双联往复运动泵的制作方法

文档序号:13079241阅读:227来源:国知局
双联往复运动泵的制作方法与工艺

本发明涉及一种双联往复运动泵,该双联往复运动泵通过由一对波纹管等活动分隔部件所形成的一对泵室来输送移送流体。



背景技术:

以往,公知有双联往复运动泵和波纹管泵(参照以下专利文献1以及专利文献2)。这种泵具有一对波纹管等活动分隔部件。而且,由该一对活动分隔部件将一对封闭空间划分为泵室和工作室。

在这种泵中,向如此划分的一对工作室中利用切换阀机构交替地导入工作流体,由此使泵室交替地压缩和伸长,从而输送移送流体。此外,在这种泵中,通常移送流体的喷出流量产生与冲程数相对应的脉动。

该脉动是作为例如在波纹管的伸缩动作冲程的端部,一对吸入阀和一对喷出阀分别从一个泵室侧向另一泵室侧切换的结果而产生的。这种脉动导致各种故障,因此在专利文献1和2中已尝试通过双联往复运动泵来解决。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利第5315550号公报

专利文献2:日本专利第3574641号公报



技术实现要素:

发明要解决的问题

然而,上述专利文献1和2所公开的泵中,在以低成本实现降低高脉动的效果方面,仍然存在改进的余地。

本发明的目的在于提供一种双联往复运动泵,能够通过利用控制流体来切换工作流体的切换阀机构的动作以实现整体的低成本化,同时实现移送流体的脉动的减小。

用于解决问题的方案

本发明所涉及的双联往复运动泵,其特征在于,具有:壳体部件,在所述壳体部件的内部沿轴向形成第一空间和第二空间;活动分隔部件,所述活动分隔部件可变形地配置于所述第一空间和所述第二空间内,将所述第一空间分隔为第一泵室和第一工作室,并将所述第二空间分隔为第二泵室和第二工作室;第一切换阀机构,所述第一切换阀机构具有用于切换工作流体对所述第一工作室的供给的第一阀机构;第二切换阀机构,所述第二切换阀机构具有用于切换工作流体对所述第二工作室的供给的第二阀机构;第一切换机构,所述第一切换机构用于切换使所述第一阀机构进行动作的控制流体对所述第一切换阀机构的供给;以及第二切换机构,所述第二切换机构用于切换使所述第二阀机构进行动作的控制流体对所述第二切换阀机构的供给,所述第一及第二切换机构,以使所述第一泵室的压缩工序和所述第二泵室的压缩工序具有部分重复的重复期间的方式,切换所述控制流体对所述第一及第二切换阀机构的供给。

在本发明的优选的一个实施方式中,所述第一及第二切换阀机构分别具有阀机构主体,在所述阀机构主体的内部形成有所述工作流体的分配室,在所述分配室内往复运动自如地配置有所述第一或第二阀机构。

在本发明的一个实施方式中,所述阀机构主体具有:工作流体导入口,所述工作流体导入口将由所述工作流体源供给的工作流体导入到所述分配室内;以及工作流体出入口,所述工作流体出入口将导入到所述分配室的工作流体排出到所述第一或第二工作室。

在本发明的一个实施方式中,所述阀机构主体进一步具有:用于将所述控制流体导入到所述阀机构主体的第一控制流体出入口和第二控制流体出入口。

在本发明的一个实施方式中,所述第一及第二阀机构分别具有:在轴向上隔开预定间隔而形成的多个大直径部、以及在所述大直径部之间形成的小直径部,通过所述第一或第二阀机构移动,并经由所述小直径部连通所述工作流体导入口和所述工作流体出入口,从而使所述工作流体向所述第一或第二工作室排出。

在本发明的一个实施方式中,所述第一及第二切换机构分别具有:阀芯收纳壳体;阀芯,所述阀芯被配置为能够在所述阀芯收纳壳体内往复运动,所述阀芯的前端从所述阀芯收纳壳体突出,并抵接于与所述活动分隔部件连动的连动部件;以及弹性部件,所述弹性部件向所述连动部件方向对所述阀芯施力。

发明效果

根据本发明,能够通过利用控制流体切换工作流体的动作以实现整体的低成本化,同时实现移送流体的脉动的减小。

附图说明

图1是示出本发明的一个实施方式所涉及的双联往复运动泵的结构的图。

图2是示出该双联往复运动泵的各部分的动作的时间图。

图3是用于说明该双联往复运动泵的动作的图。

图4是用于说明该双联往复运动泵的动作的图。

图5是用于说明该双联往复运动泵的动作的图。

图6是用于说明该双联往复运动泵的动作的图。

具体实施方式

以下,参照附图,对本发明的实施方式所涉及的双联往复运动泵进行详细说明。

图1是示出本发明的一个实施方式所涉及的双联往复运动泵1的结构的图,示出了剖面以及其周围机构。如图1所示,双联往复运动泵1中,在配置于中央部的泵头1a的两侧,配置有作为壳体部件的有底圆筒状的第一气缸2a和第二气缸2b,并被安装为开口部彼此相对。

