KR102484986B1

KR102484986B1 - 계량 장치용 계량 펌프 및 계량 장치

Info

Publication number: KR102484986B1
Application number: KR1020227032880A
Authority: KR
Inventors: 혁희 이; 유트 스테인필드; 마르쿠스 말러; 프랭크 홀저
Original assignee: 에프. 홀저 게엠베하
Priority date: 2016-03-24
Filing date: 2017-03-21
Publication date: 2023-01-06
Also published as: CN109416033A; JP2019511676A; AU2017236368A1; EP3433493B1; PT3433493T; US10865779B2; KR20180123050A; HRP20210175T1; PL3433493T3; KR20210107156A; RS61323B1; US20190101108A1; DE102016204953A1; JP7382483B2; CY1123725T1; EP3433493A1; AU2017236368B2; ES2840823T3; WO2017162655A1; LT3433493T

Abstract

본 발명은 계량 장치용 계량 펌프에 관한 것으로, 상기 계량 펌프는 저장용기에 연결 가능하다. 계량 펌프는 기저부 측에 밀봉 요소를 포함하는 역류 방지 밸브를 포함하며, 상기 밀봉 요소는 계량 펌프의 내부 밀봉을 가능하게 한다. 또한, 본 발명은 본 발명에 따른 계량 펌프가 저장용기에 연결된 계량 장치에 관한 것이다.

Description

계량 장치용 계량 펌프 및 계량 장치{Metering pump for a metering device and also metering device}

본 발명은 계량 장치용 계량 펌프에 관한 것으로, 상기 계량 펌프는 저장용기에 연결이 가능하다. 계량 펌프는 기저부 측에 밀봉 요소를 포함하는 역류방지 밸브를 포함하며, 상기 밀봉 요소는 계량 펌프의 내부 밀봉을 가능하게 한다. 또한, 본 발명은 본 발명에 따른 계량 펌프가 저장용기에 연결된 계량 장치에 관한 것이다.

방부제를 사용하지 않는 펌프 및 병에는 이와 정밀하게 끼워 맞춰지는 액체 또는 공기 차단 밸브가 요구된다. 그러나 이러한 밸브의 불 투과성은, 결정적으로 해당 계량 펌프의 기초를 형성하는 성형 부품의 맞춤 정밀도(fitting precision)에 근거한다. 한편, 원칙적으로 계량 펌프의 모든 비금속 부품, 특히 밸브 등은 비용 면 에서 사출 성형을 통해 생산된다. 사출 성형 작업 동안 및 조립 공정 동안의 부정확성은 개별 구성 요소의 맞춤 정밀도, 특히 수평 및 / 또는 수직 맞춤 정밀도(fitting precision)에 결함을 야기한다. 그러나 이러한 구조적인 결점은 해당 계량 펌프가 실제로 불활성의 불 투과성(deficient impermeability)을 가질 수 있도록 야기함으로써, 계량 펌프 또는 계량 장치에서 비 의도적 인 유체 흐름, 예를 들어 분배될 유체의 흐름뿐만 아니라 가스가 발생할 수 있다.

그러나, 충분한 불 투과성, 특히 공기의 불 투과성을 보장하기 위해, 종래 기술로 공지된 계량 장치에서, 밸브 구조는 단단히 그리고 간극 없이 조립된다. 또한, 위에서 언급한 맞춤 정밀도(fitting precision)의 결함은 펌프의 강성을 초래한다. 아울러, 일반적으로 구성 요소의 마찰력에 의한 끼워 맞춤(frictional fitting)으로 내부 밀봉을 수행하기 위해 강한 스프링이 밸브 폐쇄에 사용된다. 또한 강한 스프링은 작동을 뻣뻣하게 만드는 또 다른 원인이 될 수 있다. 아울러, 앞서 언급 한 원인이, 계량 펌프에 있어서 이동 가능한 부품들의 작동방해를 유발할 수 있다는 문제점이 존재한다.

따라서, 본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결하는 방식으로 종래 기술로부터 공지된 계량 펌프를 개발하는 것이다. 특히, 본 발명의 기초를 형성하는 계량 펌프는 가능한 한 높은 유체 불 투과성이 보장되지만 그럼에도 불구하고 충분히 간단한 기계적 조작성이 보장되기 때문에, 강한 스프링 및 이에 수반되는 높은 조작력이 가능한 최대로 제거될 수 있도록 마련된다. 또한, 본 발명에 따른 계량 펌프는 작동방해를 덜 받도록 마련된다.

이러한 목적은 계량 펌프와 관련하여, 특허 청구 범위 제 1 항, 계량 장치와 관련하여, 특허 청구 범위 제 17 항의 특징에 의해 달성된다. 각각의 종속 특허 청구 범위는 유리한 전개를 나타낸다.

