JPH0726894B2 - ガス検知管用のベローズポンプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ガス検知管用のベローズポンプであって、試
料採取行程の方向でばね力を受けている２つのグリップ
プレートと、出口弁とが設けられている形式のものに関
する。

［従来の技術］ このような形式のベローズポンプはドイツ連邦共和国特
許第1007523号明細書に基づき公知である。検査したい
ガスはベローズポンプとして形成された吸込ポンプによ
ってガス検知管を通じて吸い込まれる。この場合、まず
両グリッププレートの押合わせ時に、ガス検知管とは反
対の側に設けられた出口弁を通ってガスが逃出する。両
グリッププレートがばね力の作用を受けて出発位置に押
し戻されると、ガス検知管を通じてガスが吸い込まれ
る。この公知のベローズポンプには、次のような欠点が
ある。すなわち、ポンプ行程が完全に行われた場合にし
か試料採取容量が一定にならず、グリッププレートがた
とえば不注意によって完全に押し合わされなかったり、
またはある程度の角度を持って互いに当接した場合に
は、試料採取容量が異なってしまう。また、吐出行程の
実施後では、既に圧力補償が行われたのかどうか、つま
り必要となる次のポンプ行程を実施する前に規定のガス
容量が完全にガス検知管を通じて吸い込まれたのかどう
か、を知るための機能コントロールは不可能である。

ドイツ連邦共和国特許第3330578号明細書に基づき、空
気圧送ポンプが公知である。この公知の空気圧送ポンプ
の器具本体はハンドグリップとして形成されており、ま
た吸込エレメントは底部プレートを備えたベローズとし
て形成されている。この底部プレートは、同心的に案内
されてかつ、吸込行程の方向でばね力を受けているロッ
ク可能な制御ロッドに結合されている。ロックはベロー
ズの排気された位置において行われる。制御ロッドのロ
ック解除後に、完全な吸込行程が行われる。器具本体に
は、覗き窓が設けられており、この覗き窓では、吸込行
程の終了と共にマーキングが見えるようになる。しか
し、この公知の空気圧送ポンプは構造が複雑であり、ま
た片手操作の場合には、制限されたポンプ行程しか許さ
ない。ベローズが完全に押し合わされないと、制御ロッ
ドはロック不可能となり、たとえば使用者が上記空気圧
送ポンプを片手で操作した場合に、この空気圧送ポンプ
が使用者の手から滑脱してしまうと、規定されていない
吸込行程が実施されてしまう。覗き窓に設けられたマー
キングもベローズの終端位置を表示するに過ぎず、空気
が完全にガス検知管を通じて吸い込まれたのかどうかを
知るための機能コントロールを可能にするものではな
い。

ガス測定装置のための機能検査器具は、ドイツ連邦共和
国特許出願公開第2843651号明細書に基づき公知であ
る。この機能検査器具は円筒状のケーシングを有してお
り、このケーシングは着色のスプリングダイヤフラム
と、このスプリングダイヤフラムに対応して配置された
散乱ガラスとによって閉鎖されている。この公知の機能
検査器具はガス検知管の自由端部に被せ嵌められ、この
場合、被検査空気は円筒状のケーシングに設けられた第
２の開いた管片を介して流入する。流れに存在する圧力
を検出するためには、開いた管片が閉じられる。ケーシ
ング内に生じる負圧はスプリングダイヤフラムを散乱ガ
ラスの方向に運動させ、ひいては色信号を目に見えるよ
うにする。この公知の機能検査器具には、次のような欠
点がある。すなわちこの公知の機能検査器具は別個の構
成要素としてガス検知管に被せ嵌められて、特別な取扱
いを必要とする。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の課題は、冒頭で述べた形式のベローズポンプを
改良して、正確に規定された容量を有する、誤操作不可
能な完全な吸込行程を実施することのできるベローズポ
ンプを提供することである。

［課題を解決するための手段］ この課題を解決するために本発明の構成では、ガス検知
管とベローズ内室との間に形成された吸込通路に、ベロ
ーズ内室の方向で閉じ、完全な試料採取行程を導入する
目的で両グリッププレートの操作によって開放可能であ
りかつ、試料採取行程の間は開いたままとなる入口弁が
配置されているようにした。