在这些气缸2a、2b的内部,沿轴向形成有一对空间。在该一对空间内,同轴配置有轴向可伸缩的、例如由氟树脂构成的有底圆筒状的第一波纹管3a和第二波纹管3b,所述第一波纹管3a和第二波纹管3b彼此开口侧相对地增设于泵头1a上。

该波纹管3a、3b的开口端,例如液密地以螺纹结合固定于泵头1a。因此,波纹管3a、3b将内侧作为第一泵室5a和第二泵室5b,将外侧作为第一工作室6a和第二工作室6b,由此构成了用于分隔气缸2a、2b的内部空间的一对活动分隔部件。

在波纹管3a、3b的底部,利用螺栓15a固定有轴固定板4a和轴固定板4b。在轴固定板4a、4b固定有同轴延伸的轴7a和轴7b的一端。轴7a、7b的另一端,通过密封部件8气密地贯穿气缸2a、2b的底部中心,并延伸到气缸2a、2b的外侧。在该轴7a、7b的另一端,利用螺母10固定有连结板9a和连结板9b。

连结板9a、9b,在气缸2a、2b的外部的预定位置,例如在图1中示出的上下的位置,被连结轴11a和连结轴11b轴向连结。各连结轴11a、11b具有一对轴部12以及轴部13、和安装于这些轴部12、13之间的作为伸缩部件的螺旋弹簧14。

在各连结轴11a、11b中,轴部12、13的与螺旋弹簧14侧相反侧的端部,被螺栓15固定于连结板9a、9b。由此,各连结轴11a、11b经由螺旋弹簧14在轴向上伸缩自如地连结波纹管3a、3b,波纹管3a、3b经由轴7a、7b和轴固定板4a、4b而连接于各连结板9a、9b上。

另外,在泵头1a中,在与泵的侧面面对的位置设置有移送流体、例如液体的吸入口16和喷出口17。在从该吸入口16到泵室5a、5b的路径上设置有吸入阀18a和吸入阀18b,在从泵室5a、5b到喷出口17的路径上设置有喷出阀19a和喷出阀19b。该吸入阀18a、18b和喷出阀19a、19b构成阀单元。

在气缸2a、2b的底部,设置有气缸侧出入口2c和气缸侧出入口2d。该气缸侧出入口2c、2d用于,将例如由图中未示出的空气压缩机等的工作流体源供给的工作流体,例如,经由与第一切换阀机构80a的工作气体出入口81a连接的第一主配管90a、和与第二切换阀机构80b的工作气体出入口81b连接的第二主配管90b,对工作室6a、6b导入或排出。

第一切换阀机构80a具有用于切换工作气体对工作室6a的供给的切换阀86a。第二切换阀机构80b具有用于切换工作气体对工作室6b的供给的切换阀86b。这些第一及第二切换阀机构80a、80b的切换阀86a、86b通过如后述的控制流体、例如控制气体而进行动作,所述控制流体由构成第一切换机构的第一及第二切换机构20a、30a和构成第二切换机构的第三及第四切换机构20b、30b切换供给。控制气体是分流了来自工作流体源的工作气体的一部分的气体。

第一切换阀机构80a具有内部形成有工作气体的分配室84a、并往复运动自如地收纳有切换阀86a的第一阀机构主体85a。第二切换阀机构80b具有内部形成有工作气体的分配室84b、并往复运动自如地收纳有切换阀86b的第二阀机构主体85b。

在第一及第二阀机构主体85a上形成有工作气体导入口87a及工作气体导入口87b、和上述的工作气体出入口81a、81b,所述工作气体导入口87a、87b经由分支成两股的气体配管99a及气体配管99b,将由工作流体源供给的工作气体导入到分配室84a、84b。

工作气体出入口81a、81b用于,将导入到分配室84a、84b的工作气体经由第一及第二主配管90a、90b排出到工作室6a、6b中,并将从工作室6a、6b排出的工作气体经由第一及第二主配管90a、90b导入到分配室84a、84b中。

另外,在第一及第二阀机构主体85a、85b上形成有用于将从工作室6a、6b排出并导入到分配室84a、84b中的工作气体排出到外部的工作气体排出口88a及工作气体排出口88b。此外,在第一阀机构主体85a上形成有如后述的第一控制气体出入口82a及第二控制气体出入口83a,在第二阀机构主体85b上形成有如后述的第三控制气体出入口82b及第四控制气体出入口83b。

第一及第二控制气体出入口82a、83a用于将控制气体经由第一及第二控制气体配管92a、92c导入及排出至第一阀机构主体85a内。第三及第四控制气体出入口82b、83b用于将控制气体经由第三及第四控制气体配管92b、92d导入及排出至第二阀机构主体85b内。

第一切换阀机构80a的切换阀86a由从第一及第二控制气体出入口82a、83a导入到第一阀机构主体85a内的控制气体往复驱动。第二切换阀机构80b的切换阀86b由从第三及第四控制气体出入口82b、83b导入到第二阀机构主体85b内的控制气体往复驱动。