일 실시 예에 따르면, 본 발명은 저장용기에 연결 가능한 액체의 계량된 분배를 위한 계량 장치용 계량 펌프에 있어서, 저장용기의 방향으로 개방된 제 1 중공 원통형 펌프 몸체부와, 작동 몸체의 방향으로 개방된 제 2 중공 원통형 펌프 몸체부를 포함하는 원통형 펌프 몸체, 상기 제 1 펌프 몸체부 상에 장착되고 상기 제 1 펌프 몸체부와 동심으로 배열된 양단부가 개방된 내부 중공 형 실린더, 상기 펌프 몸체에 동심으로 장착되고 상기 내부 중공 실린더 내에서 이동 가능하게 관통하는 채널을 포함하며 상기 내부 중공 실린더의 내벽에 밀봉부를 형성하도록 구성된 플런저 및 상기 펌프 몸체에 연결되어 상기 펌프 몸체에 대해 이동 가능하게 장착되는 작동 몸체를 포함하고, 상기 작동 몸체는 상단부에, 액체용 출구 및 제 2 펌프 몸체부의 방향으로 개방된 오목부를 포함하고, 상기 라이너는 상기 제 2 펌프 몸체부의 방향으로 개방된 오목부를 구비하여 상기 오목부 내에 수용되고, 플런저 에 대해 유체 밀봉하기 위해 배치되고, 라이너 액체가 라이너의 오목부로부터 작동 몸체의 출구로 안내될 수 있는 액체 채널을 구비하고, 라이너의 오목부 내에 배치되어 라이너의 오목부에 대해 유체 밀봉부를 형성하도록 이동 가능하게 장착되고, 계량 펌프의 비 작동 상태에서 상기 라이너의 오목부에 대해 상기 플런저의 채널 을 유체 밀봉하고, 계량 펌프의 작동 중에 플런저의 채널 및 라이너의 액체 채널을 개방하는 역류 방지 밸브를 더 포함하고, 상기 역류 방지 밸브는 상기 플런저에 대해 상기 역류 방지 밸브의 유체 밀봉을 가능하게 하는 적어도 하나의 밀봉 요소를 구비한다.

따라서, 본 발명은 저장용기와 함께 장착되어 계량 장치를 생산하는 계량 펌프에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 계량 장치를 도시한다.
도 2는 종래 기술에 따른 계량 펌프의 단면도이다.
도 3은 종래 기술에 따른 계량 펌프의 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 계량 펌프에 사용되는 역류 방지 밸브의 다양한 실시 예를 도시한다.
도 5는 개방 상태에 있는 본 발명에 따른 계량 펌프이다.
도 6은 거의 폐쇄된 상태의 본 발명에 따른 계량 펌프이다.
도 7은 폐쇄 상태에 있는 본 발명에 따른 계량 펌프이다.
도 8은 개방 상태의 본 발명에 따른 계량 펌프의 다른 실시 예를 도시한다.
도 9는 거의 폐쇄된 상태의 도 9에 따른 계량 펌프이다.
도 10은 완전히 폐쇄된 상태의 본 발명에 따른 계량 펌프이다.

계량 펌프의 필수 구성 요소는 다음과 같다.

- 원통형 펌프 몸체. 이에 의해, 원통형 펌프 몸체는 2 개의 기능 부로 세분되며, 바닥에 장착 될 저장용기의 방향으로 개방되도록 구성된 제 1 중공 원통형 펌프 몸체 부를 포함한다. 또한, 원통형 펌프 몸체는 제 2 개방 중공 원통형 펌프 몸체 부를 포함하며, 상기 몸체 부는 상부에 설치 또는 작동 될 작동 체의 방향으로 개방되도록 마련된다. 원통형 펌프 몸체는 중앙에, 즉 양 부분 사이에 가이드 요소를 가질 수 있으며, 이 부분을 통해 원통형 펌프 몸체 내에서 플런저가 안내될 수 있다.

- 열린 내부 중공 실린더. 개방된 내부 중공 형 실린더는 하부의 제 1 펌프 몸체부에 고정되고 제 1 펌프 몸체와 동심으로 배치된다. 동심원 배치는 펌프 몸체의 원통형 오목부와 중공 원통의 오목부에 대해 축선 방향으로 배치된다.

- 플런저. 따라서, 플런저는 중공 형 플런저로서 구성되며 연속 채널을 포함한다. 따라서, 플런저는 펌프 몸체 및 펌프 몸체에 고정된 중공 실린더 내에 동심으로 안내 될 수 있도록 치수가 정해진다. 플런저는 펌프 몸체 및 중공 실린더 내에서 이동 가능하게 배치되고, 적어도 그 하단부에서 내부 중공 실린더의 내벽에 대한 밀봉부를 형성하도록 마련된다. 그 이동성으로 인하여, 중공 체적 부피가 내부 중공 실린더에 구성 될 수 있으며, 이는 또한 "펌프 챔버"로 불릴 수 있다.

- 작동 몸체. 작동 몸체는 중공 원통형 펌프 몸체의 상부, 제 2 펌프 몸체 부에 연결되거나 몸체에 연결될 수 있다. 이에 의해, 작동 몸체는 펌프 몸체에 대해 이동 가능하게 장착된다. 작동 체는 그 상단부에 액체용 출구를 포함한다. 작동 몸체 내에서, 제 2 펌프 몸체 부의 방향으로 개방되고 라이너가 수용 될 수 있는 오목부가 마련된다. 펌프 몸체의 방향으로 구동 몸체를, 예를 들어, 가압하는 등으로 이동시킴으로써, 계량 펌프가 작동되어 액체를 분배 할 수 있다.

