專利名稱：用于分配染料、漆或類似產(chǎn)品的機(jī)器的往復(fù)式活塞泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種往復(fù)式活塞泵(alternative piston pump)，其能夠用在分配像染料、漆或類似產(chǎn)品的液體的機(jī)器中。具體地說，這種泵在每個循環(huán)中能從存儲容器抽吸并向輸送單元分配一定量的所述液體。
背景技術(shù)：
往復(fù)式活塞泵是已知的，其能泵送像染料、漆或類似產(chǎn)品的液體。 這種已知的泵包括缸，其內(nèi)部是空的，活塞能夠在缸內(nèi)滑動，活塞設(shè)有刮擦缸壁的
密封墊圈。 這種已知泵的一個缺點是，設(shè)于活塞的密封墊圈隨著一個接一個的泵送循環(huán)而發(fā)生磨損?；钊透组g的密封損耗致使泵的配量準(zhǔn)確性和可重復(fù)性嚴(yán)重惡化，這造成錯誤的顏色配置。 通常存在于染料中的固體顆粒穿過活塞的磨損墊圈和缸的內(nèi)壁之間，并造成在缸
的內(nèi)表面上形成劃痕。而且，活塞的磨損墊圈允許空氣進(jìn)入到泵中，使染料干燥和變差。這
致使泵的致動系統(tǒng)發(fā)生機(jī)械堵塞和因此產(chǎn)生的損壞。 所有這些都因為更換受損部件而產(chǎn)生高昂的維護(hù)成本。 波紋管式往復(fù)式泵也是已知的，其適合于針對腐蝕性、苛性、酸性或有毒液體進(jìn)行
操作。這種已知泵包括缸，其里面是空的，活塞在缸內(nèi)以寬松的間隙滑動。 該缸的端部用兩個封閉板封閉。兩個封閉板中的第一封閉板設(shè)有孔，活塞桿插在
該孔中，活塞桿連接到致動裝置。 金屬波紋管布置在缸的里面，一側(cè)固定到活塞，另一側(cè)固定到所述第一封閉板。
這種已知泵的一個缺點是，波紋管和活塞是兩個分立的元件，這在泵的制造和工作中產(chǎn)生了問題。 這種已知泵的另一個缺點是，其組成零件是用非常貴的材料制造的，例如不銹鋼或者特種合金，這必須要進(jìn)行復(fù)雜而且成本高的工步。 這種已知泵的又一個缺點是，其致動裝置針對壓縮空氣或者壓力液體進(jìn)行操作，因此，不具有高的泵送精度，所以不適合于用在分配染料或者類似物的機(jī)器中，在這類機(jī)器中，輸送量總是非常精確的劑量是必須的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是得到一種往復(fù)式活塞泵，其制造起來經(jīng)濟(jì)、簡單，不需要頻繁的維護(hù)操作，而且還能保證高的泵送精度。 本申請人設(shè)計、測試并實施了本發(fā)明，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，并實現(xiàn)這些以及其他的目的和優(yōu)點。 在獨立權(quán)利要求中提出了本發(fā)明并進(jìn)行了特征描述，同時從屬權(quán)利要求描述了本發(fā)明其他特征或者主要發(fā)明構(gòu)思的變型。
根據(jù)上述目的，一種能夠吸進(jìn)并分配預(yù)定量像染料、漆或者類似產(chǎn)品的液體產(chǎn)品 的往復(fù)式活塞泵，包括具有缸狀腔的容器，活塞能夠在所述缸狀腔中軸向滑動；套筒，其 在軸向上是能夠伸展的，而在徑向上是剛性的，所述套筒被插進(jìn)所述缸狀腔，并具有連接到 所述活塞的第一端。 根據(jù)本發(fā)明的第一特征，軸向上能夠伸展但徑向上是剛性的所述套筒具有連接到 能夠封閉所述缸狀腔一端的封閉板的第二端。而且，至少是所述活塞和所述套筒以單件形 式制造，使用工業(yè)聚合物作為構(gòu)建材料。 