ(rot l ir+
gdiapl+raHmpiston pump))に
おける改良を提供するが、このポンプ中で各構成単位は
、密閉手段(たとえば滑ることができるピストン及び取
り付けた波動隔膜)によって容積可変の動作(推進)液
体室及び相補的に容積可変の送出し液体(製品)室に分
けたノ)ウノングを有しており且つ製品の送出しは−ハ
ウジングから池のハウシングへと交互に切換える。本発
明の改良は: (、) −ハウジングにおける充填サイクルを他のハウ
ジングにおける排出サイクルが完了する前に完了させる
ような速度で送出し液体を一方のハウジングに入れ且つ
動作液体をそれから排出させ(充填サイクル)、同時に
動作液体を他方のハウジングに入れ且つ送出し液体をそ
れから排出させる(排出サイクル)ような具合に、各室
に出入する液体の流れを制御する手段、該流れ制御手段
は本質的に液体送入管と排出管における容積変化なしに
各ハウジングを出入する送出し及び動作液体の流れを一
方のハウジングから他方のハウジングへと交互に切−換
えるように作動させるために適応している; (b) 充填サイクルの終りに両ハウジングにおける液
体圧力差を検出するための検知手段、たとえば差動圧力
弁;及び (c) 検知手段によって検出した圧力差に答えて作動
する両ハウジングにおける液体圧力を均等化するための
手段、該圧力均等化手段は液体流制御手段を作動させて
各ハウジングに出入する送出し及び動作液体の流れを一
方のハウジングから他方に切換える前に圧力均等化を完
了するように適応し、それによって流速の変化なしに切
換えを完了する、 ことから成っている。
本発明のポンプは、 (1)連携して機能するように適応してし・る2ポンプ
構成単位、たとえば圧力容器、これらの構成単位のそれ
ぞれは(1)動作(又は駆動)液体、たとえば油又は水
、ポンプで送るべ外装品液体又はスラ17−1たとえば
坑道の天盤中の穴に補強ポル−トを投錨するために用い
る米国特許第4.280゜943号記載のような固体含
有樹脂配合物、を局限するように適応したハウジング;
(2)ノ1ウノングを容積可変の動作液体室及び相補的
に容積可変の送出し液体室とに分けるように適応した密
閉手91、たとえば、ハウジング中に滑動できるように
配置したピストン及び動作液体と送出し液体の間に柔軟
な摩擦のないシールを形成するように周辺においてハウ
ジングに且つ中心におし1てピストンに取り(;Iけた
波動する隔膜(rollingdiapl+raim)
:室から動作液体を排出させるためのハウジング中の出
入口;及び(4)送出し液体室へと送出し液体を進入さ
せ且つその室から送出し液体を排出させるためのハウジ
ング中の出入口を有する;(b) (1)各ハウジング
中の出入口、(2)動作液体の源泉、たとえば貯槽及び
(3)動作液体を貯槽から送入管を通じて一定流速で推
進するための手段と連絡する第一の動作液体送入管;(
c) 各ハウジング中の出入口及び動作液体のi原泉、
たとえば第一の動作液体送入管と連絡するものと同一の
貯槽と、連絡する第二の動作液体送入管; (d) 各ハウジング中の出入口と連絡する動作枝体排
出管; (e)各ハウジング中の出入口と連絡する送出し液体送
入及び排出管; (「) 一方のハウジングにおける充填サイクルを他方
のハウジングにおけるtll出出イクルが完了方のハウ
ジングに入れ、且つそれから動作液体を排出させ、同時
に動作液体を他方のハウジングに入れ且つそれから送出
し液体を排出させるような具合に各室に出入する液体の
流れを制御するための、動作液体及び送出し液体送入並
びに排出管中の手段、たとえば玉弁、プラグ弁又は回転
剪断シール弁、該流れ制御手段は本質的に液体送入管−
二お1ける容積変化なしに各ハウジングを出入する送出
し及び動作液体の流れを一方のハウジングから他方へと