切换阀86a、86b具有在轴向上隔开预定间隔而形成的三个大直径部89a、89b、以及在该大直径部89a、89b之间形成的两个小直径部98a、98b。大直径部89a、89b选择性地堵住形成于第一及第二阀机构主体85a、85b的工作气体导入口87a及87b、工作气体出入口81a及81b、和工作气体排出口88a及88b。另外,小直径部98a、98b与第一及第二阀机构主体85a、85b的内壁面一起形成分配室84a、84b。

构成第一切换机构的第一切换机构20a,例如相对于气缸2a可拆卸地固定于气缸2a的底部外壁面的一部分。另外,构成第一切换机构的第二切换机构30a,例如相对于气缸2a通过一体成型等一体固定配置于气缸2a的底部侧方的外壁面的下方侧。构成第一切换机构的这样的一对第一及第二切换机构20a、30a被设置为用于切换对第一切换阀机构80a的控制气体的供给。

而且,构成第二切换机构的第三切换机构20b,例如相对于气缸2b可拆卸地固定于气缸2b的底部外壁面的一部分。另外,构成第二切换机构的第四切换机构30b,例如相对于气缸2b通过一体成型等一体固定配置于气缸2b的底部侧方的外壁面的下方侧。构成第二切换机构的这样的一对第三及第四切换机构20b、30b被设置为用于切换对第二切换阀机构80b的控制气体的供给。

此外,第一切换机构20a及第三切换机构20b,例如也可以相对于气缸2a、2b通过一体成型等一体固定并配置。另外,第二切换机构30a及第四切换机构30b,例如也可以相对于气缸2a、2b可拆卸地固定并配置。

此外,具体如后所述,第一及第二切换机构20a、30a和第三及第四切换机构20b、30b如下进行动作,以使泵室5a的压缩工序与泵室5b的压缩工序具有部分重复的重复期间op(参照图2)的方式,切换对第一及第二切换阀机构80a、80b的控制气体的供给。

构成第一切换机构的一部分的第一切换机构20a具有第一收纳壳体21a,该第一收纳壳体21a例如通过螺纹紧固固定的方式将图中未示出的凸缘部可拆卸地固定于气缸2a。构成第二切换机构的一部分的第三切换机构20b具有第三收纳壳体21b,该第三收纳壳体21b例如通过螺纹紧固固定的方式将图中未示出的凸缘部可拆卸地固定于气缸2b。在该第一及第三收纳壳体21a、21b的侧面形成有控制气体的导入口22a及导入口22b,同时形成有控制气体的排出口23a及排出口23b。

在第一及第三收纳壳体21a、21b的导入口22a、22b上连接有控制气体导入通路91a及控制气体导入通路91b,在排出口23a、23b上连接有第一控制气体配管92a及第三控制气体配管92b。此外,在第一及第三收纳壳体21a、21b的预定位置,例如第一及第三收纳壳体21a、21b的底部附近的侧面,形成有连通第一及第三收纳壳体21a、21b的内部和外部的逃逸孔24a及逃逸孔24b。

另外,第一切换机构20a具有在第一收纳壳体21a内往复运动的构成第一阀芯的第一阀芯25a。第三切换机构20b具有在第三收纳壳体21b内往复运动的构成第二阀芯的第三阀芯25b。在第一及第三收纳壳体21a、21b内具有向连结板9a、9b的方向对该第一阀芯25a及第三阀芯25b施力的弹簧26a及弹簧26b。

第一阀芯25a被配置为,其前端部从第一收纳壳体21a向连结板9a突出,并与连结板9a的内侧面可抵接。第三阀芯25b被配置为,其前端部从第三收纳壳体21b向连结板9b突出,并与连结板9b的内侧面可抵接。

第一及第三阀芯25a、25b,例如,在从波纹管3a、3b到达收缩临界位置附近时至收缩临界位置之间进行变位时,其前端部持续地与连结板9a、9b抵接。而且,被配置为照原样抵抗弹簧26a、26b的弹性力,并在第一及第三收纳壳体21a、21b内被推压。

因此,在第一收纳壳体21a和第一阀芯25a之间形成的分流路27a、以及在第三收纳壳体21b和第三阀芯25b之间形成的分流路27b,在波纹管3a、3b到达收缩临界位置附近时形成开路,使导入口22a、22b与排出口23a、23b连通。分流路27a、27b形成了开路时,从控制气体导入通路91a、91b供给到第一及第三切换机构20a、20b的控制气体,通过第一控制气体配管92a及第三控制气体配管92b被导入到第一及第二切换阀机构80a、80b的第一控制气体出入口82a及第三控制气体出入口82b。

另外,第一及第三阀芯25a、25b,在从其前端部到达刚要与连结板9a、9b分离之前的位置时至处于分离的状态时,由于弹簧26a、26b的弹性力而从第一及第三收纳壳体21a、21b突出,使分流路27a、27b闭路。由此,第一及第三阀芯25a、25b使排出口23a、23b和逃逸孔24a、24b在第一及第三收纳壳体21a、21b内连通。

如此,在分流路27a、27b闭路时,从第一及第三控制气体出入口82a、82b经由第一及第三控制气体配管92a、92b排出的控制气体,经由排出口23a、23b导入到第一及第三收纳壳体21a、21b内,并从逃逸孔24a、24b排出至外部。

