KR20210107637A - 프로그래시브 캐비티 펌프 - Google Patents

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KR20210107637A
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bottle
rotor
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KR1020217016312A
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니콜라스 이. 스탠카
벤 파커
제스 피. 칼슨
로버트 씨. 앨런
폴 디. 스티븐스
데이빗 엠. 페하르
Original Assignee
헨켈 아이피 앤드 홀딩 게엠베하
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Abstract

본 개시 내용은 펌프, 그리고 보다 특히, 프로그래시브 캐비티 펌프에 관한 것이다.

Description

프로그래시브 캐비티 펌프
본 개시 내용은 펌프, 그리고 보다 특히, 프로그래시브 캐비티 펌프에 관한 것이다.
프로그래시브 캐비티 펌프는 일반적으로 상당히 크고 가요성 샤프트 또는 유니버셜 조인트를 포함하고, 그러한 펌프는 고장나기 쉽다.
도 1은 통상적인 배향 위치에서 병 위에 배치된 프로그래시브 캐비티 펌프의 사시도이다.
도 2는 횡방향 배향 위치에서 다른 크기의 병 위에 배치된 도 1의 프로그래시브 캐비티 펌프의 사시도이다.
도 3은 도 1의 프로그래시브 캐비티 펌프 및 병의 단면도이다.
도 4는 도 3의 프로그래시브 캐비티 펌프 및 병의 확대된 부분도이다.
도 5는 도 4의 프로그래시브 캐비티 펌프 및 병의 확대된, 부분적 사시도이다.
도 6은 도 1의 프로그래시브 캐비티 펌프의 분해 사시도이다.
도 7a 및 도 7b는 도 6의 프로그래시브 캐비티 펌프의 펌프 노즐의 확대된, 부분적 사시도이다.
도 8a 내지 도 8d는 다양한 노즐 위치에서의 도 7a 및 도 7b의 프로그래시브 캐비티 펌프의 펌프 노즐의 도면이다.
도 9는 상단 부분을 도시하는 도 1의 프로그래시브 캐비티 펌프의 상면 사시도이다.
도 10은 도 1의 프로그래시브 캐비티 펌프의 트리거 조립체의 분해 사시도이다.
도 11은 도 1의 프로그래시브 캐비티 펌프의 록킹 조립체의 확대된, 부분적, 상면 사시도이다.
도 12는 프로그래시브 캐비티 펌프의 도 11의 록킹 조립체의 저면 사시도이다.
도 13은 록킹 위치에서의 록 링을 도시하는 프로그래시브 캐비티 펌프의 도 11의 록킹 조립체의 단면도이다.
도 14는 록킹 위치에서의 록 볼트를 도시하는 프로그래시브 캐비티 펌프의 도 11의 록킹 조립체의 단면도이다.
도 15는 언록킹 위치에서의 록 링을 도시하는 프로그래시브 캐비티 펌프의 도 11의 록킹 조립체의 단면도이다.
도 16은 언록킹 위치에서의 록 볼트를 도시하는 프로그래시브 캐비티 펌프의 도 11의 록킹 조립체의 단면도이다.
도 17은 도 1의 프로그래시브 캐비티 펌프의 프로그래시브 캐비티 펌프 조립체의 분해 사시도이다.
도 18은 도 1의 프로그래시브 캐비티 펌프의 프로그래시브 캐비티 펌프 조립체의 단면도이다.
도 19는 도 18의 프로그래시브 캐비티 펌프의 프로그래시브 캐비티 펌프 조립체의 고정자의 삽입체의 정면도이다.
도 20은 도 19의 삽입체의 A-A를 따라서 취한 횡단면도이다.
도 21은 도 19의 삽입체의 상면도이다.
도 22는 도 18의 프로그래시브 캐비티 펌프의 프로그래시브 캐비티 펌프 조립체의 회전자의 정면도이다.
도 23은 도 22의 회전자의 측면도이다.
도 24는 도 22의 회전자의 저면도이다.
도 25는 도 24의 회전자의 기어 부분의 확대된 부분도이다.
도 26은 여러 횡단면을 도시하는 도 19의 고정자의 개략적 횡단면도이다.
도 27은 여러 횡단면을 도시하는 도 22의 회전자의 개략적인, 부분적 횡단면도이다.
도 28은 도 19 및 도 22의 회전자 및 고정자의 개략적 횡단면도이다.
도 29는 도 1의 프로그래시브 캐비티 펌프의 구동 메커니즘의 확대되고, 부분적으로 제거된, 상면 사시도이다.
도 30은 도 29의 프로그래시브 캐비티 펌프의 구동 메커니즘의 부분적으로 제거된, 단면적, 상면 사시도이다.
도 31은 도 29의 프로그래시브 캐비티 펌프의 구동 메커니즘의 부분적으로 제거된, 단면적, 상면 사시도이다.
도 32는 도 4의 프로그래시브 캐비티 펌프의 구동 메커니즘의 단면적인 상면도이다.
