KR20170137060A - 고점성 물질을 펌핑하기 위한 고압 펌프 - Google Patents

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Abstract

유체 매스틱을 펌핑하기 위한 양변위 펌프는 실린더 내에서 왕복 운동하도록 배열되는 피스톤을 각각 가지는 복수의 실린더를 포함한다. 제 1 방향으로의 피스톤 운동은 유체를 실린더 내부로 흡입하며 제 2의 반대 방향으로의 운동은 유체를 실린더 외부로 펌핑한다. 변속 전기 모터는 왕복 구동을 피스톤에 제공하는 캠 배열체에 구동 결합된다. 캠 배열체는 회전 사이클의 1/2 미만에 대해 제 1 방향으로 각각의 피스톤을 구동하고 회전 사이클의 나머지에 대해 제 2 방향으로 각각의 피스톤을 구동하도록 형상화되고 배열되는 캠을 포함한다. 캠은 피스톤을 서로에 대해 위상차 구동하도록 배열된다.

Description

고점성 물질을 펌핑하기 위한 고압 펌프
본 발명은 고압 펌프에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 매스틱(mastic)과 같은 진한 고점성 물질을 펌핑하기 위한 펌프에 관한 것이다.
매스틱 물질은 제품 제작 설비, 특히 자동차 제작에서 밀봉제로서 점점 더 사용되고 있다. 통상적으로, 매스틱 물질은 제품이 제작 공정에서 상이한 단계로, 예를 들어 제조 라인 상의 상이한 스테이션으로 이동될 때 제품(예를 들어, 차량의 부품)에 도포될 것이다. 매스틱의 도포가 요구될 때, 작업자는 고압으로 매스틱을 공급되는 매스틱 회로 상의 유통관(off-take)에 연결되는 매스틱 도포 건(gun)에 단지 손만 뻗으면 될 것이다. 고압은 펌프에 의해 제공된다. 종래에, 사용된 펌프는 유압식 또는 공압식 양변위 펌프였다.
그러나, 매스틱이 매우 진하고 점성이기 때문에, 종래 펌프로부터 이용 가능한 용량과 압력은 매스틱 펌프와 펌핑될 매스틱 물질의 저장조가, 유통관이 위치되는 스테이션에 가깝게 위치되어야 할 정도로 회로가 짧아야 함을 의미한다. 추가의 문제점은 공장이 조업하지 않는 때인 야간이나 주말과 같은 너무 오랜 시간 동안 정적인 상태로 두면 유체가 진해지는 경향이 있고 심지어 고화될 수 있다는 점이다. 대형 제조 라인에서, 이들 문제점은 매스틱이 사용되는 지점 가까이에 상당히 많은 수의 매스틱 펌핑 회로와 더불어, 그에 대응하는 상당히 많은 수의 펌프와 저장 용기(저장조)가 설치되어야 함을 의미한다.
이들 상황에서 매스틱의 펌핑에 관한 다른 문제점은 단지 소량의 매스틱만이 사용될 때, 여전히 필요한 압력을 송출하면서 초저속으로 펌프를 작동시키는 것이 어렵다는 점이다.
유사한 문제점들이 에폭시 물질 또는 다른 유형의 접착제와 같은 다른 고점성 유체에서 생길 수 있다.
따라서, 본 발명은 전술한 문제점들을 극복하거나 완화한 펌프를 제공하도록 고려된 것이다.
본 발명의 제 1 양태에 따라서, 유체 매스틱을 펌핑하기 위한 양변위 펌프가 제공된다. 상기 펌프는 실린더 내에서 왕복 운동하도록 배열되는 피스톤을 각각 갖는 복수의 실린더를 포함한다. 제 1 방향으로의 피스톤 운동은 유체를 실린더 내부로 흡입하며 제 2의 반대 방향으로의 운동은 실린더의 외부로 유체를 펌핑한다. 변속 전기 모터는 왕복 구동을 피스톤에 제공하는 캠 배열체에 구동 결합된다. 캠 배열체는 회전 사이클의 1/2 미만에 대해 제 1 방향으로 각각의 피스톤을 구동하고 회전 사이클의 나머지에 대해 제 2 방향으로 각각의 피스톤을 구동하도록 형상화되고 배열되는 캠을 포함한다. 캠은 피스톤을 서로에 대해 위상차 구동하도록 배열된다.
실시예에서, 양변위 펌프는 3 개 이상의 실린더를 포함하며, 캠은 회전 사이클의 임의의 위치에서 1/2 초과의 피스톤이 제 2 방향으로 구동되도록 피스톤을 구동하게 배열된다. 1/2 초과의 피스톤이 제 2 방향으로 구동되면, 더 큰 피스톤 면적이 유체에 힘을 가하는데 사용되며, 그에 의해서 더 큰 유체 유동을 발생하는 장점을 가진다. 이러한 배열은 또한 동일한 유체 유동이 1/2 미만의 피스톤에 의해 생성되는 경우에서보다 더 작은 기계적 힘을 캠에 초래한다.
실시예에서, 캠은 다른 피스톤이 제 1 방향으로부터 제 2 방향으로 방향을 변경한 이후에 제 2 방향으로부터 제 1 방향으로 임의의 피스톤의 운동 방향의 변경이 캠의 5도 미만(또는 심지어 2도 미만)의 회전 각도에서 발생하도록 배열된다. 이는 제 2 방향으로부터 제 1 방향으로 피스톤 방향의 각각의 변경 이전에 증가된 수의 피스톤이 펌핑되는 것을 제공한다.
피스톤에서, 행정 말기에서 방향의 변경은 반대 방향으로의 가속 이전에 피스톤이 감속되어야 하기 때문에 즉시 발생하지 않는다. 따라서, 두 개의 피스톤이 동시에 방향을 변경하는 종래의 펌프에서, 어느 펌프도 완전 압력에서 펌핑되지 않는 짧은 시간이 존재한다. 이는 출구 유체의 압력에서 잠시 동안의 강하를 초래한다. 이전 문단에서 설명된 본 발명의 실시예에서, 짧은 시간 동안 양 피스톤은 제 2 방향으로 이동하며, 그에 의해서 이러한 압력 강하를 감소시킨다.
실시예에서, 변속 전기 모터는 AC 모터이다. AC 모터는 폐루프 벡터 구동 제어를 갖는 인버터(inverter)를 가질 수 있다. AC 모터는 인버터에 대한 회전자의 위치를 나타내는 신호를 제공하는 샤프트 인코더(shaft encoder)를 가질 수 있다. AC 모터는 모터의 권선에 냉각 공기를 제공하도록 배열되는 강제 대류 팬을 포함할 수 있다.