交互に切換えるよう作動するために適応している; (g) 充填サイクルの終りに両ハウジングにおける液
体圧力差を検出するための動(e液体送入管中の検知手
段;及び (1+) 両ハウシング中の液体圧力を均等化するため
に検知手段による圧力差の検出に答えて作動する手段、
たとえば第二の動作液体送入管中の弁、該均等化手段は
両ハウジングを出入する送出し及び動作液体の流れを一
方のハウジングから他方に切換えるために液体流制御手
段を作動させる前に圧力均等化を完了するように適応し
ている、を有している。
好適実施形態においては、ポンプは各ハウジング中の隔
膜ピストンポンプであり且つ各ハウジング中の隔膜は柔
軟な、摩擦のないシールを形成するように周辺において
ハウジングを二数1)付は且つ中心においてピストンヘ
ッドに取り付けた波動シール隔膜であり、それによって
ポンプを斬摩性スラリーにおいて使用するために適応し
ている。
第1図において、Aで表示した第一のポンプ構成単位は
クランプ2によって相互に保持され2部分1a及び1b
として形成せしめた円筒状の金属ハウジングから成って
いる。ヘッド3と棒4を有するピストンがハウジング中
に滑動できるように備えである。米国特許第3,137
,215号及び第3.373,236号、並びにベロ7
ラムコーポレーシヨンにより刊行されたパン7レツ)D
−211−5、デザインマニュアル5/78/IOM中
に記載の種類の波動隔膜を番号5で示す。隔WA5は本
質的にエラストマーの薄層で含浸した、特別に織った布
の層である飼料から成っている。この材料をシルクハツ
トの形態の形として、その外側の7ランノを部分1aと
1bの間の2においてハウジングに留め付は且つその中
心を任意の方法で(図中に示してない)ピストンヘッド
3に固定する。
隔膜5はピストンの行程の間にピストンスカートとハウ
ジング壁の上で交互に波が大きくなったり小さくなった
りするように、取り(−1けに際してそれ自体に折り返
しである。
ポンプは構成単位Aと正確に同し構造の、Bで示した、
第二のポンプ構成単位をも有しており、構成単位B中の
要素、6a、6b、7.8.9及び10は、それぞれ、
構成単位A中の要素1a、1b、2.3.4及び5に相
当する。ピストン棒4及び9には、それぞれアクチベー
タ−11及び12が取り(;jけてあり、それらは、そ
れぞれ、隔膜5及rrll1mイ’r 堺t1e +口
/F% Jl−Jl l−eルI↓メJk 9 ・−1
3及び14は、それぞれ、ピストン棒4及び9の周りで
漏れが生じるのを防ぐ。
隔膜5及び10は送出し液体DL(ポンプで送るべき製
品)と動作液体WLの間の柔軟な摩擦のないシールを形
成し、それによってハウシングを、ピストンを含有する
容積可変の動作液体室及び相補的に容積可変の送出し液
体室とに分けている。
送出し液体は、それぞれハウジング部分1a及び6a中
の送出し液体送入口16及び17と連絡する共通の送入
管15を通じて、低圧で、たとえば約135〜450k
Paの圧力で、構成単位A及びBに入る。図面中で、平
行斜線で示したl)Lは低圧DLであるのに対して、右
向きの平行線の組と左向きの平行線の組によって示した
DLは高圧I〕してある。水平の平行点線で示したWl
、は低圧Wしてあり、水平に並べたプラス記号で示した
Wl、は高圧WLである。
管15は一対の弁C及びDを4nえてJlす、これらは
DL室へのDLの流れを調節するための手段である。弁
C及びDは、開閉に際して容積変化を生しさせない種類
のもの、たとえば玉弁、プラグ弁、剪断シール弁などで
ある。tIS1図に示した第一段階においては、弁Cを
閉し、弁りを開く。送出し液体、たとえはスラリー、は
必要に際して、たとえばワイルデンポンプなどのような
脈動隔膜ポンプによって管15中に送り込むことができ
る。
送出し液体は構成単位A及びBから、ハウジング部分1
a及び6a中の、それぞれ、DL排出口22及び23と