도 33은 도 4의 프로그래시브 캐비티 펌프의 구동 메커니즘의 단면적인 상면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 프로그래시브 캐비티 펌프(10)가 작은 병(12) 및 큰 병(14)에 각각 부착되어, 액체 제품(16)을 각각의 병으로부터 분배한다. 펌프(10)는 길이방향(20) 및 횡방향(22)으로 연장되고, 길이방향 배향 위치에서 작은 병(12)에 그리고 횡방향 배향 위치에서 큰 병(14)에 각각 부착된다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 각각의 병(12, 14)은 병 폭(26), 병 깊이(28), 및 병 높이(30)를 가지는 병 본체(24)를 포함한다. 병 본체(24)는 병 쇼울더 표면(34)을 포함하고, 그러한 쇼울더 표면으로부터 병 목(neck)(36)이 연장된다. 병의 목 부분(36)은 병 개구부(38) 내에서 종료되고, 외부 나사산(40)이 목(36)의 외부 표면(42) 상에 배치되고, 비드(44)가 나사산(40)에 인접하여 배치된다. 병(12)은 액체 제품(16)을 내부에 수용하기 위한 병 내측부(46)를 형성한다.
도 4 및 도 6을 참조하면, 펌프(10)는 펌프 하우징(50)을 포함하고, 펌프 노즐(52)이 펌프 하우징으로부터 연장된다. 펌프 하우징(50)은 하우징 내부 표면(54) 및 하우징 외부 표면(56)을 포함하고, 쇼울더 부분(60) 및 상부 부분(62)을 형성하고, 하우징 중간 부분(64)이 쇼울더 부분과 상부 부분 사이에서 연장된다. 내부 표면(54)은 여러 조립체를 펌프 하우징(50) 내에 고정하기 위한 복수의 펌프 하우징 특징부(65)를 포함한다. 펌프 하우징 특징부(65)는 다양한 조립체, 하위 조립체, 및 관을 내부에 고정하기 위한 리브, 홈, 채널 및 유사 특징부를 포함한다. 펌프 하우징(50)은 구동 메커니즘(70)에 의해서 구동되는 프로그래시브 캐비티 펌프 조립체(66)를 지지한다. 펌프(10)의 조작자에 의해서 외부적으로 결합되는 트리거 조립체(72)가 구동 메커니즘(70)을 활성화시켜, 액체 제품(16)을 펌프(10)를 통해서 전진시킨다. 액체 제품(16)을 전달하기 위한 유동 경로(74)가, 병 내측부(46)로부터 펌프(10) 내로, 펌프 조립체(66)를 통해서 그리고 상부 관(78)을 통해서 노즐(52) 내로 연장되는 하부 관(76)에 의해서 형성된다. 하부 관(76)은 액체 제품(16)을 흡입하기 위해서 개방된 하부 관 유입구(82) 및 액체 제품을 펌프 조립체(66)에 전달하기 위한 하부 관 배출구(84)를 포함한다. 상부 관(78)은 펌프 조립체(66)에 연결된 상부 관 흡입부(86), 및 액체 제품(16)을 펌프(10)로부터 분산시키기 위해서 노즐(52) 내에 배치되는 상부 관 배출구(88)를 포함한다.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 노즐 조립체(52)는 펌프 하우징(50)에 피벗 가능하게 부착되고, 그로부터 액체 제품(16)을 분배하는 노즐 분배 단부(96)에 펌프 하우징(50)을 부착하는 노즐 부착 단부(94)로부터 연장되는 노즐 본체(92)를 포함한다. 노즐 본체(92)는 상부 관(78)이 통과하여 연장할 수 있게 하는 노즐 공동(98)을 내부에 형성한다. 노즐 본체(92)는 또한 노즐 본체(92)로부터 외측으로 연장되는 적어도 하나의 핑거 날개부(finger fin)(102)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 2개의 날개부(102)가 외측으로 연장하는 것으로 도시되어 있다. 노즐 부착 단부(94)는, 도 6, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 노즐(92)을 펌프 하우징(50)에 피벗 가능하게 부착하기 위한 노즐 부착 메커니즘(104)을 포함한다. 부착 메커니즘(104)은 노즐 피벗 특징부(106), 및 노즐(92)이 노즐 피벗 지점(110)을 중심으로 피벗할 수 있도록 펌프 하우징(50) 상에 배치되는 상응 펌프 피벗 특징부(108)를 포함한다. 부착 메커니즘(104)은 또한 펌프 하우징(50)에 형성된 돌출부(114)와 교합되는 복수의 홈(112)을 포함한다. 홈(112)은, 노즐(92)이 몇 개의 위치들 사이에서 피벗될 수 있도록 배치되고 이격된다. 예를 들어, 일 실시예에서, 노즐(92)은, 각각의 홈(112)이 각각의 위치에 상응하는 네개(4개)의 노즐 위치를 갖는다. 노즐(92)은, 도 8a, 도 8b 및 도 8c에 도시된 바와 같이, 노즐(92)이 실질적으로 45°, 90°, 및 135°에 배치되는 세개(3개)의 완전 유동 위치를 갖는다. 노즐(92)은 또한, 도 8d에 도시된 바와 같이, 노즐이 실질적으로 0°로 아래쪽을 향하는 폐쇄 위치를 갖는다.