［発明の効果］ 本発明によれば、先行して行われたグリッププレートの
完全な押合わせによって試料採取のための正確な行程容
量が規定された場合にのみ、入口弁がガス検知管を通じ
てガス流を開放し、ひいては試料採取行程を開始させ
る。グリッププレートが不完全に押し合わされると、グ
リッププレートを離した後に入口弁は閉鎖されており、
吸込通路内のガス流は遮断されており、グリッププレー
トは中間位置に留まる。

請求項２には、入口弁の有利な構成が記載されている。
入口弁の弁座に向かい合って吸込通路には第２の弁座が
配置されている。この弁座は入口弁の弁プレートと協働
して逆止弁として働く。この逆止弁は、試験者によって
グリッププレートが押し合わされる間の時間、ベローズ
内室と吸込通路との間のガス流を遮断する。これによ
り、ガスは下側のグリッププレートに設けられた出口弁
を通って完全に逃出するようになり、振子ガス（Pendel
gas）として吸込通路を介してガス検知管に流入しなく
なる。

緊縮行程の終端範囲では、入口弁が切換ピンによって開
放保持される。この切換ピンは往復運動可能なポンプ部
分を介して操作可能であって、弁プレートを弁座から遠
ざける。

往復運動可能なポンプ部分としては、グリッププレート
を平行案内するために働く鋏状リンク機構のステーを使
用すると有利である。てこ作用に基づき、切換ピンの作
用するステー端部では、初期段階のポンプ行程が、切換
ピンと弁の比較的小さな行程に変換され、しかも特別な
手間をかけることなく調整が行われる。さらに、鋏状リ
ンク機構はベローズ容積の不変の圧縮を確保し、しかも
グリッププレートが角度を持って接触することを阻止す
る。

往復運動可能なポンプ部分は、下側のグリッププレート
に結合された制御ピンとして構成されていると有利であ
る。

入口弁は限界流制御弁として構成されていると有利であ
る。この限界流制御弁は、空気流が、ガス検知管の固有
抵抗によって規定された限界値を越えると直ちに閉じ
る。このような機能は、ガス検知管の充填物と弁との間
に中空の検知管端部、収容部および吸込通路の形の所定
のガス容積が存在していることに基づく。各吸込行程の
開始時では、このガス容積がほぼ衝撃的に高い初期流と
してベローズに吸い込まれる。その後にはじめて、検知
管充填物の抵抗によって規定された、著しく低い試料採
取流が生じる。

グリッププレートが不完全にしか押し合わされないと、
グリッププレートを離した後に高い初期流により入口弁
は閉鎖させられる。吸込通路内のガス流は遮断されてお
り、グリッププレートは中間位置に留まる。しかし、グ
リッププレートが完全に押し合わされると、入口弁は切
換ピンによって開放位置にもたらされる。続いて吐出行
程が行われると、弁は高い初期流の間は切換ピンによっ
て開放保持され、その後に空気流は限界値を下回って、
試料採取流に移行する。次いでこの弁は、引き続き吐出
行程が行われる間、開いた位置に自動的に留まる。

試料採取行程の間、入口弁を開放位置に保持するための
別の有利な構成では、切換ピンが試料採取行程の経過中
に感圧性のロックレバーによってロックされる。このロ
ックレバーはベローズ内室に形成される負圧によって作
動させられる。このロックは、試料採取行程が実施され
て、ベローズ内室で圧力補償が行われた後でしか解除さ
れない。

さらに別の有利な構成では、機械的にロック可能な切換
ピンを備えた入口弁が設けられている。グリッププレー
トが完全に押し合わされると、切換ピン、ひいては弁
が、開放位置にもたらされ、この切換ピンはロック装置
によってロックされる。切換ピンは試料採取行程の終了
時に引張り装置によってロック解除される。

吸込通路内の圧力に応答する視覚表示装置を備えたベロ
ーズポンプの構成に基づき、機械的な吸込行程が終了し
て圧力補償が達成された後でしか生じない試料採取行程
の終了を検知することが可能になるので有利である。し
かも、この視覚表示装置の働きにより、吸込行程時のベ
ローズポンプの粗機能コントロールも与えられている。