- 라이너. 라이너는 이에 따라 제공된 펌프 몸체의 오목부에 수용된다. 따라서, 라이너는 역류 방지 밸브가 수용 될 수 있는 오목부를 포함한다. 또한, 라이너는 액체 채널을 포함하며, 이 채널을 통해 액체가 라이너의 오목부에서 작동 몸체상의 출구로 안내 될 수 있다. 이에 따라 액체 채널은 바람직하게는 오목부로부터 라이너의 벽을 통해 안내되고 라이너의 외부면을 따라 유출구의 방향으로 연장된다. 라이너는 그 아래쪽 단부가 예를 들어 중공 플런저의 상단에 안착 됨으로써 (예를 들어, 구조적으로 작동 몸체 및 라이너의 오목부의 치수에 대응하여 야기 됨) 또 그 위치에서 유지됨으로써 플런저에 대해 유체 밀봉부를 형성하도록 배치된다.

- 역류 방지 밸브. 라이너의 오목부 내에는 라이너의 오목부에 대해 유체 밀봉부를 형성하도록 구성된 가동식으로 장착된 역류 방지 밸브가 배치된다. 역류 방지 밸브는 오목부 내에서 작동되어 채널이 작동 중에 비 작동 상태의 역류 방지 밸브에 의해 유체적으로 밀봉되고, 역류 방지 밸브는 액체 흐름에 의해 작동 불능 위치로부터 벗어난다. 라이너의 채널이 개방되고 액체가 작동용이기의 출구 개구의 방향으로 플런저의 채널을 통해 저장용기로부터 흐를 수 있다.

본 발명은 적어도 하나의 밀봉 요소가 기저부 상에, 역류 방지 밸브 상에 배치되며, 이 밀봉 요소는 플런저에 대해 역류 방지 밸브의 유체 밀봉을 가능하게 한다.

따라서, 역류 방지 밸브는 플런저의 추가 또는 특히 효율적인 밀봉, 특히 라이너의 오목부에 대한 플런저의 중공용적을 가능하게 한다. 이러한 추가적인 밀봉 수단에 의해, 제조로 인한 제조상의 결함이 보상 될 수 있어서, 계량 펌프의 어떤 구성 요소의 비 이상적인 기하학적 구성 또는 배열의 경우에도, 계량 될 액체 및 / 또는 가스의 내부 유동 경로의 효율적인 밀봉이 확보될 수 있다.

상기 역류 방지 밸브는 작동 과정의 마지막 단계에서, 상기 역류 방지 밸브상의 플런저 채널을 통해, 상기 역류 방지 밸브에 작용하는 흡입력에 의해 상기 적어도 하나의 밀봉 요소를 통한 유체 밀봉을 가능하게 하는 것이 특히 바람직하다. 따라서, 밀봉 요소는 밀봉 요소가 플런저의 벽 또는 목부와 접촉하자마자 실행된다. 계량 펌프의 작동 과정의 마지막 단계에서 플런저의 스트로크 과정에 의해 액체는 저장용기 밖의 펌프 챔버로 다시 흡입된다. 플런저의 스트로크 프로세스에 의해, 플런저의 채널 내 및 펌프 챔버 내에서 액체가 저장용기로부터 다시 흡입 될 수 있게 하는 저압이 생성된다. 반면, 이 낮은 압력은 또한 플런저에 대해 흡입되는 역류 방지 밸브 (소위 "흡입력")에 작용한다. 특히, 예를 들어 밀봉 립의 형태와 같은 밀봉 요소의 가요성 또는 탄성 구성의 경우, 결과적으로 밀봉이 가능하다.

따라서, 바람직한 실시 예는 밀봉 요소가 탄성 구성을 포함하는 것을 제공한다.

특히, 적어도 하나의 밀봉 요소가 밀봉 립으로서, 특히 플런저의 채널을 동심으로 둘러싸거나 또는 채널로 부분적으로 도입 될 수 있는 밀봉 립으로서 구성되는 것이 유리하다.

또한, 계량 펌프의 비 작동 상태에서, 적어도 하나의 밀봉 요소가 플런저의 벽과 형상 맞춤 및 / 또는 결합하는 밀봉부를 형성하는 것이 유리하다.

역류 방지 밸브상의 적어도 하나의 밀봉 요소는 역류 방지 밸브와 일체로 구성되거나 역류 방지 밸브 상에 성형되는 것이 더 바람직하다. 일 실시 예는, 사출 성형 방법으로 제조되는 밀봉 립과 같은 관련 밀봉 요소를 포함하는 완전한 역류 방지 밸브에 의해 달성 될 수 있다. 이 실시 예에서, 밀봉 요소와 역류 방지 밸브는 바람직하게는 동일한 재료로 형성된다. 다른 한편으로, 역류 방지 밸브 상에 하나 이상의 밀봉 요소를 성형하는 것이 가능할 수도 있다.

이 실시 예에서, 밀봉 요소 및 역류 방지 밸브는 상이한 재료 챔버 뿐만 아니라 동일한 재료로 형성 될 수있다.

적어도 하나의 밀봉 요소는 0.3 내지 5.0 mm, 바람직하게는 0.5 내지 2.0 mm의 플런저 방향으로 돌출하는 높이 및 / 또는 0.05 내지 3.0 mm, 바람직하게는 0.1 내지 1.5 mm의 두께를 가질 수 있다.

또 다른 바람직한 실시 예는 적어도 하나의 밀봉 요소 (151, 152)가 역류 방지 밸브 (150)상의 기저부 측에 배치되고 바람직하게는 역류 방지 밸브(150)의 기저부에 대해, 5 내지 175 °, 바람직하게는 45 내지 135 °, 더욱 바람직하게는 80 내지 100 °, 특히 90 °의 각을 포함하면서 배치된다.