본 발명의 제 2 양태에 따라서, 유체 매스틱을 펌핑하기 위한 양변위 펌프가 제공되며, 상기 펌프는 실린더 내에서 왕복 운동하도록 배열되는 피스톤을 각각 가지는 복수의 실린더를 포함한다. 제 1 방향으로의 피스톤 운동은 유체를 실린더 내부로 흡입하며 제 2의 반대 방향으로의 운동은 실린더의 외부로 유체를 펌핑한다. 변속 AC 모터는 왕복 구동을 피스톤에 제공하는 캠 배열체에 구동 결합되며, AC 모터는 폐루프 벡터 구동 제어를 갖는 인버터를 가진다.
이전의 두 문단에서 설명된 실시예는 모터가 실속 없이 초저속에서 작동될 수 있게 하는 장점을 가진다. 이는 사용될 매스틱의 양이 매우 작을 때(또는 0일 때)조차도 유체/매스틱에 고압을 제공하고 유지할 수 있음을 의미한다. 본 발명의 피스톤은 피스톤이 이동하지 않을 때조차도 펌프 실린더 내의 유체에 힘을 가할 수 있다.
실시예에서, AC 모터는 인버터에 대한 회전자의 위치를 나타내는 신호를 제공하는 샤프트 인코더를 가진다.
실시예에서, AC 모터는 모터의 권선에 냉각 공기를 제공하도록 배열되는 강제 대류 팬을 포함한다. 정상적인 고 회전 속도에서, 공기를 통한 권선의 회전은 보통, 권선이 과열되는 것을 방지하는데 충분한 냉각을 제공한다. AC 모터가 초저속으로 회전하거나, 정적상태이나 유체/매스틱에 여전히 압력을 가할 때, 운동 부족은 모터 권선을 지나는 기류가 존재하지 않음을 의미한다. 그러나, 권선에는 필요한 토크를 캠에 제공하기 위해 전류가 계속해서 공급되어 열을 발생할 것이며, 이 열은 강제 대류 팬(61)으로부터 송풍되는 공기에 의해 제거된다.
본 발명의 제 1 및 제 2 양태의 실시예에서, 캠 배열체는 각각의 피스톤을 위한 제 1 캠과 캠 종동자, 및 상기 제 1 캠과 캠 종동자에 대해 180°위상차를 이루는 제 2 캠과 캠 종동자를 포함하며, 제 1 및 제 2 캠 종동자는 이들 사이의 거리가 항상 동일하도록 서로 연결되며, 캠 표면은 캠 종동자가 항상 각각의 캠과 접촉을 유지하는 것을 보장하도록 형상화된다. 이는 종동자와 캠 표면 사이의 접촉이 심지어 짧은 시간 동안 끊기는 경우에, 종동자와 캠 표면들의 마모를 증가시키는 바운싱(bouncing) 또는 노킹 효과를 생기게 할 수 있기 때문에 유리하다. 또한, 스프링은 캠 종동자를 압박하여 그들 각각의 캠과 접촉상태를 유지할 수 있다.
실시예에서, 캠은 일정한 속도의 캠 표면 프로파일을 가진다. 이의 장점은 동일한 매스틱 유동이 사이클 중의 위치와 무관하게 주어진 모터 회전으로 달성된다는 점이다.
본 발명의 실시예는 조합해서 취한 위의 특징들 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
도 1은 고압 양변위 펌프의 실시예에 대한 예시이다.
도 2는 도 1의 고압 양변위 펌프의 실시예에 대한 횡단면도이다.
도 3a는 작동 사이클의 제 1 위치에 있는 3-실린더 고압 펌프의 작동 원리를 예시하는 도면이다.
도 3b는 작동 사이클의 제 2 위치에 있는 3-실린더 고압 펌프의 도면이다.
도 4a는 5-실린더 고압 펌프의 하나의 작동 원리를 예시하는 도면이다.
도 4b는 5-실린더 고압 펌프의 다른 작동 원리를 예시하는 도면이다.
도 5는 캠 배열을 보여주는, 도 2a 및 도 2b의 3-실린더 고압 양변위 펌프를 통한 측 단면도이다.
도 6은 도 5의 캠 배열의 캠 프로파일을 도시하는 도면이다.
도 7은 3-실린더 고압 펌프용 캠 배열에 대한 캠 방위 도법을 보여주는 도면이다.
도 8은 3상 AC 모터용 폐루프 벡터 제어 시스템의 개략도이다.
자동차 제조 공장과 같은 통상적으로 공지된 시설들에서, 다수의 양변위 펌프는 유체, 예컨대 매스틱 또는 접착제를 유체가 사용될 공장 위치로 펌핑하는데 사용된다. 이는 중압 펌핑 스테이션을 포함하는 제 1 펌핑 스테이지 및 다수의 소용량 고압 펌프를 갖는 부스터 스테이션(booster station)을 포함하는 제 2 펌핑 스테이지를 포함할 수 있다.
통상적으로, 부스터 스테이션은 각각, 고압에서 상대적으로 소량의 유체를 전달할 수 있는 4 개 또는 5 개 이상의 소용량 부스터 펌프를 포함할 것이며, 이때 다양한 수의 이들 펌프들이 요구에 맞추기 위해 펌핑된다. 고압 펌프는 정상적으로, 유체가 사용될 공장 위치에 가깝게 위치된다.
후술되는 고압 펌프는 공지된 부스터 펌핑 스테이션 배열을 개선하도록 부분적으로 개발되었다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 양변위 펌프(50)의 각각 등각도와 횡단면도이다. 양변위 펌프(50)는 전술한 고압 부스터 펌프의 대체용으로서 특히 적합한 유형이다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 양변위 펌프(50)는 3 개의 실린더(52a, 52b, 52c)를 가지며, 각각의 실린더는 그 내부에서 왕복 운동하도록 배열되는 각각의 피스톤(64a, 64b, 64c)을 가진다. 실린더(52a, 52b, 52c)는 펌프 본체(54) 내에 형성되며, 펌프 본체의 내부에는 펌프될 유체의 공급원에 대한 연결을 위한 입구 통로(58) 및 유체가 펌프되는 출구 통로(56)가 형성된다. 또한, 펌프 본체(54)에 수용되는 것은 피스톤이 실린더 내부에서 이동될 때 유체가 일 방향으로 펌프의 내외부로 유동되게 보장하는 체크 밸브(55)의 배열체이다.