另外,构成第一切换机构的一部分的第二切换机构30a,具有与气缸2a一体形成的第二收纳壳体31a。构成第二切换机构的一部分的第四切换机构30b,具有与气缸2b一体形成的第四收纳壳体31b。在该第二及第四收纳壳体31a、31b的侧面,形成有控制气体的导入口32a及导入口32b,同时形成有控制气体的排出口33a及排出口33b。

在第二及第四收纳壳体31a、31b的导入口32a、32b上连接有控制气体导入通路91c及控制气体导入通路91d,在排出口33a、33b上连接有第二控制气体配管92c及第四控制气体配管92d。此外,在第二及第四收纳壳体31a、31b的预定位置,例如第二及第四收纳壳体31a、31b的底部,形成有连通第二及第四收纳壳体31a、31b的内部和外部的逃逸孔34a及逃逸孔34b。

另外,第二切换机构30a具有在第二收纳壳体31a内往复运动的构成第一阀芯的第二阀芯35a。第四切换机构30b具有在第四收纳壳体31b内往复运动的构成第二阀芯的第四阀芯35b。在第二及第四收纳壳体31a、31b内具有弹簧36a及弹簧36b,该弹簧36a及弹簧36b对该第二阀芯35a及第四阀芯35b,朝向沿轴向彼此相对的方向、具体为设置于连结轴11b的轴部12、13的抵接板35c及抵接板35d的方向施力。

第二阀芯35a被配置为,其前端部从第二收纳壳体31a向抵接板35c突出,并与抵接板35c可抵接。第四阀芯35b被配置为,其前端部从第四收纳壳体31b向抵接板35d突出,并与抵接板35d可抵接。

第二及第四阀芯35a、35b,例如,在从波纹管3a、3b到达伸长临界位置附近时至收缩临界位置之间进行变位时,其前端部持续地与抵接板35c、35d抵接。而且,被配置为照原样抵抗弹簧36a、36b的弹性力,并在第二及第四收纳壳体31a、31b内被推压。

因此,在第二收纳壳体31a和第二阀芯35a之间形成的分流路37a、以及在第四收纳壳体31b和第四阀芯35b之间形成的分流路37b,在波纹管3a、3b抵达伸长临界位置附近时形成开路,使导入口32a、32b与排出口33a、33b连通。分流路37a、37b形成了开路时,从控制气体导入通路91c、91d供给到第二及第四切换机构30a、30b的控制气体,通过第二控制气体配管92c及第四控制气体配管92d被导入到第一及第二切换阀机构80a、80b的第二控制气体出入口83a及第四控制气体出入口83b。

另外,第二及第四阀芯35a、35b,在从其前端部到达刚要与抵接板35c、35d分离之前的位置时至处于分离的状态时,由于弹簧36a、36b的弹性力而从第二及第四收纳壳体31a、31b突出,使分流路37a、37b闭路。由此,第二及第四阀芯35a、35b使排出口33a、33b和逃逸孔34a、34b在第二及第四收纳壳体31a、31b内连通。

如此,在分流路37a、37b闭路时,从第二及第四控制气体出入口83a、83b经由第二及第四控制气体配管92c、92d排出的控制气体,经由排出口33a、33b导入到第二及第四收纳壳体31a、31b内,并从逃逸孔34a、34b排出至外部。

本实施方式所涉及的双联往复运动泵1中,通过来自第一及第二切换机构20a、30a的控制气体使第一切换阀机构80a的切换阀86a进行切换动作,从而切换对工作室6a的工作气体的供给。而且,通过来自第三及第四切换机构20b、30b的控制气体使第二切换阀机构80b的切换阀86b进行切换动作,从而切换对工作室6b的工作气体的供给。

即,为了使切换阀86a、86b具有上述的重复期间op,例如使第一阀机构主体85a的工作气体导入口87a与工作气体出入口81a连通,同时使第二阀机构主体85b的工作气体出入口81b与工作气体排出口88b连通,从而使工作气体供给到工作室6a并从工作室6b排出。

另外,为了使切换阀86a、86b具有上述的重复期间op,例如使第二阀机构主体85b的工作气体导入口87b与工作气体出入口81b连通,同时使第一阀机构主体85a的工作气体出入口81a与工作气体排出口88a连通,从而使工作气体供给到工作室6b并从工作室6a排出。而且,通过设置重复期间op,能够在泵室5a、5b之中,在一个泵室的喷出压力降低的压缩工序(喷出工序)的最终阶段之前,从另一个泵室也喷出液体,因此能够抑制喷出侧的移送流体的脉动。

接着,对如此构成的双联往复运动泵1的动作进行说明。在泵的动作过程中,构成第一切换机构的一对第一及第二切换机构20a、30a、以及构成第二切换机构的一对第三及第四切换机构20b、30b,以使一个泵室5a的压缩工序与另一个泵室5b的压缩工序具有部分重复的重复期间op的方式,例如如下地切换第一及第二切换阀机构80a、80b的动作并驱动波纹管3a、3b。

