JPS62282181A - 配量ポンプ - Google Patents

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】 ３、発明の詳細な説明 ［産業上の利用分野］ この発明は、往復運動可能な押しのけ体とポペット弁と
して構成された入口弁とポペット弁として構成された出
口弁とを備え、反応樹脂コンパウンドの液状の成分を配
量するための配量ポンプに関する。

〔従来の技術］ 反応樹脂コンパウンドは正確に定められた量の樹脂と硬
化剤との混合により製造され、その際多くの場合は複数
の樹脂と複数の硬化剤も用いられる。更に樹脂成分及び
硬化剤成分には充填剤、着色剤、接着助長剤、促進剤な
どのような補助月料もまた分配することができる。かか
る反応樹脂コンパウンドのための最新の処理設備は、液
状の成分又は−次混合物のための少なくとも二つの貯蔵
容器と、この貯蔵容器の後に配置された配量装置及び混
合ユニットとから成り、その際混合ユニットとしては静
止型又は運動型の貫流混合器又は大きめの混合容器が用
いられる。配量装ことしては充填剤を含有した成分のた
めには例えばピストンポンプ、ダイヤフラムボンブヌは
ベローポンプのような特に往復動する容積式ポンプが採
用され、これに対して充填剤を含有していない成分に対
しては例えば歯車ポンプのような回転する容積式ポンプ
も採用することができる。特に充填剤を含有する成分の
ために用いられ往復運動可能な押しのけ体を備えた配量
ポンプの場合には、押しのけ体当たり一つの入口弁と一
つの出口弁とが必要である。その際例えばばね負荷され
たポール弁、ポペット弁又は円錐弁のような自動弁が通
常採用されるが、しかしながらかかる自動弁は押しのけ
体の運動によって搬送媒体の中に生じた圧力差だけに基
づいて作動する（ドイツ連邦共和国特許出願公開第２８
５１１８８号明細書）、、このことは例え１ｆ大気圧以
下の圧力に保たれている貯蔵容器からは、流体静力学的
圧力の上昇によらないとすなわち前置ポンプにより搬送
媒体の中の圧力全上昇させないと、確実に搬送できない
ことを意味する。

しかしながら真空室から成分を配量することがしばしば
必要である。例えば高電圧用部品の注型の際に、エポキ
シ注型樹脂コンパウンドの成分を例えば０　、５ｍｂａ
ｒないし１００ｍｂａｒの真空中から配量しなければな
らないことがある。更にばね負荷された自動弁による配
量ポンプの場合には１粒状の又は繊維状のごみが弁座と
可動弁体の間に挟み込まれるという危険が存在する。そ
してこのことが一時的な又は永続的な配量ポンプの機能
故障を招くやなぜならばかかる弁は挟み込まれたごみに
より開いたままとなり、一部しか又は全く搬送できなく
なるからである。

回転円板弁として構成された共通の入口兼出口弁がポン
プヘッドの中に配置されピストンポンプとして構成され
た配量ポンプもまた既に知られている。そして外部から
強制的に制御回置なこの回転円板弁の位置に応じて、ポ
ンプヘッドの中の作動室がＩ貯蔵容器に又は流出管に結
合される（リューガー（Ｌｕｅｇａｒ）技術辞典、第８
巻、１９６７年、ドイツチェ出版社、シュトゥットカル
ト、第２ページ及び第３ページ）。かかる回転円板弁に
より非常に正確な配量が可能である。なぜならば開放過
程及び閉鎖過程の間に流体システムの中の容積の変化が
起こらないからである。他方では特に磨滅性の充填剤を
含む反応樹脂コンパウンドの液状の成分を配量しようと
するときには１回転円板弁が非常に強い摩耗を受ける。

そしてこの摩耗の結果として真空室からの成分の配置を
最初から除外しなければならないような漏洩が生じる。

［発明が解決しようとする問題点］ この発明は、弁がほとんど摩耗を受けず真空室から真空
室へ液状の成分の配量を可能にするような、反応樹脂コ
ンパウンドの液状の成分の配量に適し外部から強制的に
制御可能な弁を備えた配量ポンプを提供することを目的
とする。