양변위 펌프(50)는 프레임(59)에 장착된 것으로 도시되며, 프레임은 기어박스(63)를 경유하여 캠 배열체(62)의 캠 샤프트(74)에 회전 구동을 제공하는 변속 전기 모터 드라이브(60) 및 제어 패널(65)을 또한 지지한다. 제어 패널(65)은 모터 속도의 제어를 포함한, 모터 드라이브(60)를 제어하도록 구성되는 제어기를 수용한다. 변속 전기 모터 드라이브(60)는 강제 대류 팬(61)을 또한 포함한다. 캠 배열체(62)는 아래에서 더 상세히 설명되는 방식으로 실린더(52a, 52b, 52c) 내의 피스톤에 왕복 구동을 제공한다.
도 3a 및 도 3b는 3-실린더 양변위 펌프(50)의 작동 원리를 예시한다. 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 양변위 펌프(50)는 3-실린더(52a, 52b, 52c)를 가지며, 각각의 실린더는 실린더 내부에서 왕복 운동하도록 배열되는 각각의 피스톤(64a, 64b, 64c)을 가진다. 각각의 실린더(52a, 52b, 52c)는 입구 체크 밸브(66a, 66b, 66c)를 경유하여 입구 통로(58)에, 그리고 출구 체크 밸브(68a, 68b, 68c)를 경유하여 출구 통로(56)에 연결된다.
왕복 사이클 중에, 피스톤은 흡입 행정과 펌핑 행정을 겪는다. 이들 행정은 하나의 피스톤(64a)이 흡입 행정 중이며 두 개의 피스톤(64a, 64c)이 펌핑 행정 중인 도 3a와 관련하여 아래에서 더 상세히 설명된다.
흡입 행정 중에, 피스톤(64)은 화살표(63)로 나타낸 방향으로 실린더(52a) 내부에서 상향으로 이동한다. 피스톤(64a)의 흡입은 입구 체크 밸브(66a)를 개방하고 출구 체크 밸브(68a)를 폐쇄한다. 유체는 입구 통로(58)를 따라서 입구 체크 밸브(66a)를 통해 실린더(52a)로 흡입된다.
펌핑 행정 중에, 피스톤은 화살표(65)로 나타낸 방향으로 실린더(52b, 52c) 내부에서 하향으로 이동한다. 피스톤(64b, 64c)은 유체의 압력을 증가시키며, 이는 입구 체크 밸브(66b, 66c)가 폐쇄되게 그리고 출구 체크 밸브(68b, 68c)가 개방되게 한다. 유체는 출구 체크 밸브를 통해 그리고 출구 통로(56)를 따라서 실린더(64b, 64c)의 외부로 펌핑된다.
피스톤은 캠 배열체(62)에 결합되는 변속 전기 모터(60)에 의해 구동된다. 3-실린더 펌프 시스템에 대해서, 캠은 흡입 행정이 펌핑 행정 기간의 1/2 미만인 기간 동안 발생하도록 형상화된다. 캠은 회전 사이클 중의 임의의 위치에서, 적어도 두 개의 피스톤이 펌핑하도록 서로에 대해 피스톤을 위상차 구동하도록 배열된다. 이는 유체에 힘을 가하는데 두 배의 피스톤 면적이 사용되며, 그에 의해서 단일 실린더에 대한 것보다 두 배의 유체 유동을 발생시키는 것을 의미한다. 이러한 배열은 또한, 동일한 유체 유동이 단일 피스톤에 의해 생성되는 경우에 있을 수 있는 것보다도 캠에 더 작은 기계적 힘을 초래한다. 캠에 관한 상세한 설명은 도 6과 관련하여 아래에서 주어진다.
도 3b는 3 개의 피스톤(64a, 64b, 64c)이 모두 펌핑 중인 동일한 3-실린더 펌프 사이클에서의 상이한 지점을 도시한다. 이는 피스톤(이 경우에, 64a)이 흡입을 끝내고 펌핑을 시작한 직후에 발생한다. 캠은 다른 피스톤(이 경우에, 64a)이 흡입으로부터 펌핑으로 운동 방향을 바꾼 이후에 펌핑으로부터 흡입으로 임의의 피스톤(이 경우에, 64b)의 운동 방향의 변화가 캠의 작은 회전 각도를 발생시키는 방식으로 배열된다. 이러한 캠의 작은 회전 각도는 통상적으로 5도 미만이고 몇몇 경우에 2도 미만일 수 있다. 본 발명의 이러한 특징에 관한 추가 예시는 도 6 및 도 7을 참조한 설명에서 추후에 주어진다.
피스톤에서, 행정 말기에서 방향의 변경은 즉시 발생하지 않는데, 이는 피스톤이 반대 방향으로의 가속 이전에 감속되어야 하기 때문이다. 따라서, 두 개의 피스톤이 동시에 방향을 바꾸는 종래의 펌프에서는 피스톤의 어느 것도 완전 압력에서 펌핑되지 않는 짧은 시간이 존재한다. 이는 출구 유체의 압력 강하에서 짧은 강하를 초래한다. 이전의 문단에서 설명된 본 발명의 특징은 이러한 압력 강하의 양을 감소시킨다.
위의 설명은 3-실린더/피스톤 펌핑 배열체에 관한 것이며 (분명해지듯이)이는 보통 3 개 이상의 실린더/피스톤을 포함하는 펌프에 바람직하다. 그러나, 작동 원리는 두 개의 실린더/피스톤 배열체에도 또한 적용될 것이며, 이러한 배열체에서 각각의 피스톤은 캠 회전 사이클의 1/2 초과가 펌핑 행정에서 피스톤을 구동하는데 사용되며, 캠의 나머지(1/2 미만)가 복귀 행정에 사용되는 캠 프로파일을 갖는 캠에 의해 구동된다. 2-실린더 배열체에 대해서, 이는 회전 사이클의 일부 동안에 양 피스톤이 펌핑될 것임을 의미한다. 사이클 중 다른 시간에서, 단지 하나의 피스톤만이 펌핑되는 반면에 다른 피스톤은 그의 복귀 행정 중에 있을 것이다. 이는 압력 또는 유속이 캠 사이클 전반에 걸쳐 변화하고 주기적 또는 "맥동적(pulsing)" 유형의 유동을 생기게 할 것임을 의미한다. 많은 용례에서, 그러한 유형의 유동은 바람직하지 않고, 전술 또는 후술하는 바와 같이 3 개 이상의 실린더/피스톤을 갖는 펌프의 사용을 피할 수 있다. 그러나, 이러한 유형의 유동이 문제를 유발하지 않는 용례가 있을 수 있다. 따라서, 실시예는 단지 두 개의 실린더/피스톤를 갖는 펌프를 또한 포함할 수 있다. 이러한 유형의 2-실린더 배열체는 단지 하나의 피스톤이 임의의 주어진 시간에 펌핑하도록 피스톤이 항상 180도의 위상차로 있는 2-실린더 펌프보다 더 높은 평균 압력을 여전히 생성할 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 도 3, 3a 및 3b의 3-실린더 배열체에 대한 하나의 대체예로서 5-실린더 양변위 펌프의 몇몇 작동 원리를 예시한다. 이들 실시예 모두에서, 개개의 실린더(52), 피스톤(64), 입구 체크 밸브(66) 및 출구 체크(68)는 도 3a 및 도 3b와 관련하여 전술한 바와 동일한 방식으로 작동한다.