視覚表示装置の有利な構成では、視覚表示装置が、半透
明の散乱ガラスの下方に設けられたスプリングダイヤフ
ラムとして構成されている。

［実施例］ 以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。

第１図に示したベローズポンプは、ガス不透過性の材料
から製造された弾性的なベローズ１と、グリッププレー
ト2,3とから成っている。グリッププレート2,3は鋏状リ
ンク機構４を介して平行に案内されている。ベローズ１
の内部には、２つのコイルばね５が配置されている。こ
れらのコイルばね５はベローズ１を、伸長位置に押圧し
ている。下側のグリッププレート２は出口弁６を支持し
ており、この出口弁６を通じて、ベローズ内室21内に存
在する空気はベローズ１の圧縮時に逃出することができ
る。上側のグリッププレート３はガス検知管８のための
収容部７を備えていて、吸込通路９に入口弁10（第２図
につき詳しく説明する）と視覚表示装置11とを有してい
る。調整ねじ12を用いてポンプ行程が調節可能となる。

視覚表示装置11はケーシング18を有しており、このケー
シング18は着色のスプリングダイヤフラム19と、散乱ガ
ラス20とを備えている。スプリングダイヤフラム19と散
乱ガラス20とはガス密に挿入されている。スプリングダ
イヤフラム19の前記散乱ガラス20とは反対の側は吸込通
路９に接続されている。休止状態では、スプリングダイ
ヤフラム19が散乱ガラス20に向かって湾曲されているの
で、着色のスプリングダイヤフラム19は試験者によって
認識可能となる。吐出行程時にベローズ内室21内に生じ
る負圧に基づき、スプリングダイヤフラム19は散乱ガラ
ス20から離れる方向に運動させられる。スプリングダイ
ヤフラム19の色は試験者にとってもはや認識不可能とな
る。グリッププレート2,3が終端位置に到達した後に、
ベローズ内室21で圧力補償が行われるまでには、まだし
ばらくの時間がかかる。なぜならば、この場合にしか正
確な試料容量が圧送されないからである。このことは、
スプリングダイヤフラム19が休止位置に戻った際に、視
覚表示が現われることで認識可能である。次いで、はじ
めて次のポンプ行程を実施することができる。

第２図には、限界流制御弁10が示されている。この限界
流制御弁10はゴム弾性的な弁プレート13を有しており、
この弁プレート13は支持リング14に載置されている。上
側のグリッププレート３に設けられた開口15は弁プレー
ト13によって閉鎖可能である。休止状態において、かつ
試料採取行程時の均一な空気流においては、弁プレート
13が支持リング４に載着している。空気は開口15を介し
てベローズポンプの内室に流入する。開口15は支持リン
グ14の外周に均一に分配されて配置されている。

グリッププレート2,3が部分的にしか押し合わされない
と、グリッププレート2,3を離したときに、高められた
初期空気流が短時間発生し、この初期空気流は弁プレー
ト13を開口15に圧着させて、ガス流を遮断する。

グリッププレート2,3が完全に押し合わされると、切換
ピン16がステー17によって弁プレート13と作用結合す
る。この切換ピン16によって弁プレート13は、空気流が
試料採取流の定常値に低下するまで、開放された位置に
保持され、その後に弁プレート13は開放された水平の位
置に留まる。

第２の弁座22は弁プレート13と共に逆止弁を形成してい
る。この逆止弁はグリッププレート2,3の押合わせ時に
ベローズ内室21から吸込通路９へのガス流を遮断する。

第３図に示した入口弁37はロックレバー23によってロッ
ク可能な切換ピン24を備えている。このロックレバー23
はピストン25に結合されている。このピストン25はケー
シング26でガス密にかつ制御室27内を自由に摺動可能に
案内されている。制御室27は開口36を介してベローズ内
室21に接続されている。補償室28には、大気圧が形成さ
れる。

休止状態において、ロックレバー23は戻しばね29の作用
を受けて終端位置に押圧される。切換ピン24はロック解
除されている。グリッププレート2,3が完全に押し合わ
されると、切換ピン24は制御ピン30によって制御され、
弁プレート13は開放位置にもたらされる。グリッププレ
ート2,3を離すと、ベローズ内室21には負圧が生じ、さ
らに開口36を介して制御室27にも負圧が生じる。この負
圧はピストン25を戻しばね29に抗して押圧し、ロックレ
バー23を室31に押し込む。切換ピン24はロックされてい
る。試料採取行程が終了して、次いで行われる圧力補償
が終了した後に、ロックレバー23は戻しばね29によって
休止位置に戻される。切換ピン24はロック解除されてい
る。