동작 시에, 노즐(92)은, 노즐 피벗 지점(110)을 중심으로 노즐 위치 중 하나 내로 노즐을 이동시키는 것에 의해서, 노즐 위치들 사이에서 이동된다. 노즐이 희망 위치로 일단 이동되면, 홈(112)은 돌출부(114) 위에 피팅되고, 노즐은 희망 노즐 위치에서 고정된다. 핑거 날개부(102)는 한 손으로 노즐(92)을 용이하게 이동시키기 위해서 이용될 수 있다. 완전 유동 위치에서, 상부 관(78)이 노즐 위치를 수용하기 위해서 휘어짐에 따라, 펌프(10)는 완전히 동작되고 액체 제품 유동은 액체 제품 유동은 방해받지 않는다. 45° 및 135° 위치는 도달하기 더 어려운 장소에서 유리하다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 펌프 하우징(50)은 또한 펌프(10)를 병(12, 14)에 부착하기 위한 록킹 조립체(120)를 지지하고, 그에 따라 펌프(10)를 병(12, 14)에 대해서 부착 및 탈착하기 위해서 펌프 조작자가 록킹 조립체(120)를 활성화 및 비활성화시킬 수 있게 하기 위해서 내부에 형성된, 도 6에 가장 잘 도시된, 록킹 개구부(122)를 펌프 하우징(50)이 포함한다. 펌프 하우징(50)은 또한, 공기가 통과할 수 있게 하면서, 병 내에서 액체 제품(16)을 밀봉하기 위한 병 밀봉부(124)를 지지한다.
도 9를 참조하면, 펌프 하우징(50)은 또한, 펌프(50)의 상단 부분 상에 배치되고 조작자가 상부 관(78)을 통해서 관찰할 수 있게 하기 위해서 투명 재료로 제조되는, 상단 부분(126)을 포함한다. 상단 부분(126)에 의해서 형성된 투명한 시야의 창은 조작자가 펌프-프라이밍 프로세스 중에 액체 제품(16)의 전진을 모니터링할 수 있게 한다.
도 4, 도 6 및 도 10을 참조하면, 트리거 조립체(72)는 조작자가 활성화를 위해서 외부적으로 접근할 수 있는 트리거(130), 및 스프링 메커니즘(134)을 갖는 트리거 피벗 기둥(132)을 포함한다. 스프링 메커니즘(134)은 트리거 조립체(72)가 펌프 하우징(50)에 대해서 길이방향(20)으로 이동하여 펌프(10)를 활성화시킬 수 있게 한다. 스프링 메커니즘(134) 및 트리거 피벗 기둥(132)은 트리거 조립체(72) 내의 특징부(65)에 의해서 지지되어, 당업자가 이해할 수 있는 바와 같이, 그 적절한 동작을 보장한다.
도 4 및 도 5를 다시 참조하면, 펌프 하우징(50)의 쇼울더 부분(60)은, 병 쇼울더 표면(34)과 협력하기 위해서 펌프 하우징(50)으로부터 하향 연장되는 성형된 플랜지(136)를 형성한다. 성형된 플랜지(136)는 길이방향(20)으로 연장되고, 병 쇼울더 표면(34) 위에 피팅되고 교합되는 플랜지 연장부(138)를 포함한다. 도 1을 다시 참조하면, 통상적인 배향 위치에서, 길이방향(20)을 따른 펌프(10)의 길이가 병(12)의 폭(26)에 실질적으로 상응하도록 그리고 플랜지 연장부(138)가 병 쇼울더 표면(34)의 측면들 상에 놓이도록, 펌프(10)가 병(12) 위에 피팅된다. 도 2를 다시 참조하면, 횡방향 배향 위치에서, 길이방향(20)을 따른 펌프(10)의 길이가 병(14)의 깊이(28)에 상응하도록 그리고 플랜지 연장부(138)가 병 쇼울더 표면(34)의 전방부 및 후방부 상에 놓이도록, 펌프(10)가 병(14) 위에 피팅된다. 따라서, 동일한 크기의 펌프(10)가 피팅될 수 있고 적어도 2개의 크기의 병들과 함께 이용될 수 있다.
도 5, 도 6, 및 도 11 내지 도 16을 참조하면, 록킹 조립체(120)는 병(12, 14) 상으로의 펌프(10)의 부착 및 탈착을 허용하고, 록 링(140) 및 록 링(140)과 협력하는 적어도 하나의 록 볼트(142)를 포함한다. 각각의 록 볼트(142)는 성형된 캠 개구부(146)가 내부에 형성된 록 볼트 본체(144), 및 그로부터 연장되는 록 탭(148)을 포함한다. 각각의 성형된 캠 개구부(146)는 원위 단부(150) 및 근위 단부(152)를 포함한다. 각각의 록 볼트(142)는, 각각의 록 볼트(142)가 펌프(10) 내에서 길이방향(20)으로 이동될 수 있도록, 펌프 하우징(50)에 의해서 이동 가능하게 지지된다. 록 링(140)은 펌프 하우징(50) 내에서 회전적으로 이동될 수 있는 링 본체(156)를 포함한다. 록 링 본체(156)는, 스위치 부분(160)을 일 측면으로 또는 다른 측면으로 이동시키는 것에 의해서 조작자가 펌프(10)를 병(12, 14)에 대해서 부착 및 제거할 수 있게 하기 위해서 펌프 하우징(50) 내에 형성된 록킹 개구부(122)를 통해서 돌출되는 스위치 부분(160)을 포함한다. 록 링(140)은 또한, 록 볼트(142)의 성형된 캠 개구부(146) 내로 피팅되어 협력하는 적어도 하나의 록 핀(166)을 포함한다. 록 핀(166)은 성형된 캠 개구부(146) 내에서 그 원위 단부(150)로부터 근위 단부(152)까지 이동될 수 있다. 록킹 조립체(120)는, 도 13 내지 도 16에 가장 잘 도시된 바와 같이, 록킹 위치와 언록킹 위치를 갖는다. 언록킹 위치에서, 록 링(140)의 록 핀(166)은 록 볼트(142)의 성형된 캠 개구부(146)의 원위 단부(150) 내에 배치된다. 언록킹 위치에서, 록 볼트(142)는 가장 멀리 위치되고, 펌프(10)가 병(12, 14)의 목(36) 위에 피팅될 수 있게 한다. 록킹 위치에서, 록 링(140)의 록 핀(166)은 록 볼트(142)의 성형된 캠 개구부(146)의 근위 단부(152) 내에 배치되고, 록 볼트들(142)이 서로 가까이 밀려서 병의 목(36)과 결합되고 그에 따라 펌프(10)를 병(12, 14) 상에 고정한다.