도 4a는 흡입 행정이 펌핑 행정 기간의 1/4 미만인 기간 동안에 발생하도록 캠이 형상화되어 있는 5-실린더 양변위 펌프(70)를 예시한다. 캠은 회전 사이클 중의 임의의 위치에서, 피스톤들 중 적어도 4 개가 펌핑되도록 피스톤을 서로에 대해 위상차 구동하도록 배열된다. 도 4a에 도시된 사이클의 지점에서, 피스톤(64a)은 흡입 행정 중인 반면에, 피스톤(64b, 64c, 64e)은 펌핑 행정 중이다.
도 4b는 흡입 행정이 펌핑 행정 기간의 2/3 미만인 기간 동안에 발생하도록 캠이 형상화되어 있는 5-실린더 양변위 펌프(72)를 예시한다. 캠은 회전 사이클 중의 임의의 위치에서, 피스톤들 중 적어도 3 개가 펌핑되도록 피스톤을 서로에 대해 위상차 구동하도록 배열된다. 도 5에 도시된 사이클의 지점에서, 피스톤(64a, 64b)은 흡입 행정 중인 반면에, 피스톤(64c, 64d, 64e)은 펌핑 행정 중이다.
3-실린더 양변위 펌프 배열체에서와 같이, 5-실린더 양변위 펌프(70, 72)에서의 캠은 다른 피스톤이 흡입으로부터 펌핑으로 운동 방향을 변경한 이후에 펌핑으로부터 흡입으로 임의의 피스톤의 운동 방향의 변화가 캠의 작은 회전 각도를 발생하는 방식으로 배열될 수 있다. 또한, 이러한 캠의 작은 회전 각도는 통상적으로 5도 미만이고 몇몇 경우에 2도 미만일 수 있다. 전술한 바와 같이, 이러한 특징은 두 개의 펌프가 동시에 방향을 변경할 때 발생하는 출구 유체의 짧은 강하를 방지한다.
도 5를 참조하면, 도 2a, 도 2b, 도 3a 및 도 3b와 관련하여 전술한 바와 같이, 피스톤(64)의 작동 운동을 제공하는 캠 배열체(62)를 보여주는, 도 1 및 도 2의 3-실린더 고압 양변위 펌프(50)를 통한 측 단면도가 도시된다. 캠 배열체(62)는 3-실린더(52a, 52b, 52c) 각각에 대해서, 주 캠(76a, 76b, 76c), 복귀 캠(도 5에 도시되지 않음), 및 종동자 조립체(75a, 75b, 75c)를 포함한다. 캠 배열체(62)는 캠 샤프트(74)를 더 포함한다. 도 5에서, 대부분의 구성요소가 3 개의 실린더 중 하나의 실린더(52b)와 관련하여 도시되었지만, 다른 실린더(52c)와 관련된 몇몇 구성요소 중의 일부를 또한 볼 수 있다.
종동자 조립체(75a, 75b, 75c)는 각각, 주 종동자 휠(78a, 78b, 78c), 복귀 종동자 휠(80a, 80b, 80c), 슬라이더(79a, 79b, 79c), 종동자 프레임(81a, 81b, 81c) 및 한 쌍의 스프링(83a, 83b, 83c)(또한 도 1 및 도 2 참조)을 포함한다. 스프링(83a, 83b, 83c)은 각각의 종동자 휠(78a, 78b, 78c)이 항상 회전 캠의 표면에 대해 압박되며 접촉 표면에 대한 임의의 마모 결과로써 백래시(backlash)가 생기지 않게 보장한다. 캠 샤프트(74)의 회전은 도 6을 참조하여 후술되는 바와 같이, 주 종동자 휠(78a, 78b, 78c) 및 복귀 종동자 휠(80a, 80b, 80c)의 병진운동을 유발한다. 주 종동자 휠(78a, 78b, 78c) 및 복귀 종동자 휠(80a, 80b, 80c)의 각각의 축은 피스톤(64)에 고정되는 각각의 슬라이더(79a, 79b, 79c)에 고정된다. 종동자 프레임(81a, 81b, 81c)은 선형으로 병진 운동하도록 슬라이더(79a, 79b, 79c)를 구속하여, 실린더(52) 내부에서의 피스톤(64a, 64b, 64c)의 축 방향 병진운동을 초래한다.
도 6을 참조하면, 캠 배열체(62)의 캠 프로파일의 도면이 도시된다. 캠 배열체(62)는 3 개의 주 캠(76a, 76b, 76c) 및 3 개의 복귀 캠(82a, 82b, 82c)이 고정되는 캠 샤프트(74)를 포함한다. 각각의 주 캠(76a, 76b, 76c)은 주 종동자 휠(78a, 78b, 78c)과 구름 접촉하는 주 캠 표면(88a, 88b, 88c)을 포함한다. 주 종동자 휠(78a, 78b, 78c)은 주 캠(76a, 76b, 76c)과 실린더(52a, 52b, 52c) 사이에 위치된다. 각각의 복귀 캠(82a, 82b, 82c)은 복귀 종동자 휠(80a, 80b, 80c) 중 하나와 구름 접촉하는 복귀 캠 표면(90a, 90b, 90c)을 포함한다. 복귀 캠(82a, 82b, 82c)은 복귀 종동자 휠(80a, 80b, 80c)과 실린더(52a, 52b, 52c) 사이에 위치된다. 몇몇 실시예에서, 각각의 주 캠(76a, 76b, 76c)은 그의 대응 복귀 캠(82a, 82b, 82c)과 일체로 형성된다. 이는 3 개(1 개 당 피스톤/실린더가 각각 1 개)의 일체형 캠 구성요소를 초래하며, 이들 각각은 주 캠 표면(88a, 88b, 88c) 및 복귀 캠 표면(90a, 90b, 90c)을 가지며, 이때 표면들은 캠 샤프트(74)의 축의 방향을 따라서 서로 오프셋된다.