根據(jù)一個進(jìn)一步特征，所述封閉板也和所述套筒和所述活塞一起以單件形式制造。 根據(jù)其他的變型，不僅是所述活塞和軸向上能夠伸展但徑向上是剛性的所述套 筒，還有所述容器和所述封閉板也是用工業(yè)聚合物制造的。 使用這種材料允許得到的泵是經(jīng)濟(jì)的，因為這種材料的成本有限，而且這種泵易 于制造。根據(jù)一種變型，軸向上能夠伸展但徑向上是剛性的所述套筒與所述缸狀腔是同軸 的，并和所述缸狀腔的壁一起形成環(huán)狀室。 按照這種方式，在活塞的滑動過程中，軸向上能夠伸展但徑向上是剛性的套筒和 缸狀腔的內(nèi)壁之間不產(chǎn)生摩擦。于是，泵的組成零件的磨損現(xiàn)象被消除了，并因此消除了維 護(hù)操作、錯誤的可能性以及引起的損壞。 根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選形式，外部線性致動裝置，例如包括步進(jìn)式馬達(dá)，能夠使軸 向上能夠伸展但徑向上是剛性的套筒壓縮和膨脹。 根據(jù)本發(fā)明的泵還包括管，所述管能夠以寬松的間隙插在軸向上能夠伸展但徑向 上是剛性的所述套筒里面而且還能夠固定到所述活塞。所述管利用有益的是可去除的連接 裝置連接到所述線性致動裝置。 根據(jù)本發(fā)明的另一變型，所述連接裝置包括能夠插進(jìn)并固定在所述管的軸向腔中 的軸。 所述管的功能是用作軸向上能夠伸展但徑向上是剛性的套筒的引導(dǎo)件，使得軸向 上能夠伸展但徑向上是剛性的套筒在壓縮和膨脹步驟期間不側(cè)向彎曲。 根據(jù)另一變型，所述管與設(shè)有至少兩個引導(dǎo)凹洞的板一起以單件形式制造，至少 兩個固定的引導(dǎo)桿能夠插進(jìn)所述至少兩個引導(dǎo)凹洞中，所述管能夠沿著所述至少兩個固定 的引導(dǎo)桿滑動。 所以，使用線性致動裝置和管允許泵具有非常高的泵送精度，從而輸送非常精確 劑量的染料，例如在每循環(huán)若干立方厘米的范圍內(nèi)(例如在大約2. 5cn^和大約30cn^之 間)。


從下面對于參照附圖作為非限制性例子給出的優(yōu)選實施方式的描述中，將可以明 白本發(fā)明的這些和其他特征。在附圖中
圖1是根據(jù)本發(fā)明的泵的三維視圖；
圖2是圖1的側(cè)視圖； 圖3示出了自圖2的III-III截取的截面；
圖4是圖3的細(xì)節(jié)。
具體實施例方式
參見圖1 圖3，能夠吸進(jìn)并分配一定量染料、漆或者類似產(chǎn)品的往復(fù)式活塞泵10 包括容器11，容器11的形狀基本上為圓柱形，優(yōu)選的是用工業(yè)聚合物制造，設(shè)有缸狀腔17。
泵10連接到閥單元12和線性致動單元13。線性致動單元13在本例中包括步進(jìn) 式的馬達(dá)14和控制馬達(dá)14的電路板15。閥單元12和線性致動單元13是已知類型的，因 此這里不再贅述。 容器11的一端(圖3的下面)設(shè)有環(huán)形凸緣16，其直徑大于容器11其余部分的 外徑。 泵10還包括形狀為環(huán)形并且直徑等于環(huán)形凸緣16的直徑的封閉板18。在與環(huán)形 凸緣16相反的一側(cè)，容器11設(shè)有兩個嘴19，一個嘴能夠經(jīng)過吸入管道20將從外面到來的 染料送進(jìn)缸狀腔17內(nèi)部，而另一個嘴能夠經(jīng)過輸送管道21將染料從缸狀腔17送向外面。 所述管道20、21形成在容器11內(nèi)部，它們的打開和關(guān)閉由閥單元12控制。