동작 시에, 언록킹 위치의 록킹 조립체(120)를 갖는 펌프(10)가 병(12, 14)의 목(36) 부분 위에 배치된다. 펌프(10)가, 길이방향 위치 또는 횡방향 위치로, 병의 목 위에 배치되면, 조작자는 펌프 하우징(50)의 외부로부터 접근할 수 있는 록킹 조립체(120)의 스위치 부분(160)을 언록킹 위치로부터 록킹 위치로 이동시킬 수 있다. 스위치 부분(160)이 이동됨에 따라, 록 링(140)이 회전되고 록 핀(166)은 록 볼트(142)의 성형된 캠 개구부(146) 내에서 원위 단부(150)로부터 근위 단부(152)까지 활주되고, 그에 의해서 록 볼트(142)를 언록킹 위치로부터 록킹 위치로 이동시키며, 그에 따라 적어도 하나의 록 볼트(142)의 록 탭(148)이 병 목(36)의 비드(44) 아래에 피팅되어 결합되고, 그에 따라 펌프(10)를 병(12, 14)에 고정한다.
도 4, 도 6, 도 17 및 도 18을 참조하면, 프로그래시브 캐비티 펌프 조립체(66)는 펌프 하우징(50)에 의해서 지지되고, 제1 고정자 하우징 측면(172) 및 제2 고정자 하우징 측면(174)을 가질 수 있는 고정자 하우징(170)을 갖는 고정자(168)를 포함한다. 고정자 하우징(170)은 고정자 삽입체(180)를 내부에 수용하기 위한 하부 고정자 하우징 부분(178), 및 고정자 챔버(184)를 형성하고 가요성 원뿔 밀봉체(186)를 내부에 수용하는 상부 고정자 하우징(182)을 형성한다. 하부 고정자 하우징(172)은, 고정자 중심선(191)을 갖는 성형된 고정자 공동(190)을 내부에 형성하는 고정자 삽입체(180)에 상응하고 이를 지지하는 내부 로브형 형상(internal lobed shape)을 갖는다. 상부 고정자 하우징(182)은 또한 고정자 개구부(192)를 가지며, 그러한 고정자 개구부로부터 고정자 배출구 파이프(194)가 연장된다. 프로그래시브 캐비티 펌프 조립체(66)는 또한 하부 고정자 하우징(172)을 밀봉하기 위한 고정자 하우징 유입구(196), 및 상부 고정자 하우징(182)을 밀봉하기 위한 고정자 하우징 캡(198)을 포함한다. 고정자 하우징(170) 및 고정자 삽입체(180)는, 고정자 하우징(170) 내에서 고정자 삽입체(180)와 교합되어 고정하는 삽입체 특징부(202, 204)를 각각 포함한다. 고정자 하우징(170)은 또한, 고정자 하우징을 펌프 하우징 내에 배치하기 위한 펌프 하우징(50) 내부 특징부(65)에 상응하는 외부 특징부(206)를 포함한다. 상부 고정자 하우징(182)은 캡 돌출부(210)를 더 포함한다.
도 19 내지 도 21을 참조하면, 내부 공동(190)은 또한 내부 형상(211)을 형성한다.
도 17 및 도 22 내지 도 25를 참조하면, 프로그래시브 캐비티 펌프 조립체(66)는, 유체 제품(16)을 펌프(10)를 통해서 병(12, 14)으로부터 분배하기 위해서 고정자 삽입체(180)와 협력하는 회전자(212)를 더 포함한다. 회전자(212)는 기어 부분(214) 및 기어 부분(214)으로부터 연장되는 샤프트(216)를 포함한다. 샤프트(216)는 기어 부분(214)으로부터 연장되는 직선형 샤프트 부분(218) 및 직선형 샤프트 부분(218)으로부터 연장되는 로브형 샤프트 부분(220)을 포함한다. 기어 부분 및 직선형 샤프트 부분은 실질적으로 동심적이고 기어 중심 축(224)을 중심으로 센터링되는 반면, 로브형 샤프트 부분(220)은, 회전자의 회전 축이고 거리(e)만큼 기어 중심 축(224)으로부터 오프셋된 로브형 중심 축(226)을 중심으로 센터링된다. 기어 부분(214)은 그로부터 반경방향 외측으로 연장되는 복수의 치형부(228)를 포함하고, 각각의 치형부(228)는 치형 기하형태를 가지고 내부 치형 표면(230) 및 외부 치형 표면(232)을 갖는다. 직선형 샤프트 부분(218)은 샤프트 직경을 포함하고, 로브형 샤프트 부분은 고정자 삽입체(180)와 협력하도록 성형된 복수의 로브를 포함하고 횡단면 직경(d)을 갖는다.