連絡するDL排出管21を通して排出する。管21は開
閉に際して容積変化を生しない種類の一対の弁E及びF
゛を備えている。第一段階においては、弁Eを開き、弁
F゛を閉じる。開いた位置にある弁には本印が伺してあ
り、一方、閉じた弁は木水印がイX1シである。
動作液体は、ハウジング部分1b及び6bのそれぞれの
主動作液体送入口と連絡するノ(通の主動作液体送入管
18を通して構成単位A及びBに入れる。管18は弁C
,D、l::及びFと同様の有用な種類のものである一
対の弁G及びHを備えている。
第一段階においては、弁Gを開き弁Hを閉じる。
動作液体は構成単位A及びBから動作液体MF出管19
及び20を通じて排出させるが、これらの容管は、それ
ぞれ、ハウジング部分11+及び6b中の動作液体排出
口と連絡している。管19及び20は、それぞれ、弁り
及びMを備えている。段階1においては、弁りを閉じ、
弁Mを開く。
動作液体送入管18と排出管19及び20は動作液体貯
槽24と連絡している。一定送液ボンプ25は貯槽24
からの液体を流量8126を通じて管18中に且つ弁G
及びHの位置に応じて、ハウジング部分1a又は6a、
あるいはその両者中に送り込む。
本発明のポンプは第二の動作液体送入管27を有し、そ
れはハウジング部分1b及び6b中のそれぞれの第二の
動作液体送入口、且つまた貯槽24と連絡している。管
27は一対の逆止め弁J及びKを備えている。管27は
図示のように必要に応し断続的に可変送液ポンプ旦によ
って管18から動作液体を抜き出してハウジング部分1
b及び/又は6bへと送る。ポンプ29の作動は後で説
明する。
段階1(ttS1図)において、ポンプ構成単位Aはそ
の送液すなわち排出サイクルにあるのに対して、構成単
位Bはその充填サイクルにある。弁E、G、■〕及びM
は開いており、弁F、H1C及びLは閉してあり、動作
液体をハウジング部分1b中に(ポンプ25によって)
送入している。ピストン3.4及び隔膜5を動がすこと
によって、高圧動作液体WLが送出し液体DLに置き換
わり、送出し液体は動作液体が管18中を流れる速度と
実質的に等しい速度で管21に流入する。WLとDI−
の圧力もまたほぼ等しい。隔膜5が」三方に動くとき、
管15中を流れる1氏圧送出し液体(たとえば脈動隔膜
ポンプによって供給される)はハウジング部分6a中に
入って隔膜10を下方に押し、動作液体をtlll出管
2()中に押しやって貯槽24にもどす。
低圧送出し液体の供給速度は隔膜5とピストン3.4が
それらの行程の最上端に達するiljに隔膜10とピス
トン8.9がそれらの行程の最下端に達するように調節
する。その理由は、次に説明するように、圧力均等化を
生しさせるための時間を与えるためである。
段階2(第2図)においては、アクチベータ−12の位
置によって示されるように、隔膜10とピストン8.9
がそれらの行程の下端に達しており、充填サイクルが完
了している。アクチベータ−12(カム)によって作動
させた制御スウィッチ3()が弁M及1/Dの閉鎖とポ
ンプ29の始動を生じさせている。弁M及びDは、たと
えば、空気又は電気で操作する玉弁又はプラグ弁とする
ことができる。ポンプ29は少量の動作液体をポンプ2
5によって供給されるものと等しい圧力で送液するため
に適する空気操作ピストンポンプ又はその池のポンプと
することができる。しかしながら、ポンプ25と異なっ
て、ポンプ29は、その(幾能か゛J工力を均等化する
ためのみであるか呟脈流を有していてもよい。管18か
ら分岐する管28及び管27中に挿入する液体圧力指示
器P、及びP2は差動圧力弁32、たとえば、圧力が相
互に等しくなるときを決定するための磁器センサーを備
えた浮遊ピストン装置又はその池の装置、と連絡してい
る。段階2において、Pl及びP2は等しくないこと、
たとえば)〕1がP2よりも大であることが認められた