［問題点を解決するための手段〕 この目的はこの発明に基づき頭記の種類の配量ポンプに
おいて、入口弁と出口弁とが、ポンプヘッドの中に同軸
に支持された弁棒を有し外部から強制的に制御可能なポ
ペット弁として構成されていることにより達成される。

［発明の作用効果］ この発明は、ポンプヘッドの中に同軸に支持された弁棒
を備え外部から強制的に制御可能なポペット弁が、少な
くともほとんど摩耗無く作動でき、更に外に向かって確
実な封止を可能とするという知見に基づいている。ポペ
ット弁と弁座との間にしっかりと挟み込まれたごみは障
害を起こしたとしてもせいぜいごく短時間である。なぜ
ならばごみは弁の強制制御により閉鎖行程の際に押しつ
ぶされてちぎれるか、又は次の開放行程の後に搬送流体
により持ち去られるからである。外部に対する良好な封
止と並んでポペット弁の同軸配置が、開放過程又は閉鎖
過程の際に流体システムの容積をほとんど変化させるこ
と無く、非常にコンパクトな弁の組み合わせをも可１侶
にする。外部から強制的に制御可能なポペット弁の別の
長所は、開口断面積がその他の管断面積にほぼ等しく弁
開口を通過したときに流れる媒体の中に付加的な圧力損
が生じないように、開放行程の寸法を決めることができ
るということにある。またポペット弁の強制的な制御に
基づいてそれぞれの要求により閉鎖力をも個々に設定す
ることができる。更に二つ以上の配量ポンプの入口弁又
は出口弁を、配量すべき媒体の異なる粘性によって開放
時間又は閉鎖時間に大きな影響を生じることなく、共通
の制御回路を介して同期駆動することも可能である。こ
うして二つ以上の配量ポンプを備えた配量装置が問題無
く実現できる。更に入ロガを開いて保持し押しのけ体を
動かすことにより、当該媒体を貯蔵容器と押しのけ体と
の間で往復運動させることもでき、それにより混合成分
の分屋又は沈殿を確実に防止できる。

この発明の有利な実施！、も様に基づき、入口弁の弁棒
が出口弁の弁頭と弁棒との中に同軸に支持ざれる。作動
室内の流れ状況に調和した弁組み合わせのかかる構造は
、入口弁及び出口弁のポンプヘッドの中における非常に
確実な支持と弁案内とを可能にする。そして更に出口弁
の弁頭上に入口弁の弁棒のための補助的な案内部を取り
付けることにより、入口弁の弁案内が更に改善される。

出口弁の弁棒がボンツブヘッド上にフランジ結合された
蓋の中に支持されるのは有利である。これにより配量ポ
ンプの保守作業が非常に容易となる。なぜならば配量す
べき媒体を導く配管を外すことなく蓋を単純に外すこと
により、入口弁と出口弁とから成る弁装置が分解できる
からである。

この発明に基づく特に有利な別の実施態様に基づき、入
口弁と出口弁との弁棒の外径が少なくとも配置すべき媒
体が触れる範囲において同じ大きさとなるように設定さ
れる。かかる手段により出口弁の運動の際の容積変化が
完全に避けられる。

すなわちこのときは二つ以上の配量流れの容精比が常に
不変のままである。

作動室からの気泡の速やかな排除のためには、入口弁と
出口弁とから成る弁装置が弁棒を垂直に立てて、又は水
平に寝かせて、ないしはその中間の姿勢でポンプヘッド
の中に組み込まれるのが合目的である。しかしながら入
口弁と出口弁とから成る弁装置が約４５°の傾斜角でポ
ンプヘッドの中に組み込まれるのが特に有利である。そ
してこの場合には配量すべき媒体を導く供給管の中にお
ける沈殿が、例えばかくはん器などの配置により特に容
易に回避できる。

更に作動室からの気泡の敏速かつ完全な排除のために、
従って配量ポンプの簡単な起動のために、入口弁がポン
プヘッドの中の作動室の下側部分に配置され、また出口
弁がその上側部分に配置されているのが特に有利である
。弁のかかる配置の場合には上昇する気泡の方向が配量
すべき媒体の搬送方向と一致する。