图2是用于说明本实施方式的双联往复运动泵1的各部分的动作的时间图。此外,图3~图6是用于说明双联往复运动泵1的动作的图。此外,图2中,省略了对各部分的动作中的机械延时的图示。本实施方式中,工作流体源的工作气体,例如通过图中未示出的调节器被调整至预定压力后,经由气体配管99a、99b而始终被供给至第一及第二切换阀机构80a、80b。另外,工作气体经由从气体配管99a、99b分支的工作气体导入通路91a~91d而始终被供给至第一~第四切换机构20a、30a、20b、30b。

此外,在以后的说明中,关于第一及第二切换阀机构80a、80b,在切换阀86a、86b使工作气体导入口87a、87b与工作气体出入口81a、81b连通时,作为“打开状态(on状态)”。另外,使工作气体出入口81a、81b与工作气体排出口88a、88b连通时,作为“关闭状态(off状态)”。

此外,关于第一~第四切换机构20a、30a、20b、30b,在第一~第四阀芯25a、35a、25b、35b经由分流路27a、37a、27b、37b使导入口22a、32a、22b、32b与排出口23a、33a、23b、33b连通时,作为“打开状态”,不使其连通时,作为“关闭状态”。此外,关于与已进行说明的部分相同的构成要素,由于使用了同一参照附图标记,因此在后续中省略重复的说明。

首先,对例如第一及第二切换阀机构80a、80b的切换阀86a、86b位于第一及第二阀机构主体85a、85b内的右侧,并且波纹管3a正在收缩且波纹管3b正在伸长时的重复期间op进行说明。由于切换阀86a位于第一阀机构主体85a内的右侧,因此工作气体导入口87a与工作气体出入口81a连通,从工作流体源供给并经过了气体配管99a的工作气体,通过第一切换阀机构80a的分配室84a并经由第一主配管90a导入到工作室6a。

由此,波纹管3a,其底部向接近泵头1a的方向(以下称为“泵头接近方向”)移动并收缩,连结轴11a、11b的轴部12、12沿着轴向同样地向泵头接近方向移动。并且,通过螺旋弹簧14,轴部13、13与其稍有延迟地连动,与该轴部13、13连动的连结板9b向远离泵头1a的方向(以下,称为“泵头远离方向”)移动。

在图2所示的时刻t1之前的状态下,波纹管3a持续收缩直至到达收缩临界位置,波纹管3b持续伸长直至到达伸长临界位置。此外,由于切换阀86b位于第二阀机构主体85b内的右侧,因此工作气体出入口81b与工作气体排出口88b连通,波纹管3b持续伸长时,工作室6b内的工作气体经由第二主配管90b、通过第二切换阀机构80b的分配室84b,从工作气体排出口88b排出至外部。

在该情况下,如图1所示,吸入阀18a及喷出阀19b为关闭状态,吸入阀18b及喷出阀19a为打开状态,因此,作为移送流体的液体从吸入口16导入泵室5b内,同时从泵室5a经由喷出口17喷出。由此,在时刻t1前的状态下,由于泵室5a处于压缩工序过程中,泵室5b处于伸长(膨胀)工序过程中,因此,如图1及图2所示,第一切换阀机构80a维持打开状态,第二切换阀机构80b维持关闭状态。

而且,在图2所示的时刻t1之前,波纹管3b到达了伸长临界位置附近时,设置于连结轴11b的轴部13的抵接板35d,与配置于气缸2b的第四切换机构30b的第四阀芯35b的前端部相抵接。抵接板35d如此地推压第四阀芯35b并使其后退至第四收纳壳体31b内。

由此,气缸2b侧的第四切换机构30b,在第一切换阀机构80a为打开状态期间,经由分流路37b连通导入口32b和排出口33b,从而成为如图2所示的打开状态。该第四切换机构30b的打开状态,通过第四阀芯35b与抵接板35d继续抵接而使分流路37b开路而被维持。

从而,当气缸2b侧的第四切换机构30b变为打开状态时,来自控制气体导入通路91d的控制气体,经由分流路37b通过第四控制气体配管92d,并导入到第二切换阀机构80b的第四控制气体出入口83b。通过该控制气体的压力,切换阀86b向第二阀机构主体85b内的左侧移动。而且,工作气体导入口87b和工作气体出入口81b经由小直径部98b以及分配室84b而连通,使第二切换阀机构80b变为打开状态。

此外,位于第二阀机构主体85b内的第三控制气体出入口82b侧的控制气体,被移动到左侧的切换阀86b推出而从第三控制气体出入口82b排出。而且,排出的控制气体,通过第三控制气体配管92b从配置于气缸2b侧的第三切换机构20b的排出口23b导入到第三收纳壳体21b内,通过逃逸孔24b排出至外部。

通过这样的结构,切换阀86b平滑地在第二阀机构主体85b内向左侧移动。从而,如图2中箭头曲线l1所示,在气缸2b侧的第四切换机构30b刚变成打开状态后的时刻t1,第二切换阀机构80b变为打开状态。当第二切换阀机构80b变为打开状态时,工作气体导入口87b与工作气体出入口81b连通,因此,从工作流体源供给并通过了气体配管99b的工作气体,通过第二切换阀机构80b的分配室84b、经由第二主配管90b导入到工作室6b。