第４図には、切換ピン32の機械的なロック機構を備えた
入口弁38の構成が示されている。グリッププレート2,3
が完全に押し合わされると、切換ピン32は制御ピン33に
よって操作され、弁プレート13は開放位置にもたらされ
る。切換ピン32はロック装置34によってこの位置に保持
され、試料採取行程が終了すると引張り装置35によって
出発位置に引き戻される。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明によるベローズポンプの実施例を示すも
のであって、第１図はベローズポンプをベローズが完全
に給気された状態で示す縦断面図、第２図は限界流制御
弁として構成された入口弁の縦断面図、第３図は切換ピ
ンのニューマチック作動式のロック機構を備えた入口弁
の縦断面図、第４図は切換ピンの機械的なロック機構を
備えた入口弁の縦断面図である。 １……ベローズ、2,3……グリッププレート、４……鋏
状リンク機構、５……コイルばね、６……出口弁、７…
…収容部、８……ガス検知管、９……吸込通路、10,37,
38……入口弁、11……視覚表示装置、12……調整ねじ、
13……弁プレート、14……支持リング、15……開口、1
6,24,32……切換ピン、17……ステー、18……ケーシン
グ、19……スプリングダイヤフラム、20……散乱ガラ
ス、21……ベローズ内室、22……弁座、23……ロックレ
バー、25……ピストン、26……ケーシング、27……制御
室、28……補償室、29……戻しばね、30,33……制御ピ
ン、31……室、34……ロック装置、35……引張り装置、
36……開口

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭48−33892（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−4592（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−51317（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−165653（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭48−54106（ＪＰ，Ｕ) 米国特許4574647（ＵＳ，Ａ)

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ガス検知管用のベローズポンプであって、
   試料採取工程の方向でばね力を受けている２つのグリッ
   ププレートと、出口弁とが設けられている形式のものに
   おいて、ガス検知管（８）とベローズ内室（21）との間
   に形成された吸込通路（９）に、ベローズ内室（21）の
   方向で閉じ、完全な試料採取行程を導入する目的で両グ
   リッププレート（2,3）の操作によって開放可能であり
   かつ、試料採取行程の間は開いたままとなる入口弁（1
   0,37,38）が配置されていることを特徴とする、ガス検
   知管用のベローズポンプ。
2. 【請求項２】入口弁（10,37,38）が、流入側に逆止弁と
   して働く第２の弁座（22）を有している、請求項１記載
   のベローズポンプ。
3. 【請求項３】緊縮行程の終端範囲で、往復運動可能なポ
   ンプ部分（17,30,33）によって切換ピン（16,24,32）が
   操作可能であり、入口弁（10,37,38）が開放位置に固持
   可能である、請求項１または２記載のベローズポンプ。
4. 【請求項４】前記往復運動可能なポンプ部分が、両グリ
   ッププレート（2,3）の平行案内機構として働く鋏状リ
   ンク機構（４）のステー（17）として形成されている、
   請求項３記載のベローズポンプ。
5. 【請求項５】前記往復運動可能なポンプ部分が、グリッ
   ププレート（２）に結合された制御ピン（30,33）とし
   て形成されている、請求項３記載のベローズポンプ。
6. 【請求項６】入口弁（10）が、支持リング（14）に載置
   された弁プレート（13）と、該弁プレート（13）によっ
   て閉鎖可能な開口（15）とを備えた限界流制御弁として
   構成されている、請求項１から５までのいずれか１項記
   載のベローズポンプ。
7. 【請求項７】入口弁（37）の切換ピン（24）が、感圧性
   のロックレバー（23）を介して、試料採取行程の間にベ
   ローズ内室（21）に生ぜしめられる負圧によって開放位
   置にロック可能であって、試料採取行程の終了時にベロ
   ーズ内室（21）と周囲との間の圧力補償の開始後に戻し
   ばね（29）によってロック解除可能である、請求項１か
   ら５までのいずれか１項記載のベローズポンプ。
8. 【請求項８】入口弁（38）の切換ピン（32）が、ロック
   装置（34）を介して開放位置にロック可能であって、試
   料採取行程の終了時に引張り装置（35）によってロック
   解除可能である、請求項１から５までのいずれか１項記
   載のベローズポンプ。
9. 【請求項９】ベローズポンプが、前記吸込通路（９）に
   接続された感圧性の視覚表示装置（11）を備えている、
   請求項１から８までのいずれか１項記載のベローズポン
   プ。
10. 【請求項１０】前記視覚表示装置（11）が、両グリップ
    プレート（2,3）のうちの一方に配置された半透明の散
    乱ガラス（20）の下方に設けられたスプリングダイヤフ
    ラム（19）として構成されている、請求項９記載のベロ
    ーズポンプ。