도 26 내지 도 28을 참조하면, 성형된 고정자 공동(190)의 내부 형상(211)은, 로브형 샤프트 부분(220)의 횡단면인, 직경(d)과 실질적으로 동일한 폭을 갖도록 치수가 결정된다. 성형된 고정자 공동(190)의 내부 형상(211)의 길이는 중심점들(234) 사이의 4e와 동일하고, 여기에서 e는 회전자 중심(224)과 회전자 축(226) 사이의 오프셋으로서 정의된다.
도 17을 다시 참조하면, 고정자 하우징 유입구(196)는, 위쪽으로 연장되는 유입구 본체 플랜지(240) 및 하향 연장되는 유입구 연결기(242)를 갖춘 디스크 형상을 가지는 하우징 유입구 본체(238)를 포함한다. 유입구 본체 플랜지(240)가 하부 고정자 하우징(172)과 교합되어 밀봉을 제공하고, 유입구 연결기(242)는 하부 관(76)에 연결되어 유동 경로를 형성하고 유체 제품(16)이 병으로부터 펌프 내로 유동할 수 있게 한다.
고정자 하우징 캡(198)은 디스크 본체(246)를 포함하고, 디스크 본체는 그로부터 하향 연장되는 캡 플랜지(248) 및 디스크 본체(246) 내에 형성된 캡 슬롯(250)을 갖는다. 캡 슬롯(250)은 폭 및 길이를 가지고, 폭은 회전자 샤프트 직경(d)과 실질적으로 동일하고 캡 슬롯의 길이는 회전자 샤프트 직경보다 길다. 예를 들어, 일 실시예에 도시된 바와 같은, 이중-피치형 회전자(double-pitched rotor)에서, 캡 슬롯의 길이는 회전자 중심과 회전자 축 사이의 거리(e)의 4배이거나, 4e + d이다. 슬롯의 폭은, 이동 핏(running fit) 또는 활주 핏을 생성하도록 하는 방식으로 회전자 직경(d)에 맞춰진 크기를 갖는다. 따라서, 캡(198)은 일 방향을 따른 캡 슬롯(246) 내의 회전자(212)의 이동을 허용하고, 다른 방향을 따른 회전자 샤프트의 이동을 구속한다. 도시된 실시예에서, 캡 슬롯(246)은 횡방향(22)을 따른 회전자 샤프트의 이동을 허용한다. 디스크 플랜지(248)는, 캡(198)을 고정자(168)에 대해서 적절하게 배향시키기 위해서 상부 고정자 하우징(182) 상에 형성된 캡 돌출부(210)와 협력하는 노치(254)를 포함한다.
상부 고정자 하우징(182)의 고정자 챔버(184) 내에 배치된 가요성 원뿔 밀봉부(186)는 밀봉 메커니즘을 제공하기 위한 대략적인 원뿔 형상을 가지고, 그에 따라 내부에서의 회전자 샤프트(216)의 횡방향 이동을 허용한다.
도 4 및 도 29 내지 도 33을 참조하면, 구동 메커니즘(70)은 트리거 조립체(72)에 이동 가능하게 부착되는 피벗 단부(262)를 갖는 순방향 구동 요크(260), 및 회전자(212)의 기어 부분(214)과 결합되는 순방향 구동 아암(264)을 포함한다. 각각의 순방향 구동 아암(264)은 기어 부분(214)의 치형부(228)와 결합되는 구동 멈춤쇠(266)를 포함한다. 구동 멈춤쇠(266)는, 도 30에 가장 잘 도시된 바와 같이, 구동 축(270)을 중심으로 구동 방향(268)으로 회전자(212)를 구동하기 위한 기어 부분의 치형부(228)와 결합되어 맞물리는 구동 멈춤쇠 기하형태를 포함한다. 피벗 단부(262)는, 트리거(130)가 당겨질 때 활성화되는 트리거 조립체(72)의 트리거 피벗 기둥(132)에 커플링된다.
구동 메커니즘(70)은 또한, 기어 부분(214)의 다른 측면 상에 배치되고 순방향 구동 요크(260)와 엇갈린 관계를 가지는 후방 요크(274)를 포함한다. 후방 요크(274)는 펌프 하우징(50)에 부착된 후방 요크 피벗 단부(276), 및 외측으로 연장되고 회전자(212)의 기어 부분(214)과 결합되는 후방 요크 아암(278)을 포함한다. 각각의 후방 요크 아암(278)은, 회전자(212)의 기어 부분(214)의 역회전을 방지하기 위해서 기어 부분(214)의 치형부(228)와 결합되고 맞물리는 기하형태를 가지는 후방 멈춤쇠(280)를 포함한다.
순방향 구동 요크(260) 및 후방 요크(274)는 엇갈린 구성으로 배열되고, 순방향 구동 요크 아암(264) 및 후방 요크 아암(278)이 회전자(212)의 기어 부분(214)과 결합되게 하는 치수를 갖는다.