由此,泵室5b从伸长工序切换到压缩工序。然而,由于在该时刻t1,在另一个工作室6a中也经由第一切换阀机构80a被持续供给工作气体,因此泵室5a也维持着压缩工序,开始两个泵室5b、5a的压缩工序重复的重复期间op。这里的重复期间op中,由于吸入阀18a、18b为关闭状态,喷出阀19a、19b为打开状态,因此作为移送流体的液体从两个泵室5a、5b经由喷出口17喷出,可防止脉动。此外,连结轴11a、11b的螺旋弹簧14被压缩以吸收此时的波纹管3a、3b的两端间的尺寸变化。

当第二切换阀机构80b变为打开状态而泵室5b被切换为压缩工序时,到达伸长临界位置的波纹管3b,以向泵头接近方向移动的方式收缩,直至其底部到达相反侧的收缩临界位置。而且,连结轴11a、11b的轴部13、13沿着轴向同样地向泵头接近方向移动。

另一方面,在时刻t1时,在仍处于压缩工序过程中的泵室5a侧,在波纹管3a变为其压缩工序的后期而在时刻t1之后时刻t2之前的状态下到达收缩临界位置附近时,连结板9a与配置于气缸2a侧的第一切换机构20a的第一阀芯25a的前端部相抵接。连结板9a如此地推压第一阀芯25a,使其后退到第一收纳壳体21a内。

由此,气缸2a侧的第一切换机构20a,在第一及第二切换阀机构80a、80b为打开状态期间,经由分流路27a连通导入口22a及排出口23a,由此,在时刻t1之后时刻t2之前,成为如图2所示的打开状态。该第一切换机构20a的打开状态通过第一阀芯25a持续抵接连结板9a并使分流路27a开路而被维持。

从而,当气缸2a侧的第一切换机构20a变为打开状态时,来自控制气体导入通路91a的控制气体,经由分流路27a通过第一控制气体配管92a,并导入到第一切换阀机构80a的第一控制气体出入口82a。通过该控制气体的压力,切换阀86a向第一阀机构主体85a内的左侧移动,第一切换阀机构80a变为关闭状态。

此外,位于第一阀机构主体85a内的第二控制气体出入口83a侧的控制气体,被移动到左侧的切换阀86a推出而从第二控制气体出入口83a排出。而且,排出的控制气体,通过第二控制气体配管92c、从配置于气缸2a侧的第二切换机构30a的排出口33a导入到第二收纳壳体31a内,并通过逃逸孔34a排出至外部。

通过这样的结构,切换阀86a平滑地在第一阀机构主体85a内向左侧移动。从而,如图2中箭头曲线l2所示,在气缸2a侧的第一切换机构20a变成了打开状态后的时刻t2,第一切换阀机构80a变为关闭状态。由此,重复期间op被设置在从时刻t1到时刻t2之间。

当第一切换阀机构80a变为关闭状态时,由于工作气体出入口81a与工作气体排出口88a连通,因此位于工作室6a内的工作气体经由第一主配管90a通过第一切换阀机构80a的分配室84a,并从工作气体排出口88a排出至外部。

在时刻t1之后的状态下,在已经成为压缩工序的波纹管3b侧,比沿轴向向泵头接近方向移动的连结轴11a、11b的轴部13、13稍有延迟,轴部12、12经由螺旋弹簧14沿轴向向泵头远离方向移动,与轴部12、12连动的连结板9a向泵头远离方向移动。

由此,在时刻t2,泵室5a从压缩工序切换到伸长工序。当泵室5a切换到伸长工序时,已到达压缩临界位置的波纹管3a,以向泵头远离方向移动的方式伸长,直至其底部到达相反侧的伸长临界位置。而且,连结轴11a、11b的轴部12、12沿着轴向同样地向泵头远离方向移动。

从而,在时刻t2之后的状态下,双联往复运动泵1成为例如如图3所示的状态。即,第一及第二切换阀机构80a、80b的切换阀86a、86b正在向第一及第二阀机构主体85a、85b的左侧移动。来自第二切换阀机构80b的工作气体,如图3中箭头a所示,经由第二主配管90b供给到工作室6b内。

来自控制气体导入通路91d的控制气体,如图3中箭头b所示,经由第四控制气体配管92d及第四控制气体出入口83b导入到第二阀机构主体85b内。第二阀机构主体85b内的控制气体,如图3中箭头c所示,经由第三控制气体出入口82b及第三控制气体配管92b导入到第三切换机构20b内,并从逃逸孔24b排气。

此外,工作室6a内的工作气体,如图3中箭头d所示,经由第一主配管90a及工作气体出入口81a导入到第一阀机构主体85a内,经由分配室84a、小直径部98a以及工作气体排出口88a而排出。来自控制气体导入通路91a的控制气体,如图3中箭头e所示,经由第一控制气体配管92a及第一控制气体出入口82a导入到第一阀机构主体85a内。第一阀机构主体85a内的控制气体,如图3中箭头f所示,经由第二控制气体出入口83a及第二控制气体配管92c导入到第二切换机构30a内,并从逃逸孔34a排气。