또한, 적어도 하나의 밀봉 요소가 열가소성 재료, 특히 폴리올레핀, 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리 프로필렌, 폴리스티렌으로부터, 엘라스토머 재료, 특히 고무로부터, 또는 열가소성 엘라스토머, 특히 TPE-U로부터 형성되는 것이 바람직하다.

따라서, 적어도 하나의 밀봉 요소는 역류 방지 밸브와 동일한 재료로 형성 될 수 있다.

바람직하게는, 역류 방지 밸브는 플런저, 특히 스프링의 방향으로 작용하는 역류 방지 밸브 상에 복원력을 가하는 탄성 요소에 의해 유지되며, 이는 비 작동 상태에서 유체 밀봉 위치와 관련하여 플런저의 채널 및 라이너의 액체 채널에 연결된다.

또한, 작동 몸체와 펌프 몸체 사이에 요소가 배치되고, 작동 중에 및 / 또는 작동 후에 작동 몸체에 복원력, 특히 스프링 요소를 가하는 것이 가능하다.

제 1 펌프 몸체 부는 저장용기를 고정하기 위한 장치를 가질 수 있다. 이 장치는 예를 들어 스냅 온 연결(snap-on connection) 또는 나사 고정 연결로 구성 할 수 있다. 이 경우, 저장용기와 제 1 펌프 몸체 부는 저장용기의 대응 고정을 위한 대응 요소를 포함한다.

또한, 밀봉부가 계량 펌프에 대해 저장용기를 밀봉하는 제 1 펌프 몸체 부분의 영역에 배치되는 것이 유리하다. 밀봉부는 예를 들어 이 목적을 위해 제공된 제 1 펌프 몸체 부분의 오목부 내에 배치된다.

또 다른 바람직한 실시 예는 내부 중공 실린더가 그 단부에 저장용기의 방향으로 개방되고 특히 디스크 밸브 또는 볼 밸브로 구성된 유입 밸브가 배치되는 밸브 부분을 제공한다.

또한, 라이저 파이프는 저장용기의 방향으로 개방된 내부 중공 실린더의 단부에 배치되는 것이 유리하다. 따라서, 라이저 파이프는 계량 펌프에 고정된 저장용기의 기저부까지 도달하도록 치수가 정해질 수 있다.

플런저의 외부와 제 2 펌프 몸체 부의 내부 사이에, 플런저를 밀봉하기 위해 제 2 펌프 몸체 부의 내부에 밀봉 요소가 배치 될 수 있다. 이러한 밀봉부는 DE 10 2009 099 262에 상세히 기술되어있다. 이 밀봉 요소와 관련된 모든 실시 예는 또한 본 발명에 대한 제한 없이 적용된다. 이 특허 출원의 공개 내용은 본 특허 출원의 주제를 참조하여 적용 가능하다.

또한, 본 발명은 본 발명에 따른 전술한 계량 펌프를 포함하는 계량 장치에 관한 것이고, 저장용기, 계량 장치를 형성하기 위해 함께 연결된 저장용기와 계량 펌프에 관한 것이다.

따라서, 저장용기와 계량 펌프는 계량 장치를 형성하도록 함께 연결될 수 있으며, 예를 들어 스냅 온 연결에 의할 뿐만 아니라 나사식 연결에 의해 계량 장치를 형성 할 수 있다.

특히, 계량 장치는 비-압력-균등 계량 장치 또는 압력-균등 계량 장치로서 구성 될 수 있다.

본 발명은 후술되는 실시 예 및 도면을 참조하여 본 발명을 예시된 특정 실시 예로 제한하지 않고 보다 상세히 설명한다.

여기에 표시된다:

도 1은 본 발명에 따른 계량 장치를 도시한다.

도 2는 종래 기술에 따른 계량 펌프의 단면도이다.

도 3은 종래 기술에 따른 계량 펌프의 단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 계량 펌프에 사용되는 역류 방지 밸브의 다양한 실시 예를 도시한다.

도 5는 개방 상태에 있는 본 발명에 따른 계량 펌프이다.

도 6은 거의 폐쇄된 상태의 본 발명에 따른 계량 펌프이다.

도 7은 폐쇄 상태에 있는 본 발명에 따른 계량 펌프이다.

도 8은 개방 상태의 본 발명에 따른 계량 펌프의 다른 실시 예를 도시한다.

도 9는 거의 폐쇄된 상태의 도 9에 따른 계량 펌프이다.

도 10은 완전히 폐쇄된 상태의 본 발명에 따른 계량 펌프이다.

후속하는 도면에서, 동일한 구성 요소는 항상 동일한 참조 번호로 특징 지어진다.