。制御弁30が作動したときに生しるこの条件は弁Iの
開放と弁ポンプ29による逆止め弁Kを通してのハウジ
ング部分6bへの動作液体の供給を生じさせる。逆止め
弁、Jを閉しる。
P2がPlに等しいときには、差動圧力#r32が弁I
を閉し且つポンプ29を止める。(注:逆止め弁、■及
びKの代りに玉ブFを用いる場合には、弁には制御弁3
0の作動に際して開く)。
第2図に示す時点において、ピストン3.4はなお上方
に移動しており且つ構成単位Bにおけるハウジングは構
成1n位八におけるハウジング内の圧力と等しい圧力に
加圧されている。ここで構成単位Bは単位へがその行程
の」二端に達するのを待っている。
段階3(第3図)においては、隔膜5はほとんどその行
程の限界に達しており、且つカム11は以下の順序を開
始するために制御弁31を作動させている: (1)弁I4が開く。画構成単位中の圧力は均等になっ
ているので、この時点では動作液体が弁11を通してハ
ウジング部分6b中に流入しない。
(2)弁Fが開く。この時点では圧力が等しいからスラ
リーが構成単位Bから流出しない。
(3)弁Fを開いたのちに弁IEを閉しる(第4図)。
弁Eが閉しである開にD L、の流れは徐々に構成単位
Aから構成単位Bに移るということ及び短時間(約1秒
)にわたって両単位は実際に送出し液体をMF出させて
いる(第3図)ことに注意すべきである。しかしながら
、排出速度は常にポンプ25によって(J(給される動
作液体の流速と等しくなけれはならず、且つこの速度は
一定であるから、画構成単位からのDLLf)排出速度
は一定である。
(4)弁Eを閉じたのち弁Gを閉しる(第4図)。
(5)弁Gを完全に閉じたのちに始めて弁りを開く(第
4図)や (6)弁Cを[111き(第4図)、低圧送出し液体が
管15を通じてハウジング部分1aに流入する。
上記の順序の結果は第4図に示す段階4であって、ここ
で構成単位Bは一定流速の送出し液体を供給しつつあり
且つ構成単位Aは充填を受けている。弁F、11、C及
びLは開き、弁E、G、D及びMは閉じている。
各構成単位の動作が逆である段階2に匹敵する段階5(
第5図)においては、構成単位Aにおける充填サイクル
は完了し終っており、アクチベータ−11の位14によ
って示すように、隔膜5とピストン3,4はそれらのV
T程の1端に達している。
アクチベーター]、Hカム)によって作動された制′A
1貫イ小1)すJ、/4+l’IL*t/+A)Ilf
flA1’+/ゴ+1.IルーE1m14−+、+1−
4−ia位Aから出ることを停止し且つ送出し液体のハ
ウジング部分11〕への流入を停止する)とポンプ29
の始動を生じさぜる。弁Iは開いており、ポンプ29は
動作液体を逆止め弁Jを通してハウジング部分113に
供給している。逆止め弁には閉じる。
P、、!:P2が等しくなるときに差動圧力弁32が弁
Iを閉じ且つポンプ29を停止する。第5図に示す時点
において、ピストン8.9はなお」三方に移動しており
且つ構成単位A中のハウジングは構成単位B中のハウジ
ング内の圧力と等しくなるまで加圧される。ここで構成
単位Aは構成単位13がその行程の上端に達するのを待
っている。
段階6(第6図)において、隔膜10はほとんどその行
程の限界に達しており、且つカム12は以下の順序の開
始のために制御弁34を作動させている: (1)弁Gを開く。画構成単位中の圧力は均等化しであ
るから動作液体はハウジング部分11〕に流入しない。
(2)弁Eを開く。圧力が等しいから送出し液体は構成
単位へから流出しない。
(3)弁Eを開いたのちに弁Fを閉じる(第1図)。弁
Fを閉じている間に送出し液体の流れは徐々に構成単位
Bから構成単位Aに遷移すること及び短時間(約1秒)
の間両力の構成単位が実際に送出し液体を排出している
こと(第6図)に注意すべきである。しかしながら、排
出速度は常にポンプ25によって供給される動作液体の
