JPH0828721A - ダイヤフラム弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ダイヤフラム弁装置に関し、ダイヤフラムの
粉体等の噛み込みの発生を防止できる。 【構成】 ダイヤフラム５０は、周縁に断面Ｔ字状に突
出した基端部５１と、この基端部５１から搬送通路２０
内に突出するテーパー部５２とを有し、ダイヤフラム５
０と本体部３０との間には、ダイヤフラム５０の基端部
５１とテーパー部５２の一部とに跨って位置し、ダイヤ
フラム５０の基端部５１とテーパー部５２の一部とを本
体部３０との間で挟んで保持するダイヤフラム押さえリ
ング５３を備え、また、ダイヤフラム５０とプッシャー
６０との間には、それらの間で圧縮されるスプリング６
７と、その圧縮復元力に抗して、ダイヤフラム５０とプ
ッシャー６０との間の最大離隔間隔を規制するストッパ
ー６２とを備え、さらに、プッシャー６０の外周面には
搬送通路２０の長手方向に直交且つ平行な十字状のリブ
６３，６４を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ダイヤフラム弁装置
に関し、特に粉体又は錠剤等の搬送時に使用されるダイ
ヤフラム弁装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のダイヤフラム弁装置とし
ては、一端に投入口が、他端に排出口を有する搬送通路
と、この搬送通路内に進退して、搬送通路を開閉するダ
イヤフラムと、このダイヤフラムの内周面に対応し、ダ
イヤフラムを搬送通路内に押し込むコンプレッサーと、
このコンプレッサーを搬送通路側に向かって進退させる
進退手段を有する本体部とを備えたものが知られてい
た。

【０００３】そして、従来のダイヤフラム弁装置におい
て、前記ダイヤフラムは、周縁に断面Ｔ字状に突出した
基端部と、この基端部から搬送通路内に突出する先細状
のテーパー部とを有し、前記ダイヤフラムと本体部との
間には、ダイヤフラムの基端部のみを固定するダイヤフ
ラム押さえリングを備えたものが知られていた。また、
ダイヤフラムとプッシャーとは、それらの間に介在する
連結金具により、それぞれ互いに固定されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のダイヤ
フラム弁装置の押さえリングでは、ダイヤフラムの基端
部のみを固定していたため、ダイヤフラムが上昇した際
に、基端部とテーパー部との間が凹状に屈曲し、その凹
部内に粉体が噛み込んだ状態となり、ダイヤフラムの下
降が阻害されるという第１の問題点があった。

【０００５】すなわち、プッシャーが上昇して、ダイヤ
フラム弁装置が開状態となった際、ダイヤフラムの基端
部に近接する箇所が本体側に向かって変形し、凹状に変
形した凹部を形成する。その際、ダイヤフラムは本体側
に向かって自由に変形可能なため、この凹部の形状は、
本体側に向かって奥の方まで変形するとともに、その半
径曲率も小さなものとなり、その断面形状も入口が狭く
なった袋小路状のものが形成されていた。

【０００６】そして、ダイヤフラム弁装置を閉状態とす
る際、凹部内に搬送通路内を移動する粉体等が入り込み
と、プッシャーが下降し、その凹部に入り込んだ粉体が
圧密されて、閉塞状態となり、凹部の内部に粉体が噛み
込んだ状態となり易かった。これにより、ダイヤフラム
の正常な移動が阻止され、プッシャーがダイヤフラムを
下方に押し込んだ際、ダイヤフラムと搬送通路との間に
隙間が発生するため、搬送通路を完全に遮断することが
できず、その隙間から粉体等が漏れるという欠点があっ
た。

【０００７】また、ダイヤフラムとプッシャーとが連結
金具により互いに固定されていたため、ダイヤフラムの
テーパー部の内周面とプッシャーの外周面とが密着し、
ダイヤフラムが自由に弾性変形することができず、ダイ
ヤフラムの変形時に特定の箇所に応力が集中し、ダイヤ
フラムが破損し易いという第２の問題点があった。すな
わち、従来のダイヤフラム弁装置において、ダイヤフラ
ムが開状態のとき、ダイヤフラムのテーパー部は、本体
部側に凹状に変形する。