在图2所示的时刻t2之后时刻t3之前的状态下,波纹管3a持续伸长直至到达伸长临界位置,波纹管3b持续收缩直至到达收缩临界位置。此时,吸入阀18b及喷出阀19a为关闭状态,吸入阀18a及喷出阀19b为打开状态,因此作为移送流体的液体从吸入口16导入泵室5a内,同时从泵室5b经由喷出口17喷出。由此,在时刻t2之后时刻t3之前的状态下,由于泵室5a处于伸长工序过程中,泵室5b处于压缩工序过程中,因此,如图2及图3所示,第一切换阀机构80a维持关闭状态,第二切换阀机构80b维持打开状态。

此外,在时刻t2之后,当连结板9a从第一切换机构20a的第一阀芯25a分离时,第一切换机构20a变为如图2所示的关闭状态。当该第一切换机构20a变为关闭状态时,分流路27a闭路而使排出口23a和逃逸孔24a连通。

并且,在时刻t2之后,当第一切换机构20a变为关闭状态后,抵接板35d从第四切换机构30b的第四阀芯35b分离时,第四切换机构30b变为如图2所示的关闭状态。当该第四切换机构30b变为关闭状态时,分流路37b闭路而使排出口33b和逃逸孔34b连通。

而且,在如图2所示的时刻t3之前,波纹管3a到达了伸长临界位置附近时,设置于连结轴11b的轴部12的抵接板35c,与配置于气缸2a侧的第二切换机构30a的第二阀芯35a的前端部相抵接。抵接板35c如此地推压第二阀芯35a并使其后退至第二收纳壳体31a内。

由此,气缸2a侧的第二切换机构30a,在第二切换阀机构80b为打开状态期间,经由分流路37a连通导入口32a和排出口33a,从而在时刻t2之后时刻t3之前,成为如图2所示的打开状态。该第二切换机构30a的打开状态,通过第二阀芯35a与抵接板35c继续抵接而使分流路37a开路而被维持。

从而,当气缸2a侧的第二切换机构30a变为打开状态时,如图4中箭头g所示,来自控制气体导入通路91c的控制气体,经由分流路37a通过第二控制气体配管92c,并导入到第一切换阀机构80a的第二控制气体出入口83a。通过该控制气体的压力,切换阀86a如图4中箭头h所示,向第一阀机构主体85a内的右侧移动。而且,工作气体导入口87a和工作气体出入口81a经由小直径部98a以及分配室84a而连通,使第一切换阀机构80a变为打开状态。

此外,位于第一阀机构主体85a内的第一控制气体出入口82a侧的控制气体,被移动到右侧的切换阀86a推出而从第一控制气体出入口82a排出。而且,排出的控制气体,如图4中箭头i所示,通过第一控制气体配管92a、从配置于气缸2a侧的第一切换机构20a的排出口23a导入到第一收纳壳体21a内,并通过逃逸孔24a排出至外部。

通过这样的结构,切换阀86a平滑地在第一阀机构主体85a内向右侧移动。从而,如图2中箭头曲线l3所示,在气缸2a侧的第二切换机构30a变成了打开状态后的时刻t3,第一切换阀机构80a变为打开状态。当第一切换阀机构80a变为打开状态时,工作气体导入口87a与工作气体出入口81a连通,因此,从工作流体源供给并通过了气体配管99a的工作气体,再次通过第一切换阀机构80a的分配室84a、并经由第一主配管90a导入到工作室6a。

由此,泵室5a从伸长工序切换到压缩工序。然而,由于在该时刻t3,在另一个工作室6b中也经由第二切换阀机构80b被持续供给工作气体,因此泵室5b也维持着压缩工序,再次开始两个泵室5a、5b的压缩工序重复的重复期间op。在这里的重复期间op中,也如上所述,作为移送流体的液体从两个泵室5a、5b喷出,可防止脉动。螺旋弹簧14此时也被压缩以吸收波纹管3a、3b的两端间的尺寸变化。

当第一切换阀机构80a变为打开状态、泵室5a被切换为压缩工序时,已到达伸长临界位置的波纹管3a,以向泵头接近方向移动的方式收缩,直至其底部到达相反侧的收缩临界位置。而且,连结轴11a、11b的轴部12、12再次沿着轴向向泵头接近方向移动。

另一方面,在时刻t3时,在仍处于压缩工序过程中的泵室5b侧,在波纹管3b变为其压缩工序的后期而在时刻t3之后时刻t4之前的状态下已到达收缩临界位置附近时,连结板9b与配置于气缸2b侧的第三切换机构20b的第三阀芯25b的前端部相抵接。连结板9b如此地推压第三阀芯25b,使其后退到第三收纳壳体21b内。

由此,气缸2b侧的第三切换机构20b,在第一及第二切换阀机构80a、80b为打开状态期间,经由分流路27b连通导入口22b及排出口23b,由此,在时刻t3之后时刻t4之前,成为如图2所示的打开状态。该第三切换机构20b的打开状态通过第三阀芯25b持续抵接连结板9b并使分流路27b开路而被维持。