동작 시에, 트리거(130)가 펌프의 조작자에 의해서 외측으로 당겨질 때, 트리거는 스프링 메커니즘(134)을 통해서 길이방향(20)으로 이동하고, 순방향 구동 요크(260)의 피벗 단부(262)가 트리거 조립체(72)의 트리거 피벗 기둥(132)에 커플링됨에 따라, 순방향 구동 요크(260)를 활성화시킨다. 순방향 구동 요크(260)가 활성화되면, 이는 회전자(212)의 기어 부분(214)을 구동 방향(268)으로 회전시킨다. 일 실시예에서, 기어 부분(214)은 회전 축을 중심으로 구동 방향(268)으로 약 90° 회전된다. 후방 요크(274)가 기어 부분(214)과 결합되어, 회전자의 기어 부분과의 결합에 의해서 회전자의 역회전을 방지한다. 기어 부분(214)이 회전 축을 중심으로 회전됨에 따라, 회전자 샤프트가 또한 회전 축을 중심으로 회전된다. 로브형 샤프트 부분이 회전됨에 따라, (프라이밍 중의) 공기 그리고 이어서 액체 제품이 고정자 챔버 내로 흡입된다. 기어 부분이 회전되고 로브형 샤프트 부분이 고정자 챔버 내에서 회전적으로 이동함에 따라, 기어 부분 및 직선형 샤프트가 또한 횡방향으로 병진운동한다. 직선형 샤프트 부분은 고정자 하우징 캡의 캡 슬롯 내에서 횡방향(22)으로 이동된다. 초기에, 공기 및 액체 제품은 하부 관 내로 이동되고, 이어서 고정자 하우징 유입구를 통해서 고정자 공동 내로 프로그래시브 캐비티 펌프 조립체에 진입하고, 회전자의 기어 부분이 구동 메커니즘에 의해서 구동될 때 공기 및/또는 액체 제품은 로브를 통해서 이동된다.
트리거의 각각의 당김으로, 순방향 구동 요크는 기어 부분을 회전시키는 것에 의해서 기어 부분을 미리 결정된 회전량만큼 구동시킨다. 전술한 바와 같이, 일 실시예에서, 각각의 트리거 당김은 기어 부분을 90°회전시킨다. 순방향 구동 요크(260)가 회전자를 구동함에 따라, 후방 요크(274)는 역방향 이동을 방지한다. 따라서, 고정자/회전자 로브형 부분의 미리 결정된 회전량 및 기하형태가 각각의 트리거 당김 마다의 배출량(dozing amount) 및 드롭 크기(drop size)를 결정한다. 기어 부분(214)이 구동 메커니즘(70)에 의해서 회전될 때, 로브형 샤프트 부분이 고정자 챔버 내에서 이동함에 따라, 기어 부분 및 직선형 샤프트 부분이 또한 횡방향(22)으로 병진운동한다. 이어서, 공기/액체 제품이 고정자 챔버에 진입하고, 고정자 개구부를 통해서 고정자 배출구 파이프 내로 그리고 상부 관 내로 고정자 챔버를 빠져 나간다. 고정자 하우징 유입구, 가요성 원뿔 밀봉부 및 고정자 하우징 캡은 밀봉을 제공하고, 액체 제품이 유동 경로로부터 빠져 나가는 것을 방지한다. 액체 제품이 상부 관에 진입함에 따라, 액체 제품은 그 유동 경로를 따르고 노즐을 통해서 빠져 나간다.
프로그래시브 캐비티 펌프(10)는, 예를 들어, 접착제 및 글루(glue) 등과 같은 제품을 포함하는, 다양한 유형의 액체 제품과 함께 동작될 수 있다. 예를 들어, 프로그래시브 캐비티 펌프(10)는 점도가 1 내지 3500 cP인 제품과 함께 동작할 수 있다. 프로그래시브 캐비티 펌프(10)의 내부 부품은, 접착제 및 글루를 포함하는, 다양한 제품(16)과 양립될 수 있고 이들을 핸들링할 수 있는 재료로 제조된다.
또한, 하부 관은 강성 관인 반면, 상부 관은 노즐(52)이 노즐 위치들 사이에서 이동되게 하도록 가요성을 갖는다. 또한, 가요성 원뿔 밀봉부가 실리콘과 같은 가요성 탄성중합체로 제조될 수 있는 반면, 세장형 슬롯을 갖는 캡은 강성 플라스틱 재료로 제조된다.
펌프(10)의 주요 장점은 단순화된 설계 및 작은 크기이다. 펌프가 강성 샤프트를 포함하기 때문에, 펌프는, 고장나기 쉬운 유니버셜 조인트 또는 가요성 샤프트를 필요로 하지 않고, 그에 따라 오동작 가능성을 제거한다. 펌프 구성은 또한 펌프 고정자가 병 내에 부분적으로 위치되게 할 수 있고, 그에 따라 또한 펌프가 더 작은 치수가 될 수 있게 한다.
펌프(10)의 다른 장점은, 적어도 2개의 다른 크기의 병과 함께 이용될 수 있다는 것이다. 펌프는, 도 1에 도시된 바와 같이, 작은 크기의 병에서 길이방향 배향 위치로, 그리고 도 2에 도시된 바와 같이, 큰 크기의 병에서 횡방향 배향 위치로 고정될 수 있다.
또한, 노즐 위치는 도달하기 더 어려운 장소에 액체 제품을 도포할 수 있게 한다. 또한, 노즐은 한 손으로 이동될 수 있고, 동작을 위해서 양 손을 필요로 하지 않는다. 상부 관(78)은, 액체 제품의 완전 유동이 통과할 수 있게 하는 상이한 노즐 위치들로 노즐(92)이 이동될 때, 휘어질 수 있게 하는 재료로 제조된다.
또한, 투명 상단부는 펌프의 조작자가 펌프-프라이밍 프로세스 중에 액체 제품(16)의 전진을 모니터링할 수 있게 한다.