配量ポンプの外部に対して真空密な構成を考慮して、出
口弁の中に入口弁の弁棒を囲む封止リングをはめ込むの
が合目的である。そして同様に蓋の中にも出口弁の弁棒
を囲む封止リングをはめ込むことができる。最後に、真
空の又は加圧された貯蔵容器から媒体を搬送又は配量す
るための前提条件を更に改善することが、蓋と出口弁の
弁棒との間の軸受隙間及び出口弁の弁棒と入口弁の弁棒
との間の軸受隙間の中に、液状の封止媒体を導入可能で
あることにより達成できる。

入口弁と出口弁とが、相前後して配置された複動の作動
シリンダを介して、空圧又は液圧により外部から駆動可
スオであるときには、配量ポンプ装置全体の特にコンパ
クトな場所を取らない構成が得られる。

［実施例］ 次にこの発明に基づく配量ポンプの一実施例を示す図面
により、この発明の詳細な説明する。

第１図はピストンポンプとして構成された配置ポンプの
、例えばステンレス鋼から成るポンプヘッドＰｋを通る
断面を示す。ブロック状に構成されたポンプヘッドＰｋ
の中には上方から垂直の方向に流入チャネルＥｋが設け
られ、この流入チャネルの上側の接続端Ａｅ上には矢印
Ｍで示した配量すべき媒体のための図示されていない垂
直な流入配管が接続される。流入チャネルＥｋの底部分
から、水平に対しβ＝４５°の傾斜角で斜めに上に向か
って通じる第２のチャネルが分岐しており、このチャネ
ルは配量ポンプの作動室Ａｒを形成し、その上端は外か
らフランジ結合された蓋りにより閉鎖されている。更に
この第２のチャネルはその直径に段が付いており、下か
ら見てまず全体を符号Ｅｖで表した入口弁のための弁座
ＳＥが形成され、その後に間隔を置いて全体を符号Ａｖ
で表した出口弁のだめの弁座ＳＡが形成されている。

弁座ＳＥとＳＡとの間の部分には、水平に配置され第１
図には示していない配量ポンプの配置シリンダがポンプ
ヘッドＰｋの裏側にフランジ結合されており、その際配
量ピストンＤｋの行程により定められた配量シリンダの
計量合端が作動室Ａｒに合流する。更に第１図において
弁座ＳＡと蓋りとの間の部分に流出チャネルの始端部分
が見え、この流出チャネルの後側の端部には配量すべき
媒体Ｍのための図示されていない水平な流出管が接続さ
れる。

入口弁Ｅｖは外部から強制的に制御可能なポペット弁と
して構成されており、その弁頭には符号ＶｔＥが、また
その弁棒には符号ＶｓＥが付けられている。研磨された
弁座ＳＥに向かう側の面上には弁頭ＶｔＥは第２のチャ
ネルに挿入されたリングパツキンＲｄＥを支持している
。配量ポンプの流体シスナムの容積のごく僅かな変化を
も避けるために、リングパツキンＲｄＥはエラストマー
からではなく、例えば充填剤としてｒ２を含むポリテト
ラフルオロエチレンのような硬い材料から成る。

出口弁Ａｙは同様に外部から強制的に制御可能なポペッ
ト弁として構成されており、その弁頭は符号ＶｔＡが、
またその弁棒は符号ＶｓＡが付けられている。研磨され
た弁座ＳＡに向かう側の面上に弁頭ＶｔＡは第２のチャ
ネルの中に挿入されたリングパツキンＲｄＡを支持し、
このリングパツキンは流体システムにおける望ましくな
い容積変化を考慮して、ここでもまた例えば充填剤とし
て炭素を含むポリテトラフルオロエチレンのような硬い
材料から成る。弁頭ＶｔＡの下側には更に中空円筒状の
案内部Ｆｇが付加成形され、この案内部の役割は弁案内
に関連して後に詳述する。