주 캠 표면(88a, 88b, 88c)은 주 캠 상부 변위점(86a, 86b, 86c) 및 주 캠 바닥 변위점(98a, 98b, 98c)을 포함한다. 각각의 복귀 캠 표면(90a, 90b, 90c)은 복귀 캠 상부 변위점(94a, 94b, 94c) 및 복귀 캠 바닥 변위점(100a, 100b, 100c)을 포함한다.
도 6에 도시된 사이클의 지점에서, 주 캠(76a) 및 복귀 캠(82a)과 연관된 피스톤(64a)은 실린더(52a) 내의 피스톤의 상부 위치에 있다. 이는 피스톤(64a)이 그의 펌핑 단계를 막 시작하려는 것을 의미한다. 그 지점에서, 주 캠 상부 변위점(86a)은 주 종동자 휠(78a)과 접촉하며, 그 지점에서 주 캠의 반경은 그의 최소이다. 복귀 캠 상부 변위점(94a)은 복귀 종동자 휠(80a)과 접촉하며, 그 지점에서 복귀 캠의 반경은 그의 최대이다.
피스톤(64a)의 펌핑 단계 중에, 주 캠 표면(88a)은 주 종동자 휠(78a)과 접촉을 유지한다. 캠 샤프트(74), 및 주 캠(76a, 76b, 76c)과 복귀 캠(82a, 82b, 82c)은 화살표(A)로 도시된 방향으로 회전한다.
피스톤(64a)의 펌핑 단계의 시작시, 피스톤이 실린더(52a) 내부의 그의 상부 위치에 있을 때 피스톤(64a)과 주 종동자 휠(78a)의 병진운동 속도는 순간적으로 0이 된다. 대부분의 펌핑 단계 동안에, 주 종동자 휠(78a)과의 접촉 지점에서 주 캠의 반경은 캠 샤프트(74)의 회전에 대해 선형으로 증가하여, 주 종동자 휠(78a)의 일정한 하향 병진운동 속도와 실린더(52a) 내부의 피스톤(64a)의 대응 운동을 초래한다. 그러나, 주 캠의 반경의 선형성 증가는 주 캠 상부 변위점(86a)에 가깝게 달성되지 못하는데, 이는 주 캠 표면(88a)이 그 지점에서 (유한 반경을 가지는)주 종동자 휠(78a)을 수용하도록 형상화되기 때문이다. 따라서, 펌핑 단계의 시작시, 피스톤(64a)은 짧은 기간에 걸쳐서 0으로부터 전술한 일정 속도로 가속된다.
이전 문단에서 설명된 가속 이후에, 피스톤(64a)은 캠 샤프트(74)가 대략 240도에 걸쳐 회전되며 주 캠 바닥 변위점(98a)이 주 종동자 휠(78a)에 거의 도달할 때, 펌핑 단계의 말기에 가까워질 때까지 일정한 속도로 계속해서 이동한다. 피스톤(64a)은 피스톤(64a)의 펌핑 단계의 말기에서 주 캠 바닥 변위점(98a)이 주 종동자(78a)에 도달할 때까지 짧은 기간 동안 피스톤의 일정한 속도로부터 0로 감속된다. 주 캠의 반경은 종동자 휠이 주 캠 바닥 변위점(98a)과 접촉할 때 최대이다.
피스톤(64a)의 펌핑 단계의 말기에서, 피스톤(64a)은 실린더(52a) 내부에서 그의 바닥 위치에 있고, 순간적으로 0 속도를 가진다. 복귀 캠 바닥 변위점(100a)은 복귀 종동자 휠(80a)과 접촉하며, 복귀 캠의 반경은 최소이다.
피스톤(64a)의 펌핑 단계 이후에, 흡입 단계가 시작된다. 흡입 단계 중에, 복귀 캠 표면(90a)은 복귀 종동자 휠(80a)과의 접촉을 유지한다. 캠 샤프트(74), 및 주 캠(76a, 76b, 76c)과 복귀 캠(82a, 82b, 82c)은 화살표(A)로 도시된 방향으로 계속해서 회전한다.
피스톤(64a)의 흡입 단계의 시작시, 피스톤이 실린더(52a) 내부의 그의 바닥 위치에 있을 때 피스톤(64a)과 복귀 종동자 휠(82)의 병진운동 속도는 순간적으로 0이다. 대부분의 흡입 단계 동안에, 복귀 종동자 휠(80a)과의 접촉 지점에서 복귀 캠의 반경(96a)은 캠 샤프트(74)의 회전에 따라 선형으로 증가하여, 복귀 종동자 휠(80a)의 일정한 속도의 상향 병진운동과 실린더(52a) 내부의 피스톤(64a)의 대응 상향 운동을 초래한다. 그러나, 일정한 속도가 복귀 캠 바닥 변위점(100a)에 가깝게 유지되지 못하는데, 이는 복귀 캠 표면(88a)이 그 지점에서 (또한, 유한 반경을 가지는)복귀 종동자 휠(80a)을 수용하도록 형상화되기 때문이다. 따라서, 순간 감속 및 가속은 달성될 수 없다. 따라서, 흡입 단계의 시작시, 피스톤(64a)은 짧은 기간 동안 0으로부터 전술한 일정 속도로 가속된다.
이전 문단에서 설명된 가속 이후에, 피스톤(64a)은 캠 샤프트(74)가 추가로 대략 120도에 걸쳐 회전되며 복귀 캠 상부 변위점(94a)이 복귀 종동자 휠(80a)에 거의 도달할 때, 흡입 단계의 말기에 가까워질 때까지 그러한 일정한 속도로 계속해서 이동한다. 피스톤(64a)은 도 6에 도시된 위치에 있는 피스톤(64a)의 흡입 단계의 말기에서 복귀 캠 상부 변위점(94a)이 복귀 종동자 휠(80a)과 접촉할 때까지 짧은 기간 동안 일정한 속도로부터 0으로 감속된다. 또한, 순간 감속은 복귀 캠 상부 변위점(94a)에서 달성될 수 없다.