도 1에 도시된 본 발명에 따른 계량 장치 (300)는 저장용기 (200) 상에 장착된 계량 펌프 (100)를 포함한다. 따라서, 본 발명에 따른 계량 펌프는 하부 (111) 및 상부 (112)를 포함한다. 하부 (111)에는 내부의 중공 실린더 (120)가 고정되어 있고, 예를 들어 스냅 온 연결을 통해 펌프 몸체 (110)에 연결될 수있다. 따라서, 원통형 펌프 몸체 (110) 및 내부 중공 실린더 (120)는 내부 중공 부 (106)를 포함하는 중공 형 플런저 (105)가 상향 및 하향으로 이동 가능하게 안내 될 수 있는 동심의 오목부를 포함한다. 상부 펌프 몸체부 (112)에는 작동 몸체(130)가 고정되어 스프링 부재 (170)를 통한 복원력에 의해 도 1에 도시된 위치에 유지된다. 작동 몸체(130)는 내부에 라이너 (140)가 고정된 오목부 (132)를 포함한다. 따라서, 라이너 (140)는 바닥에서 개방되도록 구성된 오목부 (141)를 포함한다. 라이너는 작동 몸체 (130)의 출구 (131)와 연통하는 액체 채널 (142)을 더 포함한다. 액체 채널 (142)은 라이너 (140)의 오목부 (141)로부터 유체를 벽을 통해 출구 (131)를 향해 안내 할 수 있다. 따라서, 액체 채널 (142)은 라이너 (140)의 외벽에 오목부로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 배치된 출구 (131)를 통해, 분배 될 유체는 작동 몸체 (130)의 작동시 계량 장치로부터 바깥쪽으로 나올 수 있다. 역류 방지 밸브(150)는 예를 들어 복원 스프링 (160)을 통해 오목부 (141) 내에서 하방으로 가압된다. 따라서, 역류 방지 밸브 (150)는 계량 장치의 비 작동 위치에서 스프링 (160)에 의해 플런저 (105)의 상단부 상에 가압되어 플런저 (105)의 연속 홈(continuous recess) (106)을 폐쇄한다. 작동 몸체 (130)는 복원 스프링 (170)에 의해 원통형 펌프 몸체에 연결된다. 이로써 하향으로 개방된 중공 원통형 펌프 몸체 부 (111)는 그 하단부에 입구 밸브, 예를 들어 디스크 밸브 (121)를 포함한다.

작동 몸체 (130)의 작동시, 즉 원통형 펌프 몸체 (110)의 방향으로 작동 몸체 (130)를 가압 할 때, 플런저 (105)는 마찬포함하로 아래쪽으로 가압된다. 내부 중공 실린더 (120) 내의 플런저 (105)의 하단부에 의해 둘러싸인 체적 (펌프 챔버 (122))은 그 내부에 둘러싸인 임의의 유체가 플런저 (105)의 채널 (106)을 통해 라이너 (140)의 방향으로 위쪽으로 유동하도록 최소화된다. 증가하는 압력에 의해 역류 방지 밸브 (150)는 라이너 (140)에서 위쪽으로 이동되고, 유동 채널 (142)은 개방되어 액체가 출구 (131)의 방향으로 흐르고 그곳으로 유출 될 수 있다. 스프링 (170)은 작동 프로세스의 마지막 단계에서 도 1에서와 같이 작동 몸체 (130)에 작용하여 펌프 몸체 (110)에서 다시 작동되지 않는 위치로 돌아가는 회복력을 보장한다. 그 결과, 플런저 (105)는 펌프 챔버 (122), 즉 내부 중공 실린더 내의 플런저 (105)에 의해 형성된 체적 내에 저압이 형성되도록 상향 이동된다. 따라서, 입구 밸브 (121)에 의해, 저장용기 (200)에 저장된 액체를 회수 한 후에 이 펌프 챔버의용적이 다시 채워진다. 따라서, 저장용기 (200)는 밀봉부 (180)에 의해 연결되어 펌프 몸체 (110)에 대한 밀봉부를 형성한다. 상부면상에서, 사용하지 않을 때 출구 (131)가 예를 들어 오염 및 / 또는 건조로부터 보호 될 수 있도록, 작동 몸체는 제거 가능한 캡 (190)으로 폐쇄 될 수 있다. 따라서, 역류 방지 밸브 (150)는 플런저 (105)에 대한 그리고 역방향으로 플런저 (105)의 채널 (106)에 대한 역류 방지 밸브의 밀봉을 가능하게 하는 밀봉 립 (151, 152)과 같은 밀봉 요소를 포함하는 것이 필수적이다.

도 1에서 라이너 (142)의 밀봉부 (141)를 프레임 화하는 프레임 (I)은 후속 도면에서 (도 4를 제외하고) 확대된 구조로 도시된다.

도 2는 종래 기술에서 공지된 바와 같이 라이너 (140)에 배치되는 역류 방지 밸브 (150)의 실시 예를 도시한다. 또한, 라이너 (140)는 바닥에서 개방되고 역류 방지 밸브 (150)가 배치되는 밀봉부 (141)를 포함한다. 따라서, 라이너 (140)는 플런저 (105) 상에 놓여 지므로, 역류 방지 밸브 (150)는 플런저 (105)의 상부 에지와 밀봉을 형성하도록 마련된다. 역류 방지 밸브 (150)는 스프링 요소 (160)에 의해 플런저 (105)의 상부 에지에 대해 가압된다. 그러나, 역류 방지 밸브 (150)는 밀봉 요소를 포함하지 않는다. 도 2에서, 예를 들어 플런저 (105) 및 / 또는 라이너 (140)의 일부 구성 요소의 제조 결함 및 / 또는 생산에 의한 왜곡이 결함 (X1)을 발생하게 하고, 예를 들어 라이너 (140)는 플런저 (105)와 응집성 및 형상 맞춤 밀봉(form-fit seal)을 형성하지 않는다. 또한, 그 내부에서 안내되는 역류 방지 밸브 (150)는 폐쇄 위치에서 플런저 (105)의 상단부와 절대적으로 형태 결합하여 구성되지 않으므로, 역류 방지 밸브의 밀봉 기능은 단순 부정확하게 형성된다. 그 결과, 역류 방지 밸브 (150)의 만족스러운 밀봉 기능이 보장되지 않는 결함 (X1)이 형성된다. 예를 들어, 흡입력 (S)에 의해 야기되는 액체 및 / 또는 가스의 원하지 않는 유동이 여기에서 발생할 수 있고, 유동은 계량 펌프 또는 계량 장치의 폐쇄 상태에서 플런저 (105)의 출구 채널 (142)과 채널 (106) 사이의 바람직하지 못한 유체 연통을 가능하게 한다.