또한 추가적으로, 펌프는, 나사산을 통해서 병에 나사체결될 필요가 없이, 병에 장착될 수 있다.
또한, 펌프는 트리거 당김 마다 특정량의 액체 제품의 배출을 가능하게 하고, 이는, 연속적 동작 펌프에 비해서, 많은 적용예에서 유리하다.
또한, 본 개시 내용의 원리를 본원에서 설명하였지만, 관련 기술 분야의 통상의 기술자는, 이러한 설명이 단지 예로서 작성된 것이고 본 개시 내용의 범위를 제한하지 않는다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 본원에서 도시되고 설명된 예시적인 실시예에 더하여, 본 개시 내용의 범위 내에서 다른 실시예가 고려된다. 당업자에 의한 수정 및 치환이 본 개시 내용의 범위에 포함되는 것으로 간주된다.

Claims (20)

  1. 프로그래시브 캐비티 펌프(10)이며:
    길이방향(20) 및 횡방향(22)으로 연장되고, 쇼울더 부분(60)을 형성하는 펌프 하우징(50)을 포함하고;
    펌프는 길이방향 배향 위치 및 횡방향 배향 위치를 가지며, 펌프는 작은 병(12)에 길이방향 배향 위치로 부착되도록 그리고 큰 병(14)에 횡방향 배향 위치로 부착되도록 구성되는, 프로그래시브 캐비티 펌프.
  2. 제1항에 있어서,
    펌프 하우징(50)의 쇼울더 부분(60)은, 길이방향 배향 위치에서, 펌프(10)가 병(12) 위에 피팅되도록, 그에 따라 길이방향(20)의 펌프(10)의 길이가 병(12)의 폭(26)에 실질적으로 상응하도록, 그리고 횡방향 배향 위치에서, 펌프(10)가 병(14) 위에 피팅되도록, 그에 따라 길이방향(20)의 펌프(10)의 길이가 병(14)의 깊이(28)에 상응하도록, 그에 따라 동일한 크기의 펌프(10)가 적어도 2개의 크기의 병에 피팅되고 그와 함께 사용될 수 있도록, 병 쇼울더 표면(34)과 협력하기 위해서 펌프 하우징(50)으로부터 하향 연장되는 성형된 플랜지(136)를 형성하는, 프로그래시브 캐비티 펌프.
  3. 제1항에 있어서,
    펌프는, 병 상의 나사산을 이용할 필요가 없이 펌프(10)를 병(12, 14)에 부착 및 탈착할 수 있게 하는 록킹 조립체(120)를 더 포함하는, 프로그래시브 캐비티 펌프.
  4. 제3항에 있어서,
    록킹 조립체(120)는 록킹 위치 및 언록킹 위치를 가지고; 언록킹 위치에서, 펌프(10)는 병(12, 14)의 목(36) 위에 피팅되고, 록킹 위치에서, 록킹 조립체(120)는 병의 목(36)과 결합되어 펌프(10)를 병(12, 14)에 고정하는, 프로그래시브 캐비티 펌프.
  5. 제1항에 있어서,
    펌프 하우징은, 펌프의 조작자가 펌프-프라이밍 프로세스 중에 액체 제품(16)의 전진을 모니터링할 수 있게 하는 투명 상단부를 포함하는, 프로그래시브 캐비티 펌프.
  6. 프로그래시브 캐비티 펌프(10)이며:
    펌프 하우징(50); 및
    펌프 하우징(50)에 피벗 가능하게 부착되고, 노즐 본체(92)로부터 외측으로 연장되는 적어도 하나의 핑거 날개부(102)를 포함하는 노즐 본체(92)를 가지는 펌프 노즐(52)을 포함하고;
    적어도 하나의 핑거 날개부(102)는 한 손으로 펌프 노즐(52)을 동작시킬 수 있게 하는, 프로그래시브 캐비티 펌프.
  7. 제6항에 있어서,
    노즐(52)이 복수의 완전 유동 위치 및 폐쇄 위치를 가지는, 프로그래시브 캐비티 펌프.
  8. 제7항에 있어서,
    복수의 완전 유동 위치는 노즐(52)이 실질적으로 45°, 90°, 및 135°로 배치되는 것을 포함하고, 폐쇄 위치에서, 노즐(52)은 실질적으로 0°로 아래쪽을 향하는, 프로그래시브 캐비티 펌프.
  9. 제8항에 있어서,
    액체 유동을 허용하는 상부 관이 가요성을 가지며, 그에 따라 노즐(52)이 노즐 위치들 사이에서 이동될 수 있는, 프로그래시브 캐비티 펌프.