例えばステンレス鋼から成る入口弁Ｅｖの弁案内は、弁
棒ＶｓＥが出口弁Ａｖを同軸に貫通することにより行わ
れる。すなわち入口弁Ｅｖと出口弁ＡＶは共通な弁軸線
Ｖａを有し、このｉｈ線が既に述べた水平に対しβ＝４
５°の傾斜角のもとに整列している。その際弁棒ＶｓＥ
はまず案内部Ｆｇの中で案内され、次に直径が減少し外
に向かって導かれる部分により出口弁Ａｙの中空にくり
技いた弁棒ＶｓＡの中で案内される。弁棒ＶｓＥの直径
を異ならせたかかる形状により、配量すべき媒体Ｍに触
れる弁棒ＶｓＥとＶｓＡの範囲は外径が同じ大きさに構
成されているので、出口弁Ａｖの運動の際に流体システ
ムの容積変化が完全に避けられる。同様にステンレス鋼
から成ることができる出口弁Ａｙの弁案内は、蓋りの符
号を付けていない案内孔の中で弁！ＩＶＳＡを介して行
われる。

上記の弁案内により入口弁Ｅｖと出口弁Ａｖは外部から
それぞれの弁棒ＶｓＥ又はＶＳＡを介して強制的に制御
でき、その際対応する弁行程は二重矢印ＶｈＥ又はＶｈ
Ａにより示されている。

配量ポンプが例えば一つの樹脂成分又は一つの硬化剤成
分のような反応樹脂コンパウンドの液状の成分を真空室
から真空室へ搬送できるように、作動室Ａｒは外部に対
して非常に良好に封止されていなければならない。この
ために案内部Ｆｇの中には弁Ｉ？１ＶｓＥを囲む封止リ
ングＤｒｌがはめ込まれ、一方Ｂｐの中には弁棒ＶｓＡ
を囲む封止リングＤｒ２がはめ込まれている。封止リン
グＤｒｌとＤｒ２としては例えば圧力下で採用可能なＬ
字形リングパツキンが用いられる。弁棒ＶｓＥの封止の
ためにリングパツキンＤｒｌの代わりにポリテトラフル
オロエチレン又は金属から成るベローズを用いることも
できる。真空運転の際の大気に対する弁棒ＶｓＥとＶｓ
Ａの補助的な封止が液状の封止媒体により可能である。

矢印Ｄｍにより示されたこの封止媒体は第１の封止媒体
チャネルＤｍｋ　ｌを経て蓋りと弁棒ＶｓＡとの間の軸
受隙間の中に導入される。弁棒ＶＳＥの中に長手溝とし
て設けられた第２の封止媒体チャネルＤｍｋ２は組み立
ての際に封止媒体Ｄｍを充填されるか、又は第１の封止
媒体チャネルＤ　ｍ　ｋ、　１と弁棒ＶｓＡの中の半径
方向孔とを経て封止媒体Ｄｍを送られる。同時に潤滑媒
体としても作用すべき封止媒体Ｄｍは、配量すべき媒体
Ｍが−っの樹脂成分であるときには例えば純粋な樹脂が
用いられる。エポキシ樹脂コンパウンドの液状の成分を
配量するためには、封止媒体Ｄｍとしてひまし油もまた
適している。なぜならばたまたま僅かな漏れが生じても
、ひまし油は問題無くエポキシ樹脂の中に取り込まれる
からである。