도 2에 도시된 흡입력 (S)의 결과로서, 역류 방지 밸브 (150)는 플런저 (105)에 대하여 완전히 그리고 정확하게 가압 될 수 있거나 또는 플런저 발생하는 흡입력 F2에 의해 흡입 될 수 있지만, 그 결과는 X2로 표시되는 결함, 즉 라이너 (140) 내의 역류 방지 밸브 (150)의 경사이다. 역류 방지 밸브 (150)가 기울어져 있기 때문에 역류 방지 밸브 (150)가 계량 펌프의 작동시 상향 이동하지 않아서 유체 채널 (142)이 개방되지 않을 수 있다. 계량 펌프가 작동하면, 이에 따라 계량 펌프에서 액체가 나오지 않는다.

이러한 결함은 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 계량 펌프에 개조된 역류 방지 밸브 (150)를 삽입함으로써 제거될 수 있다. 따라서, 도 2 또는 도 3에 도시된 바와 같이 역류 방지 밸브가 구성되고, 예를 들어 스프링 요소 (160)가 맞물리는 내부 오목부 (153)를 가질 수 있다. 하부 측, 즉 역류 방지 밸브 (150)의 기저부에는 2 개의 밀봉 립 (151, 152) (도 4a) 또는 하나의 밀봉 립 (151) (도 4b)이 장착된다. 따라서, 도 4에 도시된 역류 방지 밸브 (150)의 2 차원 도면은 밀봉 립이 플런저 (105)의 원통형 오목부를 둘러싸거나 또는 그 내부에 결합 할 수 있는 동심원을 나타내도록 이해되어야 한다. 밀봉 립 형태의 이러한 밀봉 요소의 정확한 작동 모드는 후속하는 도면에서보다 상세히 설명된다. 따라서, 밀봉 요소 또는 요소 (151, 152)는 역류 방지 밸브 (150)의 기저부에 대해 정상적으로 마련된다.

도 5는 원칙적으로 도 2에 도시된 구성을 따르는 본 발명에 따른 계량 펌프 또는 계량 장치의 실시 예를 도시한다. 도 2의 실시 예와 대조적으로, 도 5에 따른 계량 펌프 또는 계량 장치는 도 4a에 기술된 바와 같은 역류 방지 밸브 (150)를 포함한다. 도 5에서, 계량 펌프의 개방 위치가 도시되고, 라이너 (140)의 오목부 (141) 내의 역류 방지 밸브 (150)는 바닥으로부터 유동하는 액체의 고압의 결과로서 역류 방지 밸브 (150)를 상향 이동시킨다. 플런저 (105)의 오목 부 (106)를 통과한다 (화살표 A1). 액체 채널 (142)은 역류 방지 밸브 (150)에 의해 개방되어 액체가 액체 채널 (142)을 통해 출구 방향으로 위쪽으로 흐를 수 있다 (화살표 A2). 역류 방지 밸브 (150)는 베이스 상에 성형된 2 개의 밀봉 립 (151, 152)을 포함하는이다. 도 2에서와 같이, 여기에서도 라이너 (140)는 플런저 (105) 상에 이상적으로 배치되지 않아 도 2에 나타낸 바와 같은 동일한 결함이 발생한다. 플런저 (105)의 축 방향에 대한 라이너 (140)의 축 방향의 편향은 Δ로 표시된다.

도 6은 액츄에이션 공정 및 그에 따른 계량 펌프에 의한 액체의 분배가 종료된 후에 역류 방지 밸브 (150)의 위치를 도시한다. 상기 스프링 (160)의 스프링 력 (F1)이 복원 됨으로써 상기 역류 방지 밸브 (150)는 상기 플런저 (105) 방향으로 이동하게된이다. 계량 공정의 끝에서 위쪽으로 이동하는 플런저 (105)에 의해 (도 1 참조), 펌프 챔버 내에 저압이 생성되어, 한편으로는 액체가 저장용기로부터 펌프로 다시 흐를 수 있게 보장된다 반면에, 플런저 (105)의 원통형 체적 부 (106)에 걸쳐 계속되는 낮은 압력은 복귀 력 (F2) (소위 "흡입력")이 역류 방지 밸브 (150)에 작용한다는 효과를 포함하는이다. 이로써 스프링 (160)의 임의의 현존하는 제조 결함 또는 가능하게는 더 낮은 강도에도 불구하고 플런저 (105)에 대해 역류 방지 밸브가 흡입된다. 밀봉 립 (151, 152)의 탄성 때문에, 이에 밀봉 요소가 변형되고 예를 들어 접히거나 좌굴되어 플런저 (105)에 대해 강하게 가압된다.