流速と等しくなければならず、且つこの流速は一定であ
るから、画構成、Qt位からのDLの送出し速度は一定
である。
(4)弁Fを閉じたのちに弁11を開く(第1図)。
(5)弁1−(を完全に閉じたのちに始めて弁Mを開く
(第1図)。
(6)弁りを開き(第1図)且つ低圧送出し液体が管1
5を通じてハウジング部分6aに流入する。
上記の順序の結果は、第1図に示す段階1であって、こ
こで構成単位Aは一定流速の送出し液体を供給しており
且つ構成単位Bは充填を受けている。
上記の説明が示すように、本発明のポンプにおいては、
動作液体を一定送出しポンプによって2ハウジング構成
単位に対して交互に送り出し、且つポンプ作用のサイク
ルを一方の構成単位から他方へと切り換える前に画構成
単位内の圧力を等しくすることにより一定流速が与えら
れる。動作液体自体以外のエネルギー源、たとえば補助
すなわち二次的動作液体管中のポンプが圧力を等しくす
るために用いられる。これがポンプで送る液体の圧縮性
とハウジングの弾力性を補償する。液流を制御するため
に用いる弁は作動させるときに容積を変化しない種類の
ものであり、且つ弁の繰作の連続経過は一定流速を保つ
ようなものである。動作液体排出管中の弁を除いては、
弁の開閉の間における弁を横切っての圧力差は常にほと
んどゼロである。
本発明のポンプによって送る製品を記すために本明細書
中で用いるパ送出し液体”という用語は、広い範囲の粘
度、たとえばポンプが隔膜式のものである場合には、1
〜5,000,000ポアズ、を有する完全に液体の材
料、並びに固体を含む液体、たとえばスラリーを意味す
る。゛送出し液体”は研摩性のスラリーであってもよく
、その場合には各構成単位は波動シール隔膜ピストンポ
ンプであることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第6図は、送出し液体排出様相にある第一の
構成単位(第1.2及び3図)から出発し、第二の構成
単位への切り換えのための準備(第2及び3図)、送出
し液体排出様相にある第二の構成単位(第4.5及び6
図)、及び送出し液体排出のために第一の構成単位へ切
り換えもどすための準備(第5及び6図)に至る繰作の
完全な連続経過における本発明のポンプの位置及び設定
を示している本発明のポンプの概念図である。 矢 閲ド巾升 欺 Fjmけ寺 ピ汐l・ ピWθ・

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 各構成単位が密閉手段によって容積可変の動作液
    体室及び相補的に容積可変の送出し液体(製品)室に分
    れたハウジングを有し、該構成単位の一方から製品を排
    出させると同時にII方の構成単位に製品を充填し、且
    つ製品の排出を該構成単位の一方から他方に交互に切り
    換える方式の複構成単位ポンプにおいて、 (a) 該ハウジングの一方における充填サイクルを他
    方のハウジングにおける排出サイクルが完了する1ii
    jlこ完了させるような速度で送出し液体を該ハウジン
    グの一方に入れ、[1っそれから動作液体を排出させ(
    充填サイクル)、同時に動作液体を他方のハウジングに
    入れ且つそれから送出し液体を抽出させる(排出サイク
    ル)ような具合に該各室に出入する液体の流れを制御す
    るための手段、該流れ制御手段は本質的に液体流管にお
    ける容積変化なしにh各ハウジングに出入する送出し及
    び動作液体の流れを一方のハウジングから叱方へと交互
    に切換えるように作動させるために適応して(する(b
    ) 充填サイクルの終りに該両ノ1ウノング中の液体の
    圧力差を検出するための検知手段;及び(c)該両ハウ
    ジング内の液体圧力を等しくするための手段、該圧力均