第２図に示すように弁の駆動は空圧又は液圧を用いて相
前後して配置された複動の作動シリンダＡｚｌとＡｚ２
とにより行われ、その際第１の作動シリンダＡｚｌのピ
ストンに１は入口弁Ｅｖの弁棒ＶｓＥ（第１図参照）上
に固定され、第２の作動シリンダＡｚ２のピストンに２
は出口弁Ａｙの弁棒ＶｓＡ　（第１図参照）上に固定さ
れる。極端に簡略化して示した図面から、作動シリンダ
Ａｚｌが間隔片Ｄｈｌを介して第２の作動シリンダＡＺ
２に結合され、第２の作動シリンダＡｚ２自身は間隔片
Ｄｈ２を介して蓋り上に固定されていることが分かる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に基づく配量ポンプの弁装置の一実施
例の縦断面図、第２図は第１図に示す弁装置の駆動装置
の略示図である。 Ａｒ・・・作動室、　　Ａｖ・・・出口弁、ＡｚＬ、Ａ
ｚ２・・・作動シリンダ、　　Ｄ・・・蓋、　ｐ　ｍｍ
　壽＊封止媒体、　Ｄｒｌ　、Ｄｒ２ｍ・・封止リング
、　　Ｅｖ・・書入自弁、　　Ｆｇ・・・案内部、　Ｍ
・・・配量すべき媒体、　　Ｐｋ参会拳ポンプへ、ド、
　　ｖＳＡ、■ＳＥ曝ｅａ弁棒、　ＶｔＡ、ＶｔＥ−−
−弁頭。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）往復運動可能な押しのけ体とポペット弁として構成
   された入口弁とポペット弁として構成された出口弁とを
   備え、反応樹脂コンパ ウンドの液状の成分を配量するための配量 ポンプにおいて、入口弁（Ｅｖ）と出口弁 （Ａｖ）とが、ポンプヘッド（Ｐｋ）の中に同軸に支持
   された弁棒（ＶｓＥ、ＶｓＡ）を有し外部から強制的に
   制御可能なポペット弁として構成されていることを特徴
   とする配量ポンプ。 ２）入口弁（Ｅｖ）の弁棒（ＶｓＥ）が出口弁（Ａｖ）
   の弁頭（ＶｔＡ）と弁棒（ＶｓＡ）との中に同軸に支持
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の配量ポン プ。 ３）出口弁（Ａｖ）の弁頭（ＶｔＡ）上に入口弁（Ｅｖ
   ）の弁棒（ＶｓＥ）のための補助の案内部（Ｆｇ）が取
   り付けられていることを特徴とする特許請求の範囲第２
   項記載の配量ポンプ。 ４）出口弁（Ａｖ）の弁棒（ＶｓＡ）がポンプヘッド（
   Ｐｋ）上にフランジ結合された蓋 （Ｄ）の中に支持されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第２項又は第３項記載の配量ポンプ。 ５）入口弁（Ｅｖ）と出口弁（Ａｖ）との弁棒（ＶｓＥ
   、ＶｓＡ）の外径が、少なくとも配量すべき媒体（Ｍ）
   が触れる範囲において、同じ大きさであることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれか１項
   に記載の配量ポンプ。 ６）入口弁（Ｅｖ）と出口弁（Ａｖ）とから成る弁装置
   が弁棒を垂直に立てて、又は水平に寝かして、ないしは
   その中間の姿勢でポンプヘッド（Ｐｋ）の中に組み込ま
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし 第５項のいずれか１項に記載の配量ポンプ。 ７）入口弁（Ｅｖ）と出口弁（Ａｖ）とから成る弁装置
   が約４５°の傾斜角でポンプヘッド（Ｐｋ）の中に組み
   込まれていることを特徴とする特許請求の範囲第６項記
   載の配量ポンプ。 ８）入口弁（Ｅｖ）がポンプヘッド（Ｐｋ）の作動室（
   Ａｒ）の下側部分の中に配置され、出口弁（Ａｖ）がそ
   の上側部分の中に配置されていることを特徴とする特許
   請求の範囲 第１項ないし第７項のいずれか１項に記載の配量ポンプ
   。 ９）出口弁（Ａｖ）の中に入口弁（Ｅｖ）の弁棒（Ｖｓ
   Ｅ）を囲む封止リング（Ｄｒ１）がはめ込まれているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２項ないし第８項のい
   ずれか１項に記載の配量ポンプ。 １０）蓋（Ｄ）の中に出口弁（Ａｖ）の弁棒（ＶｓＡ）
   を囲む封止リング（Ｄｒ２）がはめ込まれていることを
   特徴とする特許請求の範囲第４項ないし第９項のいずれ
   か１項に記載の配量ポンプ。 １１）蓋（Ｄ）と出口弁（Ａｖ）の弁棒 （ＶｓＡ）との間の軸受隙間及び出口弁 （Ａｖ）の弁棒（ＶｓＡ）と入口弁（Ｅｖ）の弁棒（Ｖ
   ｓＥ）との間の軸受隙間の中に、液状の封止媒体（Ｄｍ
   ）が導入可能であることを特徴とする特許請求の範囲第
   ４項ないし第１０項のいずれか１項に記載の配量ポン プ。 １２）入口弁（Ｅｖ）と出口弁（Ａｖ）とが、相前後し
   て配置された複動の作動シリンダ （Ａｚ１、Ａｚ２）を介して、空圧又は液圧により外部
   から駆動可能であることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項ないし第１１項のいずれか１項に記載の配量ポンプ
   。