이 상태는 도 7에 도시되어 있으며, 플런저는 작동 과정의 끝에서 생성된 저압 F2의 결과로서 작용하는 힘 (흡입력)에 의해 플런저 (105)에 대해 완전히 흡입된다. 따라서, 플런저 (105)에 대한 라이너 (140)의 이상적인 기하학적 배열은 제공되지 않지만 (Δ 참조), 라이너의 오목부 (141)에 대한 플런저 (105)의 완전한 밀봉이 생성 될 수 있다.

도 8에서, 도 4b에 도시된 바와 같이, 역류 방지 밸브 (150)의 다른 실시 예의 작동 모드가 설명된다. 도 8은 도 5와 유사한 실시 예를 나타내며, 여기에서도 계량 펌프가 개방된 상태로 도시되어있다. 도 5와는 대조적으로, 역류 방지 밸브 (150)는 도 4 a에 따른 밀봉 밸브 (150)의 실시 예와 같이 그 종 방향 치수 (즉, 플런저 (105)의 방향으로의 높이 또는 치수)에서 하나의 밀봉 립 (151)을 포함한다. 도 8에는 또 다른 전형적인 제조 결함이 도시되어 있다. 라이너 (140)는 플런저 (105)에 대해 측 방향으로 오프셋 되어있다.

도 6과 유사하게, 도 9에 도시된 바와 같이 작동 프로세스의 마지막 단계에서 역류 방지 밸브 (150)가 폐쇄되면, 역류 방지 밸브 (150)는 복원 스프링 (160)의 스프링 력 (부호 F1)에 의해 플런저 (105) 방향으로 가압된다. 따라서, 밀봉 립 (151)은 플런저 (105)의 채널 (106)에서의 기하학적 맞물림이 가능하도록 마련된다. 따라서, 밀봉 립은 채널 (106) 내로 도입되고 그 탄성 때문에 플런저 (105)의 벽에 대해 가압된다. 이에 따라, 밀봉 (도 10, 참조 번호 F2 참조)으로 인해, 이 흡입력의 결과로서 펌프 챔버에서 생성된 저압의 효과가 발생하여, 플런저 (105) 로의 역지 밸브 (150)의 추가 흡입이 수행되고, 이에 라이너 (140)의 내부 오목부 (141)에 대한 플런저 (105)의 확실한 밀봉이 가능해진다. 따라서, 스프링 (160)의 힘의 증가는 요구되지 않는다.