    等化手段は(1)該検知イ・段による圧力差の検出に答
    えて作動させ且つ(2)該ハウジングに出入する送出し
    及び動作液体の流れを一方のハウジングから他方へと切
    り換えるために液体流制御手段を作動させる前に圧力均
    等化を完了するように適応している、 ことを特徴とする改良。 2、該密閉手段は該ハウジング中に滑動できるように配
    置したピストン及び該動作液体と送出し液体の開の柔軟
    な、摩擦のないシールを形成するように周辺において該
    ノλウジンクに且つ中心lこおいてピストンヘッドに取
    り伺けた波動する隔膜である特許請求の範囲11項記載
    のポンプ。 3、(a) 連携的に機能するように適応する2ポンプ
    構成単位、該各構成単位(1)動作液体及びポンプで送
    るべき送出し液体(l!!品)を局限するように適応し
    たハウジング;(2)該ハウジングを容積可変の動作液
    体室と相補的に容積可変の送出し液体室に分けるように
    適応した密閉手段;(3)該動作液体室に動作液体を入
    れ且つ該動作液体室から動作液体を排出させるだめの該
    ハウジング中の出入口;及び(4)該送出し液体室に送
    出し液体を入れ且つ該送出し液体室から送出し液体を排
    出させるための該ハウジング中の出入口を有する;(b
    ) (1) 各ハウジング中の出入口、(2)動作液体
    の源泉、及び(3)該動作液体を該源泉から第一の動作
    液体送入管を通して該動作液体室中に一定流速で推進す
    るための手段と連絡する該第−の動作液体送入管; (c)(1) 各ハウジング中の出入口、(2)動作液
    体の源泉、及び(3)該動作液体を該源泉から第二の動
    作液体送入管を通して該動作液体室中に推進するための
    手段と連絡する該第二の動作液体送入管; (d) 各ハウジング中の出入口と連絡する動作液体排
    出管; (e) 各ハウジング中の出入口と連絡する送出し液体
    送入及び排出管: (f) 一方のハウジング4二おける充填サイクルを他
    方のハウジングにおける排出サイクルが完了する前に完
    了させるような速度で送出し液体を該ハウジングの一方
    に入れ且つそれから動作液体を排出させ(充填サイクル
    )、同時に動作液体を他方のハウジングに入れ且つそれ
    から送出し液体を排出させる(排出サイクル)ような共
    合に該各室に出入する液体の流れを制御するtこめの該
    動作液体及び送出し液体送入及び排出管中の手段、該流
    れ制御手段は該各ハウシングに出入する送出し及び動作
    液体の流れを本質的に液体送入及び排出管中における容
    積変化なしに一方のハウジングから他方のハウジングに
    交互に切換えるために作動するように適応する; (g) 充填サイクルの終りに該両/%7ソング中の液
    体圧力差を検出するための該動作液体送入管中の検知手
    段;及び (ト)該検知手段による圧力差の検出に答えて作動する
    該両ハウジング中の液体圧力を均等化するための手段、
    該均等化手段は該液体流れ制御手段が該各ハウジングに
    出入する送出し及び動作液体の流れを一方のハウジング
    中ル グに切換えるために作動する前に圧力均等化を完了する
    ように適応する、 ことを特徴と針る。ポンプ。 4、 該流れ制御手段は(、)開いたときに該両ノ)ウ
    ノングへの動作液体の流れを許し且つ閉じたときに該流
    れを妨げるように適応した該第−の動作液体送入管中の
    一月の弁(G、H);(b)開いたときに該両ハウシン
    グからの動作液体の排出を許し且っ閉じたときに該排出
    を妨げるように適応した該動作液体排出管中の一対の弁