주 캠(76a, 76b, 76c)과 복귀 캠(82a, 82b, 82c)은 피스톤(64a, 64b, 64c)이 펌핑 단계 중 이동하는 일정한 속도가 흡입 단계 중에 피스톤이 이동하는 일정한 속도의 대략 1/2이 되도록 형상화된다. 주 캠(76b, 76c)과 복귀 캠(82b, 82c)은 전술한 주 캠(76a) 및 복귀 캠(82a)과 동일한 방식으로 작동한다. 사이클 중 모든 지점에서, 주 캠(76a)과 복귀 캠(82a)은 각각 주 캠(76b)과 복귀 캠(82b)에 대해 위상차가 120도이다. 주 캠(76b)과 복귀 캠(82b)은 각각 주 캠(76c)과 복귀 캠(82c)에 대해 위상차가 120도이다. 이는 도 3a 및 도 3b를 참조하여 전술한 피스톤(64a, 64b, 64c)의 작동 운동을 제공한다.
주 캠과 복귀 캠 모두의 모든 행정 방향에 대해 일정한 속도 프로파일이 존재함에 주목해야 한다. 주 캠이 펌핑 행정에서 피스톤을 구동할 때 일정 속도 프로파일이 복귀 캠에 불필요한(또는, 동일하게 일정 속도 프로파일이 복귀 행정 중인 주 캠에 불필요한) 것으로 보일 수 있다. 그러나, 일정 속도 프로파일은 스프링(83a, 83b, 83c)이 각각의 종동자를 그들의 캠으로 압박하기 때문에, 전체 360도 회전 사이클 동안에 종동자가 캠 표면과의 접촉을 유지하도록 보장한다. 이는 종동자와 캠 표면 사이의 접촉이 심지어 짧은 시간 동안 끊기는 경우에, 종동자와 캠 표면들의 마모를 증가시키는 바운싱(bouncing) 또는 노킹 효과를 생기게 할 수 있기 때문에 유리하다.
도 7을 참조하면, 3-실린더 고압 펌프(50)용 캠 배열체(62)에 대한 캠 방위 도법(102)이 도시된다. 캠 방위 도법(102)은 캠 회전(106)에 대한 캠 변위(104)를 도시한다. 도 7에서, 캠의 회전 방향은 캠 회전(106)의 그래프 축을 따라서 좌측에서 우측이다. 캠의 양변위는 실린더(52) 내의 피스톤(64)의 하향 운동에 대응한다. 단일 곡선(108a, 108b, 108c)이 각각의 피스톤(64a, 64b, 64c)과 연관된 주 캠(76a, 76b, 76c)과 복귀 캠(82a, 82b, 82c)의 각각의 조합에 대해 주어진다.
제 1 캠 회전 각도(109)에서, 곡선(108a)은 피스톤(64a)이 흡입 단계에서 실린더(52a) 내에서 상향으로 이동 중인 것을 나타내는 음의 기울기를 가진다. 곡선(108b 및 108c)은 피스톤(64b 및 64c)이 모두 실린더(52b, 52c) 내에서 하향으로 이동 중인 것을 나타내는 양의 기울기를 가진다. 이는 도 3a와 관련하여 전술한 대로이다.
모든 곡선(108a, 108b, 108c)이 제 1 캠 회전 각도(109)에서 일정한 기울기를 갖기 때문에, 모든 피스톤(64)은 일정한 속도로 이동 중이다. 곡선(108a)의 기울기 크기는 곡선(108b, 108c)의 크기의 두 배이며, 이는 피스톤(64a)이 피스톤(64b, 64c) 속도의 두 배로 이동 중임을 나타낸다.
캠 회전 각도가 제 1 캠 회전 각도(109)로부터 증가함에 따라, 피스톤(64a, 64b, 64c)은 제 2 캠 회전 각도(110)에 도달될 때까지 동일한 일정한 속도로 계속해서 이동한다. 이 각도에서, 곡선(108a)의 음의 기울기가 증가하기 시작하는데, 이는 피스톤(64a)의 속도가 하락하고 있음을 나타낸다. 그 이유는 도 6과 관련하여 위에서 설명되었다.
캠 회전 각도가 제 2 캠 회전 각도(110)로부터 증가함에 따라, 피스톤(64a)의 속도는 계속해서 하락하지만, 피스톤(64b, 64c)은 제 3 캠 회전 각도(111)에 도달될 때까지 동일한 일정한 속도로 계속해서 이동한다. 이 각도에서, 곡선(108c)의 양의 기울기는 감소하기 시작하는데, 이는 피스톤(64c)의 속도가 또한 하락하고 있음을 나타낸다. 또한, 그 이유도 도 6과 관련하여 위에서 설명되었다.
캠 회전 각도가 제 3 캠 회전 각도(111)로부터 증가함에 따라, 피스톤(64b)은 동일한 일정한 속도로 계속해서 이동하지만, 피스톤(64a, 64c)의 속도는 제 4 캠 회전 각도(112)에 도달될 때까지 계속해서 하락한다. 이 각도에서, 곡선(108a)은 그의 최소 캠 변위이며, 이는 피스톤(64a)이 그의 흡입 단계를 막 완료한, 실린더(52a)의 상부에서 순간적으로 정적상태가 됨을 나타낸다. 또한, 곡선(108b 및 108c)은 양의 기울기를 갖는데, 이는 피스톤(64a, 64c)이 그들의 펌핑 단계에 있음을 나타낸다.
캠 회전 각도가 제 4 캠 회전 각도(112)로부터 증가함에 따라, 곡선(108a)의 기울기는 증가하기 시작하는데, 이는 피스톤(64a)이 그의 펌핑 단계의 시작시에 하향 방향으로 가속되는 반면에, 피스톤(64b)이 동일한 일정한 속도로 계속해서 이동하고 있음을 나타낸다. 곡선(108c)의 기울기는 제 5 캠 회전 각도(114)에 도달할 때까지 양의 기울기를 유지한다. 제 5 캠 회전 각도(114)에서, 곡선(108c)은 그의 최대 캠 변위이며, 이는 피스톤(64c)이 그의 펌핑 단계를 막 완료한, 실린더(52c)의 바닥에서 순간적으로 정적상태가 됨을 나타낸다. 이는 제 4 캠 회전 각도(112)와 제 5 캠 회전 각도(114) 사이에서, 모두 3 개의 곡선(108a, 108b, 108c)이 양의 기울기를 가지며, 이는 도 3b와 관련하여 전술한 바와 같이 모두 3 개의 피스톤(64a, 64b, 64c)이 펌핑 중임을 나타냄을 의미한다. 이는 이런 경우에, 펌핑 단계가 244도의 캠 회전 전반에 걸쳐 발생하는 반면에, 흡입 단계가 116도의 캠 회전에 전반에 걸쳐 발생하기 때문에 생긴다.