泵10還包括軸向上能夠伸展但徑向上是剛性的套筒22(圖3)，該套筒22內(nèi)部是 中空的，并具有形狀像線圈那樣的外部(圖4)。套筒22的形狀被設(shè)定為第一端22a以與套 筒22為單件形式地限定活塞23，活塞23具有盤形。套筒22和活塞23同軸地布置在缸狀 腔17內(nèi)部。 在與第一端22a相反的第二端22b，軸向上能夠伸展但徑向上是剛性的套筒22還 設(shè)有凸緣24，凸緣24的直徑大于軸向上能夠伸展但徑向上是剛性的套筒22其余部分的直 徑。利用螺釘或螺栓25，凸緣24插置并固定于環(huán)形凸緣16和封閉板18之間。
根據(jù)一種有益的實施方式，套筒22與封閉板18是單件式的，由此，封閉板18也起 到凸緣24的功能，因此可以不提供凸緣24。 套筒22、活塞23、容器11、封閉板18和凸緣24(如果提供的話)有益的是都用工 業(yè)聚合物制造。 軸向上能夠伸展但徑向上是剛性的套筒22的外側(cè)面和缸狀腔17的壁一起形成環(huán) 狀室26 (圖4)。環(huán)狀室26的存在保證容器11的內(nèi)部和軸向上能夠伸展但徑向上是剛性的 套筒22之間沒有摩擦。 在軸向上能夠伸展但徑向上是剛性的套筒22的內(nèi)部，可滑動地并以寬松的間隙 插有管27 ;管27的功能是用作軸向上能夠伸展但徑向上是剛性的套筒22的引導(dǎo)件，使得 套筒22不側(cè)向彎曲。管27還設(shè)有缸狀腔28，固定到馬達(dá)14的軸29能夠同軸地精確插在 缸狀腔28內(nèi)。軸29設(shè)有帶螺紋的端部，該端部擰進(jìn)管27的缸狀腔28中。
活塞23接著利用緊固螺釘30固定到管27。按照這種方式，馬達(dá)14能夠支配管 27的軸向運動，并因此支配活塞23的運動。與活塞23以單件形式制造的軸向上能夠伸展 但徑向上是剛性的套筒22能夠膨脹和壓縮。 管27在外端包括形狀基本為矩形的板32，板32的兩個較短的邊上形成有相應(yīng)的 半圓形凹洞33，固定引導(dǎo)桿34插在各凹洞33中。 兩個桿34 —端固定在封閉板18中，另一端固定到線性致動單元13。
前述描述的泵10的工作情況如下。
為了實現(xiàn)泵送染料的循環(huán)，啟動線性致動單元13，從而使連在一起的軸29、管27 和活塞23向下運動(圖3)。結(jié)果，軸向上能夠伸展但徑向上是剛性的套筒22被壓縮，于是 缸狀腔17的自由容積膨脹，造成染料被吸進(jìn)，染料流經(jīng)吸入管道20進(jìn)入缸狀腔17內(nèi)。之 后，啟動線性致動單元13，使得軸29、管27和活塞23反向運動而上行。軸向上能夠伸展但 徑向上是剛性的套筒22膨脹而減小缸狀腔17的容積。按此方式，先前吸進(jìn)的染料量受活 塞23壓縮而經(jīng)輸送管道21被排出。 應(yīng)當(dāng)清楚，對于此前描述的往復(fù)式活塞泵可以作出多種變型和/或零件的增加， 而不會超出本發(fā)明的領(lǐng)域和范圍。 還應(yīng)當(dāng)清楚，盡管本發(fā)明參照一些具體例子進(jìn)行了描述，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員當(dāng) 然地應(yīng)該能夠?qū)崿F(xiàn)往復(fù)式活塞泵的多種其他等同形式，這些等同形式具有權(quán)利要求中提出 的特征，因此都落入由此限定的保護(hù)范圍中。
權(quán)利要求
一種往復(fù)式活塞泵，能夠吸進(jìn)并分配一定量染料、漆或者類似產(chǎn)品，包括具有缸狀腔(17)的容器(11)，活塞(23)能夠在所述缸狀腔中軸向滑動；軸向上能夠伸展但在徑向上是剛性的套筒(22)，所述軸向上能夠伸展但在徑向上是剛性的套筒(22)插進(jìn)所述缸狀腔(17)內(nèi)，并具有連接到所述活塞(23)的第一端(22a)，其特征在于，所述軸向上能夠伸展但徑向上是剛性的套筒(22)具有經(jīng)凸緣(24)連接到能夠封閉所述缸狀腔(17)一端的封閉板(18)的第二端(22b)，而且，至少是所述活塞(23)和所述軸向上能夠伸展但徑向上是剛性的套筒(22)以單件形式制造。