从而,当气缸2b侧的第三切换机构20b变为打开状态时,如图5中箭头j所示,来自控制气体导入通路91b的控制气体,经由分流路27b通过第三控制气体配管92b,并导入到第二切换阀机构80b的第三控制气体出入口82b。通过该控制气体的压力,切换阀86b如图5中箭头k所示,向第二阀机构主体85b内的右侧移动。而且,工作气体出入口81b和工作气体排出口88b经由小直径部98b以及分配室84b而连通,使第二切换阀机构80b变为关闭状态。

此外,位于第二阀机构主体85b内的第四控制气体出入口83b侧的控制气体,被移动到右侧的切换阀86b推出而从第四控制气体出入口83b排出。而且,排出的控制气体,如图5中箭头m所示,通过第四控制气体配管92d、从配置于气缸2b侧的第四切换机构30b的排出口33b导入到第四收纳壳体31b内,并通过逃逸孔34b排出至外部。

通过这样的结构,切换阀86a平滑地在第二阀机构主体85b内向右侧移动。从而,如图2中箭头曲线l4所示,在气缸2b侧的第三切换机构20b变成了打开状态后的时刻t4,第二切换阀机构80b变为关闭状态。由此,重复期间op再次被设置在从时刻t3到时刻t4之间。

当第二切换阀机构80b变为关闭状态时,由于工作气体出入口81b与工作气体排出口88b连通,因此位于工作室6b内的工作气体再次经由第二主配管90b通过第二切换阀机构80b的分配室84b,并从工作气体排出口88b再次排出至外部。

在时刻t4之后的状态下,在已经成为压缩工序的波纹管3a侧,比沿轴向向泵头接近方向移动的连结轴11a、11b的轴部12、12稍有延迟,轴部13、13通过螺旋弹簧14沿轴向向泵头远离方向移动,与轴部13、13连动的连结板9b向泵头远离方向移动。

由此,在时刻t4,泵室5b从压缩工序再次切换到伸长工序。当泵室5b切换到伸长工序时,已到达压缩临界位置的波纹管3b,以向泵头远离方向移动的方式伸长,直至其底部到达相反侧的伸长临界位置。而且,连结轴11a、11b的轴部13、13沿着轴向再次向泵头远离方向移动。

从而,在时刻t4之后的状态下,双联往复运动泵1成为例如如图6所示的状态。即,第一及第二切换阀机构80a、80b的切换阀86a、86b正在向第一及第二阀机构主体85a、85b的右侧移动。来自第一切换阀机构80a的工作气体,如图6中箭头n所示,经由第一主配管90a供给到工作室6a内。

来自控制气体导入通路91c的控制气体,如图6中箭头o所示,经由第二控制气体配管92c及第二控制气体出入口83a导入到第一阀机构主体85a内。第一阀机构主体85a内的控制气体,如图6中箭头p所示,经由第一控制气体出入口82a及第一控制气体配管92a导入到第一切换机构20a内,并从逃逸孔24a排气。

此外,工作室6b内的工作气体,如图6中箭头q所示,经由第二主配管90b及工作气体出入口81b导入到第二阀机构主体85b内,经由分配室84b、小直径部98b以及工作气体排出口88b而排气。来自控制气体导入通路91b的控制气体,如图6中箭头j所示,经由第三控制气体配管92b及第三控制气体出入口82b导入到第二阀机构主体85b内。第二阀机构主体85b内的控制气体,如图6中箭头s所示,经由第四控制气体出入口83b及第四控制气体配管92d导入到第四切换机构30b内,并从逃逸孔34b排气。

本实施方式所涉及的双联往复运动泵1,在时刻t4以后,重复以上动作。即,切换来自第一~第四切换机构20a、30a、20b、30b的控制气体的供给,使第一及第二切换阀机构80a、80b具有重复期间op地进行动作并驱动一对泵室5a、5b。

由此,根据本实施方式所涉及的双联往复运动泵1,完全不采用以往的控制器和电磁阀等电气结构,而是仅组合作为机械结构的第一及第二切换阀机构80a、80b和第一~第四切换机构20a、30a、20b、30b,就能够驱动泵室5a、5b并使其具有重复期间op。

因此,能够实现移送流体的脉动降低,同时实现双联往复运动泵1整体的低成本化。此外,虽然在上述实施方式中,例如,第一~第四切换机构20a、30a、20b、30b由所谓的机械阀构成,第一及第二切换阀机构80a、80b由所谓的滑阀构成,但本实施方式所涉及的这些机械结构可采用其他各种各样的方式。

以上,对本发明的几个实施方式进行了说明,这些实施方式是作为例子而提出的,并没有限定本发明范围的意图。这些新的实施方式,能够以其他的各种各样的方式实施,只要在不脱离本发明的主旨的范围内,可进行各种省略、替换、改变、这些实施方式及其变形包含于发明的范围和主旨内,也包含于与权利要求书所记载的发明等同的范围内。

附图标记说明

1双联往复运动泵

1a泵头

2a、2b气缸

3a、3b波纹管

4a、4b轴固定板

5a、5b泵室

6a、6b工作室

7a、7b轴

9a、9b连结板

11a、11b连结轴

12、13轴部

14螺旋弹簧

20a第一切换机构

20b第三切换机构

30a第二切换机构

30b第四切换机构

80a第一切换阀机构

80b第二切换阀机构

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