Claims

저장용기 (200)에 연결 가능한 액체의 계량된 분배를 위한 계량 장치용 계량 펌프 (100)에 있어서,
상기 저장용기 (200)의 방향으로 개방된 중공 원통형의 제 1 펌프 몸체부 (111)와, 작동 몸체 (130)의 방향으로 개방된 중공 원통형의 제 2 펌프 몸체부 (112)를 포함하는 원통형 펌프 몸체 (110),
상기 제 1 펌프 몸체부 (111) 상에 장착되고, 상기 제 1 펌프 몸체부 (111)와 동심으로 배열되어 양단부가 개방된 내부 중공 실린더 (120),
상기 원통형 펌프 몸체 (110)에 동심으로 장착되고 상기 내부 중공 실린더 (120) 내에서 이동 가능하게 관통하는 채널 (106)을 포함하며 상기 내부 중공 실린더 (120)의 내벽에 밀봉부를 형성하도록 구성된 플런저 (105) 및
상기 원통형 펌프 몸체 (110)에 연결되며 상기 원통형 펌프 몸체 (110)에 대해 이동 가능하게 장착되는 작동 몸체 (130)를 포함하고,
상기 작동 몸체는 상단부에, 액체용 출구(131) 및 상기 제 2 펌프 몸체부 (112)의 방향으로 개방된 오목부 (132)를 포함하고,
라이너 (140)는 상기 제 2 펌프 몸체부 (112)의 방향으로 개방된 오목부 (141)를 구비하여 상기 오목부 (132) 내에 수용되고, 상기 플런저 (105)에 대해 유체 밀봉하기 위해 배치되고, 액체가 상기 라이너 (140)의 상기 오목부 (141)로부터 상기 작동 몸체의 출구 (131)로 안내될 수 있는 액체 채널 (142)을 구비하고,
상기 라이너 (140)의 상기 오목부 (141) 내에 배치되어 상기 라이너 (140)의 상기 오목부 (141)에 대해 유체 밀봉부를 형성하도록 이동 가능하게 장착되고, 계량 펌프의 비 작동 상태에서 상기 라이너 (140)의 상기 오목부 (141)에 대해 상기 플런저 (105)의 상기 채널 (106)을 유체 밀봉하고, 계량 펌프의 작동 중에 상기 플런저 (105)의 상기 채널 (106) 및 상기 라이너 (140)의 액체 채널 (142)을 개방하는 역류 방지 밸브 (150)를 더 포함하고,
상기 역류 방지 밸브 (150)는 상기 플런저 (105)에 대해 상기 역류 방지 밸브 (150)의 유체 밀봉을 가능하게 하는 적어도 하나의 밀봉 요소 (151, 152)를 구비하며,
상기 적어도 하나의 밀봉 요소 (151, 152)는 상기 역류 방지 밸브 (150)의 기저부 측에 배치되며 그리고 상기 역류 방지 밸브 (150)의 상기 기저부에 대해 5° 내지 175°의 각도로 배치되고,
상기 적어도 하나의 밀봉 요소(151, 152)는 접히거나 좌굴되어 상기 플런저 (105)에 대해 가압되는 밀봉 립으로 구성되는 계량 펌프(100).
제 1 항에 있어서,
상기 역류 방지 밸브 (150)는
작동 상태의 마지막 단계에서, 상기 역류 방지밸브 상에 상기 플런저(105)의 상기 채널 (106)을 통해 발생되는 상기 역류 방지 밸브 (150)의 흡입력 (F2)에 의해 상기 적어도 하나의 밀봉 요소 (151, 152)가 유체 밀봉을 가능하게 하는 계량 펌프(100).
제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 밀봉 요소 (151, 152)는 탄성의 구성을 포함하는 계량 펌프(100).
제 1 항에 있어서,
상기 밀봉 립은 상기 플런저 (105)의 상기 채널 (106)을 동심으로 둘러싸거나, 상기 플런저 (105)의 상기 채널 (106) 내로 부분적으로 도입되는 계량 펌프(100).
제 1 항에 있어서,
상기 계량 펌프의 비 작동 상태에서, 상기 적어도 하나의 밀봉 요소 (151, 152)는 상기 플런저 (105)의 벽과 형상 맞춤 되는 밀봉부를 마련하고, 및 / 또는 상기 플런저 (105)의 상기 채널 (106)과 결합하는 계량 펌프(100).
제 1 항에 있어서,
상기 역류 방지 밸브 (150) 상의 상기 적어도 하나의 밀봉 요소 (151, 152)는 상기 역류 방지 밸브 (150)와 일체로 구성되거나, 상기 역류 방지 밸브 (150) 상에 성형되는 계량 펌프(100).
제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 밀봉 요소가 0.3 내지 5.0 mm의 상기 플런저 (105)의 방향으로 돌출하는 높이를 갖고, 및 / 또는 0.05 내지 3.0 mm의 두께를 포함하는 계량 펌프(100).
제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 밀봉 요소가 0.5 내지 2.0 mm의 상기 플런저 (105)의 방향으로 돌출하는 높이를 갖고, 및 / 또는 0.1 내지 1.5 mm의 두께를 포함하는 계량 펌프(100).
제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 밀봉 요소 (151, 152)는 상기 역류 방지 밸브 (150)의 상기 기저부에 대해 45° 내지 135°의 각도로 배치되는 계량 펌프(100).
제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 밀봉 요소 (151, 152)는 상기 역류 방지 밸브 (150)의 상기 기저부에 대해 80° 내지 100°의 각도로 배치되는 계량 펌프(100).
제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 밀봉 요소 (151, 152)는 상기 역류 방지 밸브 (150)의 상기 기저부에 대해 90°의 각도로 배치되는 계량 펌프(100).
제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 밀봉 요소 (151, 152)는 열가소성 재료로부터 마련되는 계량 펌프(100).
제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 밀봉 요소 (151, 152)는 폴리올레핀, 엘라스토머 재료, 또는 열가소성 엘라스토머로부터 마련되는 계량 펌프(100).
제 1 항에 있어서,
상기 역류 방지 밸브 (150)는 상기 플런저 (105)의 상기 채널 및 상기 라이너 (140)의 상기 액체 채널 (142)을 유체 밀봉하는 위치에 배치된 비 작동 상태에서, 상기 역류 방지 밸브 (150)에 복원력을 가하는 탄성 요소 (160)에 의해 유지되는 계량 펌프(100).
제 1 항에 있어서,
상기 역류 방지 밸브 (150)는 스프링에 의해 유지되는 계량 펌프(100).
제 1 항에 있어서,
스프링 부재 (170)가 상기 작동 몸체 (130)와 상기 원통형 펌프 몸체 (110) 사이에 배치되고, 작동하는 동안, 및 / 또는 작동한 후에, 상기 작동 몸체 (130)에 복원력을 가하는 계량 펌프(100).
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 펌프 몸체부 (111)는 상기 저장용기 (200)를 고정하기 위한 장치를 구비하는 계량 펌프 (100).
제 1 항에 있어서,
상기 계량 펌프(100)에 대해 상기 저장용기(200)를 밀폐하는 상기 제 1 펌프 몸체부(111)의 영역에 밀봉부 (180)가 배치되는 계량 펌프 (100).
제 1 항에 있어서,
상기 내부 중공 실린더 (120)는 상기 저장용기 (200)의 방향으로 개방된 단부에 밸브 부분을 포함하며, 상기 밸브 부분에는 입구 밸브 (121)가 배치되는 계량 펌프 (100).
제 19 항에 있어서,
상기 입구 밸브 (121)는 디스크 밸브 또는 볼 밸브로 구성되는 계량 펌프 (100).
제 1 항에 있어서,
상기 저장용기 (200)의 방향으로 개방된 상기 내부 중공 실린더 (120)의 단부에 라이저 파이프가 배치되는 계량 펌프 (100).
제 1 항에 있어서,
상기 플런저 (105)의 외부와 상기 제 2 펌프 몸체부 (112)의 내부 사이에 상기 플런저 (105)를 밀봉하기 위한 밀봉 요소가 상기 제 2 펌프 몸체부 (112)의 내부에 배치되는 계량 펌프 (100).
제 1 항에 따른 계량 펌프 (100) 및
상기 계량 펌프 (100)에 연결된 상기 저장용기 (200)를 포함하는 계량 장치 (300).