  10. 프로그래시브 캐비티 펌프(10)이며:
    길이방향(20) 및 횡방향(22)으로 연장되고, 쇼울더 부분(60)을 형성하는 펌프 하우징(50);
    펌프 하우징(50)으로부터 연장되는 펌프 노즐(52);
    구동 메커니즘(70)에 의해서 구동되는 프로그래시브 캐비티 펌프 조립체(66);
    액체 제품(16)의 전달을 위해서 액체 제품(16)을 펌프(10)를 통해서 유동 경로(74)를 경유하여 전진시키기 위해서 구동 메커니즘(70)을 활성화하기 위해 펌프(10)의 조작자에 의해서 외부적으로 결합되는 트리거 조립체(72)로서, 유동 경로는 병 내측부(46)로부터 펌프(10) 내로, 펌프 조립체(66)를 통해서 그리고 상부 관(78)을 통해서 노즐(52) 내로 연장되는 하부 관(76)에 의해서 형성되고, 하부 관(76)은 액체 제품(16)을 흡입하기 위해서 개방된 하부 관 유입구(82) 및 액체 제품을 펌프 조립체(66)에 전달하기 위한 하부 관 배출구(84)를 포함하고, 상부 관(78)은 펌프 조립체(66)에 연결된 상부 관 흡입부(86) 및 액체 제품(16)을 펌프(10)로부터 분산시키기 위해서 노즐(52) 내에 배치되는 상부 관 배출구(88)를 포함하는, 트리거 조립체(72)를 포함하고;
    프로그래시브 캐비티 펌프 조립체(66)는 회전자(212)를 더 포함하고, 회전자는 고정자(168)와 협력하여 유체 제품(16)을 병(12, 14)으로부터 펌프(10)를 통해서 분배하고, 그에 따라 펌프는 트리거 당김 마다 특정량의 액체 제품을 배출할 수 있는, 프로그래시브 캐비티 펌프.
  11. 제10항에 있어서,
    고정자(168)는, 유체 제품(16)을 병(12, 14)으로부터 펌프(10)를 통해서 분배하기 위해서 회전자(212)와 협력하는 고정자 삽입체(180)를 포함하는, 프로그래시브 캐비티 펌프.
  12. 제11항에 있어서,
    회전자(212)는 기어 부분(214) 및 기어 부분(214)으로부터 연장되는 샤프트(216)를 포함하는, 프로그래시브 캐비티 펌프.
  13. 제12항에 있어서,
    샤프트(216)는 기어 부분(214)으로부터 연장되는 직선형 샤프트 부분(218) 및 직선형 샤프트 부분(218)으로부터 연장되는 로브형 샤프트 부분(220)을 포함하는, 프로그래시브 캐비티 펌프.
  14. 제13항에 있어서,
    기어 부분 및 직선형 샤프트 부분은 실질적으로 동심적이고 기어 중심 축(224)을 중심으로 센터링되는 반면, 로브형 샤프트 부분(220)은, 회전자의 회전 축이고 거리(e)만큼 기어 중심 축(224)으로부터 오프셋된 로브형 중심 축(226)을 중심으로 센터링되고, 기어 부분(214)은 그로부터 반경방향 외측으로 연장되는 복수의 치형부(228)를 포함하고, 각각의 치형부(228)는 치형 기하형태를 가지고 내부 치형 표면(230) 및 외부 치형 표면(232)을 갖는, 프로그래시브 캐비티 펌프.
  15. 제14항에 있어서,
    고정자는, 하향 연장되는 캡 플랜지(248)를 갖는 디스크 본체(246) 및 디스크 본체(246) 내에 형성된 캡 슬롯(250)을 가지는 고정자 하우징 캡(198)을 포함하는, 프로그래시브 캐비티 펌프.
  16. 제15항에 있어서,
    캡(198)은 일 방향을 따른 캡 슬롯(250) 내의 회전자(212)의 이동을 허용하고, 다른 방향을 따른 회전자 샤프트의 이동을 구속하는, 프로그래시브 캐비티 펌프.
  17. 제10항에 있어서,
    구동 메커니즘(70)이 순방향 구동 요크(260) 및 후방 요크(274)를 포함하는, 프로그래시브 캐비티 펌프.
  18. 제17항에 있어서,
    순방향 구동 요크(260)는 트리거 조립체(72)에 이동 가능하게 부착되는 피벗 단부(262), 및 회전자(212)의 기어 부분(214)과 결합되는 순방향 구동 아암(264)을 포함하고, 각각의 순방향 구동 아암(264)은 기어 부분(214)의 치형부(228)와 결합되는 구동 멈춤쇠(266)를 포함하고, 구동 멈춤쇠(266)는 구동 축(270)을 중심으로 구동 방향(268)으로 회전자(212)를 구동하기 위해서 기어 부분의 치형부(228)와 결합되고 맞물리는 구동 멈춤쇠 기하형태를 포함하고, 피벗 단부(262)는, 트리거(130)가 당겨질 때 활성화되는 트리거 조립체(72)에 커플링되는, 프로그래시브 캐비티 펌프.
  19. 제18항에 있어서,
    구동 후방 요크(274)는 기어 부분(214)의 다른 측면 상에 그리고 순방향 구동 요크(260)와 엇갈린 관계로 배치되고, 후방 요크(274)는 펌프 하우징(50)에 부착된 후방 요크 피벗 단부(276) 및 외측으로 연장되고 회전자(212)의 기어 부분(214)과 결합되는 후방 요크 아암(278)을 포함하고, 각각의 후방 요크 아암(278)은, 회전자(212)의 기어 부분(214)의 역회전을 방지하기 위해서 기어 부분(214)의 치형부(228)와 결합되고 맞물리는 기하형태를 가지는 후방 멈춤쇠(280)를 포함하는, 프로그래시브 캐비티 펌프.
  20. 제19항에 있어서,
    순방향 구동 요크(260) 및 후방 요크(274)는 엇갈린 구성으로 배열되고, 순방향 구동 요크 아암(264) 및 후방 요크 아암(278)이 회전자(212)의 기어 부분(214)과 결합되게 하는 치수를 가지는, 프로그래시브 캐비티 펌프.
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