캠 회전 각도는 제 6 캠 회전 각도(116)까지 추가로 증가한다. 이런 각도에서, 곡선(108a, 108b)은 일정한 양의 기울기를 가지며, 이는 피스톤(64a, 64b)이 모두 그들 펌핑 단계의 일부로서, 실린더(52a, 52b) 내에서 일정한 속도로 하향으로 이동하고 있음을 나타낸다. 곡선(108c)은 일정한 음의 기울기를 가지며, 피스톤(64c)이 그의 흡입 단계에서 실린더(52c) 내에서 일정한 속도로 상향으로 이동하고 있음을 나타낸다.
피스톤에 왕복 구동을 제공하기 위해서, 전술한 바와 같이 캠 배열체를 구동하는 변속 전기 모터(60)는 그의 속도를 변경시키도록 제어될 수 있는 임의의 유형의 전기 모터일 수 있다. 그러나, 실시예는 변속 AC 모터를 사용할 수 있다. 특히 유리한 배열체는 변속 AC 모터를 사용한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 변속 AC 모터는 폐루프 벡터 구동 제어(120)를 갖는 인버터(118)를 가지는 제어기에 의해 제어될 수 있다. AC 모터가 상대적으로 높은 속도에서 작동할 때, AC 구동 전류의 위상각에 대해 고정자와 회전자 위치들 사이에 약간의 미끄럼이 존재하더라도, 이러한 미끄럼은 구동 토크가 과도하지 않다면 보통은 단지 작은 각도이기 때문에 허용될 수 있다. 따라서, 대다수의 AC 모터 드라이브 용례에서, 이러한 미끄럼에 대해 조정이 이루어질 필요가 없으며, 모터 권선으로 공급되는 전류를 제어하는데 사용되는 인버터는 개루프 벡터 제어를 사용하여 작동한다. 그러나, 그러한 모터는 미끄럼이 모터에 실속을 유발할 수 있기 때문에, 초저속에서의 작동에는 적합하지 않다. 대부분의 용례에 대해서, 이는 문제가 되지 않지만, 매스틱을 펌핑하기 위한 펌프와 같은 전술한 펌프에 대해서는 사용될 매스틱의 양이 매우 작을 때(또는 제로일 때)조차도 고압을 유체/매스틱에 제공하고 유지할 것이 요구된다. 이는 펌프(24, 26)가 고압을 유지할 수 있어야 함 - 환언하면, 심지어 피스톤이 이동하지 않을 때조차도 양변위 펌프의 피스톤이 펌프 실린더 내의 유체에 힘을 계속해서 가해야 함 - 을 의미한다. 따라서, AC 모터(60)는 심지어 캠 샤프트가 회전하지 않을 때조차도 캠 샤프트에 토크를 유지해야 하며, 이는 AC 모터가 실속을 하지 않는 경우에만 발생할 수 있다. 따라서, AC 모터(60) 인버터는 폐루프 벡터 제어를 사용한다.
도 8을 참조하면, 펌프(50, 70)를 구동하는데 사용될 수 있는 3-상 AC 모터(60)용 폐루프 벡터 제어 시스템(120)의 개략도가 도시된다. 폐루프 벡터 제어 시스템(120)은 3-상 AC 모터(60)에 연결되는 인버터(118)를 포함한다. 모터(60)는 피드백 루프(126)에 의해 인버터(118)에 연결되는 피드백 장치(124)를 포함한다.
폐루프 벡터 제어(120)에서, 기준 신호(122)가 원하는 모터 속도를 특정하기 위해서 인버터로 전달된다. 피드백 장치(124)는 모터(60)의 위치 및 속도를 측정한다. 이렇게 측정된 속도 및 위치는 피드백 루프(126)를 경유하여 인버터(118)로 전달된다. 인버터(118)는 모터(60)의 어느 위상이 특정 시간에 전류를 요구하는지를 결정하기 위해서 위치 측정값을 사용한다. 인버터(118)는 또한, 모터(60)에 제공될 전류를 결정하기 위해서 측정된 모터 속도를 원하는 속도와 비교한다. 피드백 장치(124)가 모터 위치 및 속도를 결정할 수 있는 다수의 상이한 방법이 존재한다. 그러나, 일 예로서 AC 모터(60)는 신호를 인버터에 제공하는 샤프트 인코더(encoder)를 가질 수 있다.
AC 모터(60)의 다른 유리한 특징은 모터의 권선에 냉각 공기를 제공하도록 배열되는 강제 대류 팬이다. 정상적인 고 회전 속도에서, 공기를 통한 권선의 회전은 보통, 권선이 과열되지 않게 하는데 충분한 냉각을 제공한다. AC 모터(60)가 초저속으로 회전하거나 정적상태이지만 여전히 압력을 유체/매스틱에 가할 때, 운동의 부족은 모터 권선을 지나는 기류가 없다는 것을 의미한다. 그러나, 권선에는 필요한 토크를 캠에 제공하기 위해 전류가 계속해서 공급되어 열을 발생하며, 이 열은 강제 대류 팬(61)으로부터 송풍되는 공기에 의해 제거될 것이다.
본 발명의 실시예들은 단일 고압 펌프가 사용되기보다는 오히려, 공지된 시스템에서 통상적으로 사용되는 4 개 이상의 저 용량 고압 펌프가 사용된다는 점에서 특히 유리한 배열체를 제공할 수 있다. 이는 고압 펌프가 기존 펌프보다 훨씬 더 큰 범위의 유속에 걸쳐 작동하여, 단일 고압 펌프가 필요한 모든 유속을 제공하게 하기 때문이다.
펌프(50) 및 그의 제어기는 진정한 압력 폐루프 제어 시스템에서와 같이, 펌프의 유속에 무관하게 펌프(50)의 출구에서의 압력을 미리 설정된 값으로 유지한다. 예를 들어, 압력 센서(도시 않음)는 이러한 목적을 위해 압력 신호를 제어기에 제공하는데 사용될 수 있다. 위에서 인용된 공지의 시스템에서, 펌프의 출구에 있는 라인 내의 압력이 강하할 때 더 작은 용량의 펌프만이 펌핑되기 시작하며, 이때 유동은 압력이 계속해서 강하함에 따라 증가한다. 이는 정적 압력보다 훨씬 더 낮은 동적 압력을 시스템에 유도하며, 이는 시스템 및 공정에 유해한 효과를 가진다.