2. 如權(quán)利要求l所述的泵，其特征在于，所述封閉板(18)也與所述軸向上能夠伸展但 徑向上是剛性的套筒(22)和所述活塞(23) —起以單件形式制造。
3. 如權(quán)利要求l所述的泵，其特征在于，所述容器(11)、所述軸向上能夠伸展但徑向上 是剛性的套筒(22)、所述活塞(23)和所述封閉板(18)是用工業(yè)型塑料制造的。
4. 如權(quán)利要求3所述的泵，其特征在于，所述工業(yè)型塑料是工業(yè)聚合物。
5. 如權(quán)利要求1所述的泵，其特征在于，所述軸向上能夠伸展但徑向上是剛性的套筒 (22)與所述缸狀腔(17)是同軸的，并和所述缸狀腔(17)的壁一起形成環(huán)狀室(26)。
6 如前述任一項權(quán)利要求所述的泵，其特征在于，外部線性致動裝置(13)能夠使所述 軸向上能夠伸展但徑向上是剛性的套筒(22)壓縮和膨脹。
7. 如權(quán)利要求l所述的泵，其特征在于，所述泵還包括管(27)，所述管(27)布置在所 述軸向上能夠伸展但徑向上是剛性的套筒(22)內(nèi)部而且固定到所述活
8. 如權(quán)利要求6或7所述的泵，其特征在于，所述管(27)利用連接裝置(29)連接到所 述線性致動裝置(13)。
9. 如權(quán)利要求8所述的泵，其特征在于，所述連接裝置包括軸(29)。
10. 如權(quán)利要求9所述的泵，其特征在于，所述軸(29)固定在所述管(27)的軸向腔 (28)中。
11. 如權(quán)利要求6所述的泵，其特征在于，所述外部線性致動裝置(13)包括步進(jìn)式馬達(dá) (14)。
12. 如權(quán)利要求7所述的泵，其特征在于，所述管(27)與設(shè)有至少兩個引導(dǎo)凹洞(33) 的板(32) —起以單件形式制造，所述至少兩個引導(dǎo)凹洞(33)可滑動地與相應(yīng)的固定引導(dǎo) 桿(34)配合。
13. 如前述任一項權(quán)利要求所述的泵，其特征在于，所述容器(11)還包括第一輸送器 裝置(20)，所述第一輸送器裝置(20)在所述軸向上能夠伸展但徑向上是剛性的套筒(22) 被壓縮時能夠?qū)⑺隽康娜玖陷斔偷剿龈谞钋?17)的內(nèi)部。
14. 如權(quán)利要求13所述的泵，其特征在于，所述泵還包括第二輸送器裝置(21)，所述第 二輸送器裝置(21)在所述軸向上能夠伸展但徑向上是剛性的套筒(22)膨脹時能夠?qū)⑺?量的染料輸送到所述缸狀腔(17)的外部。
全文摘要
一種往復(fù)式活塞泵，能夠吸進(jìn)并分配一定量染料、漆或者類似產(chǎn)品，包括具有缸狀腔(17)的容器(11)，活塞(23)能夠在所述缸狀腔中軸向滑動；軸向上能夠伸展但在徑向上是剛性的套筒(22)，所述套筒被插進(jìn)所述缸狀腔(17)，并具有連接到所述活塞(23)的第一端(22a)。所述軸向上能夠伸展但徑向上是剛性的套筒(22)具有經(jīng)凸緣連接到能夠封閉所述缸狀腔(17)一端的封閉板(18)的第二端(22b)，而且，所述活塞(23)和所述軸向上能夠伸展但徑向上是剛性的套筒(22)以單件形式制造。
文檔編號F04B43/08GK101720392SQ200880022646
公開日2010年6月2日 申請日期2008年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月29日
發(fā)明者G·索勒拉 申請人:賽皮爾斯色料設(shè)備獨資有限公司