    (L、M);(c)開いたときに該両ハウジングへの送
    出し液体の流れを許し且つ閉じたときに該流れを妨げる
    ように適応した該送出し液体送入管中の一対の弁(C1
    1));及び(d)開いたときに該両ハウシ゛ングがら
    の送出し液体の排出を許し且つ閉じたときに該排出を妨
    げるように適応した該送出し液体排出管中の一対の弁(
    E、FG弁G、L、C及びEは該構成単位の一方に出入
    する流れを制御し;且っ弁11、M、D及びFは他方の
    構成単位に出入する流れを制御し;一方の構成単位の排
    出サイクルの間に弁G及びEは開き且っL及vCは閉し
    、一方他方の構成単位の同時的な充填サイクルの間に弁
    H及びドは閉じ且つM及びDは開き、弁の開放と閉鎖は
    サイクルを一方の構成単位から他方に切換えるときに逆
    になる、特許請求の範囲第3項記載のポンプ。 5、 該第二の動作液体送入管は圧力均等化ポンプ及び
    、該第−及び第二の動作液体送入管の両者にわたって位
    置した該検知手段によって該両ノ1ウノング中で圧力差
    が検出されたときに圧力均等化ポンプから該第二の送入
    管中に動作液体を入れるために開く111随する弁(I
    )と連絡し、該第二の動作液体送入管は41Y出サイク
    ルを一方の構成単位から他方の構成単位に切換える前に
    該両ノトンジング内の圧力を等しくするために該ハウジ
    ングの一方又は両方に動作液体を入れるために適応した
    一月の弁(J、K)を1−11えている、特許請求の範
    囲第4項記載のポンプ。 6、 繰返して以下の弁連続操作: (、) −力の構成単位(Δ)から排出させ且つ他方の
    構成qt位(I3)に充」眞しているときに弁G、E、
    1〕及びMは開いており且つIl、F、C,L及びIは
    閉してあり、構成単位Bにおける充填の完了時に弁M及
    びDを閉じるように適応し且つ圧力均等化ポンプを作動
    させるように適応し; (b) この時点において第−及び第二の動作液体送入
    管中で圧力差が検出される場合には、弁Iは開くように
    適応し且つ弁J及び/又はKは動作液体をハウジングの
    一方又は両方に入れるように機能し、 (c) 第−及び第二の動作液体送入管中で等しい圧力
    が検出された場合は、弁1は閉じるように適応し且つ圧
    力均等化ポンプは止まるように適応し; (d) ここで構成単位Aにおける排出サイクルは終り
    、順次、弁H及びFは開き、弁Eは閉じ、弁Gは閉じ、
    弁りは開き且つ弁Cは開くように適応し、それによって
    画構成単位は流速の変化なしにサイクルの切換えを完了
    し; (e) 構成単位Aにおける充填サイクルが完了したと
    きに、弁り及びCは閉しるように適応し且つ圧力均等化
    ポンプは作動するように適応し;m この時点において
    第−及び第二の動作液体送入管において圧力差が検出さ
    れる場合は弁Iは開くように適応し且つ弁J及び/又は
    Kは動作液体をハウシングの一方又は両方に入れるよう
    に機能し; (g) 第−及び第二の動作液体送入管において等しい
    圧力が検出される場合には弁Iは閉じるように適応し且
    つ圧力均等化ポンプは止まるように適応し; (11) ここで構成単位Bにおける七ト出サイクルは
    終り、順次、弁G及びEは開き、弁Fは閉じ、弁1−1
    は閉じ、弁Mは開き且っ弁りは開くように適応し、それ
    によって各構成単位は再び流速の変化なしに切換えを完
    了する、 ことを遂行するように適応した、特許請求の範囲第5項
    記載のポンプ。
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