Claims (18)

  1. 유체 매스틱의 펌핑에 적합한 양변위 펌프로서,
    실린더 내에서 왕복 운동하도록 배열되는 피스톤을 각각 가지며, 제 1 방향으로의 피스톤 운동에 의해서 유체를 실린더 내부로 흡입하고 제 2의 반대 방향으로의 운동에 의해서 유체를 실린더 외부로 펌핑하는 복수의 실린더, 및
    왕복 구동을 피스톤에 제공하는 캠 배열체에 구동 결합되는 변속 전기 모터를 포함하며,
    상기 캠 배열체는 회전 사이클의 1/2 미만에 대해 제 1 방향으로 각각의 피스톤을 구동하고 회전 사이클의 나머지에 대해 제 2 방향으로 각각의 피스톤을 구동하도록 형상화되고 배열되는 캠을 포함하며,
    상기 캠은 피스톤을 서로에 대해 위상차 구동하도록 배열되는
    유체 매스틱의 펌핑에 적합한 양변위 펌프.
  2. 제 1 항에 있어서,
    3 개 이상의 실린더를 포함하며, 상기 캠은 회전 사이클의 임의의 위치에서 1/2 초과의 피스톤이 제 2 방향으로 구동되도록 피스톤을 구동하게 배열되는
    유체 매스틱의 펌핑에 적합한 양변위 펌프.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 캠은 다른 피스톤이 제 1 방향으로부터 제 2 방향으로 방향을 변경한 이후에 제 2 방향으로부터 제 1 방향으로 임의의 피스톤의 운동 방향의 변경이 캠의 5도 미만의 회전 각도에서 발생하여, 증가된 수의 피스톤이 제 2 방향으로부터 제 1 방향으로 피스톤의 방향의 각각의 변경 이전에 유체를 펌핑하는 것을 제공하도록 배열되는
    유체 매스틱의 펌핑에 적합한 양변위 펌프.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 캠의 5도 미만의 회전 각도는 2도 미만의 각도인
    유체 매스틱의 펌핑에 적합한 양변위 펌프.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 변속 전기 모터는 AC 모터인
    유체 매스틱의 펌핑에 적합한 양변위 펌프.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 AC 모터는 폐루프 벡터 구동 제어를 갖는 인버터를 가지는
    유체 매스틱의 펌핑에 적합한 양변위 펌프.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 AC 모터는 인버터에 대한 회전자의 위치를 나타내는 신호를 제공하는 샤프트 인코더를 가지는
    유체 매스틱의 펌핑에 적합한 양변위 펌프.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 AC 모터는 모터의 권선에 냉각 공기를 제공하도록 배열되는 강제 대류 팬을 포함하는
    유체 매스틱의 펌핑에 적합한 양변위 펌프.
  9. 유체 매스틱의 펌핑에 적합한 양변위 펌프로서,
    실린더 내에서 왕복 운동하도록 배열되는 피스톤을 각각 가지며, 제 1 방향으로의 피스톤 운동에 의해서 유체를 실린더 내부로 흡입하고 제 2의 반대 방향으로의 운동에 의해서 실린더의 외부로 유체를 펌핑하는 복수의 실린더, 및
    왕복 구동을 피스톤에 제공하는 캠 배열체에 구동 결합되는 변속 AC 모터를 포함하며, 상기 AC 모터가 폐루프 벡터 구동 제어를 갖는 인버터를 가지는
    유체 매스틱의 펌핑에 적합한 양변위 펌프.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 AC 모터는 인버터에 대한 회전자의 위치를 나타내는 신호를 제공하는 샤프트 인코더를 가지는
    유체 매스틱의 펌핑에 적합한 양변위 펌프.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 AC 모터는 모터의 권선에 냉각 공기를 제공하도록 배열되는 강제 대류 팬을 포함하는
    유체 매스틱의 펌핑에 적합한 양변위 펌프.
  12. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 캠 배열체는 회전 사이클의 1/2 미만에 대해 제 1 방향으로 각각의 피스톤을 구동하고 회전 사이클의 나머지에 대해 제 2 방향으로 각각의 피스톤을 구동하도록 형상화되고 배열되는 캠을 포함하며,
    상기 캠은 피스톤을 서로에 대해 위상차 구동하도록 배열되는
    유체 매스틱의 펌핑에 적합한 양변위 펌프.
  13. 제 12 항에 있어서,
    3 개 이상의 실린더를 포함하며, 상기 캠은 회전 사이클의 임의의 위치에서 1/2 초과의 피스톤이 제 2 방향으로 구동되도록 피스톤을 구동하게 배열되는
    유체 매스틱의 펌핑에 적합한 양변위 펌프.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 캠은 다른 피스톤이 제 1 방향으로부터 제 2 방향으로 방향을 변경한 이후에 제 2 방향으로부터 제 1 방향으로 임의의 피스톤의 운동 방향의 변경이 캠의 5도 미만의 회전 각도에서 발생하여, 증가된 수의 피스톤이 제 2 방향으로부터 제 1 방향으로 피스톤의 방향의 각각의 변경 이전에 유체를 펌핑하는 것을 제공하도록 배열되는
    유체 매스틱의 펌핑에 적합한 양변위 펌프.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 캠의 5도 미만의 회전 각도는 2도 미만의 각도인
    유체 매스틱의 펌핑에 적합한 양변위 펌프.
  16. 제 9 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 캠 배열체는 각각의 피스톤을 위한 제 1 캠과 캠 종동자, 및 상기 제 1 캠과 캠 종동자에 대해 180°위상차를 이루는 제 2 캠과 캠 종동자를 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 캠 종동자는 이들 사이의 거리가 항상 동일하도록 서로 연결되며, 상기 캠 표면은 캠 종동자가 항상 각각의 캠과 접촉을 유지하는 것을 보장하도록 형상화되는
    유체 매스틱의 펌핑에 적합한 양변위 펌프.
  17. 제 16 항에 있어서,
    스프링이 캠 종동자를 압박하여 각각의 캠과 접촉상태를 유지하는
    유체 매스틱의 펌핑에 적합한 양변위 펌프.
  18. 제 9 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 캠은 일정한 속도의 캠 표면 프로파일을 가지는
    유체 매스틱의 펌핑에 적합한 양변위 펌프.
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