【０００８】その際、ダイヤフラムとプッシャーとが連
結金具により互いに固定されており、ダイヤフラムのテ
ーパー部の内周面は、プッシャーの外周面に密着してい
るため、その密着面においては、ダイヤフラムの自由な
変形が規制される。このため、ダイヤフラムのテーパー
部の一部にのみ応力が集中し、繰り返し使用による疲労
破壊や、応力集中による損耗が進み易くなり、ダイヤフ
ラムが破損し易いという欠点があった。

【０００９】また、ダイヤフラムとプッシャーとが下降
時に互いに密着していたため、ダイヤフラムが自由に変
形することができず、搬送通路とダイヤフラムとの間に
粉体が噛み込み易く、搬送通路とダイヤフラムとの間に
隙間が発生し易いという第３の問題点があった。すなわ
ち、従来のダイヤフラム弁装置においては、プッシャー
の外周面は、ダイヤフラムの内周面に対応して形成され
ており、ダイヤフラムの内周面とプッシャーの外周面と
は、完全に密着して、固定されていた。

【００１０】このため、ダイヤフラムを搬送通路内に押
し込む際、ダイヤフラムのテーパー部の直下近傍及び周
囲に粉体等が多量に存在すると、粉体等の逃げ場がな
く、粉体等は強固に圧密される。これにより、圧密され
た粉体等がプッシャーと搬送通路との間に噛み込み、ダ
イヤフラムと搬送通路との間に隙間が発生し、この隙間
から粉体等が漏れるという欠点があった。

【００１１】そこで、請求項１記載の発明は、上記した
第１の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的と
するところは、ダイヤフラム押さえリングをダイヤフラ
ムの基端部からテーパー部に向かって延長することで、
ダイヤフラムのテーパー部での粉体等の噛み込みの発生
を阻止するようにしたダイヤフラム弁装置を提供しよう
とするものである。

【００１２】また、請求項２記載の発明は、上記した第
２の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とす
るところは、ダイヤフラムとプッシャーとの間に空間を
形成し、この空間内において、ダイヤフラムがプッシャ
ーから離れて自由に屈曲できるようにすることで、ダイ
ヤフラムの耐久性能を向上することができるようにした
ダイヤフラム弁装置を提供しようとするものである。

【００１３】また、請求項３記載の発明は、上記した第
３の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とす
るところは、搬送通路の長手方向に直交した位置にリブ
を形成することにより、単位面積あたりの押圧力を増加
させるとともに、粉体等が搬送通路とダイヤフラムとの
間に噛み込むのを阻止することができるようにしたダイ
ヤフラム弁装置を提供しようとするものである。

【００１４】また、請求項４記載の発明は、上記の目的
に加え、搬送通路の長手方向に平行した位置にリブを形
成することにより、安定したダイヤフラムを有するダイ
ヤフラム弁装置を提供しようとするものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記した目的
を達成するためのものであり、以下にその内容を図面に
示した実施例を用いて説明する。請求項１記載の発明
は、ダイヤフラム(50)は、周縁に断面Ｔ字状に突出した
基端部(51)と、この基端部(51)から搬送通路(20)内に突
出する先細状のテーパー部(52)とを有し、ダイヤフラム
(50)と本体部(30)との間には、ダイヤフラム(50)の基端
部(51)とテーパー部(52)の一部とに跨って位置し、ダイ
ヤフラム(50)の基端部(51)とテーパー部(52)の一部とを
本体部(30)との間で挟んで保持するダイヤフラム押さえ
リング(53)を備えたことを特徴とする。

【００１６】請求項２記載の発明は、ダイヤフラム(50)
とプッシャー(60)との間には、ダイヤフラム(50)とプッ
シャー(60)との間で圧縮されるスプリング(67)と、この
スプリング(67)の圧縮復元力に抗して、ダイヤフラム(5
0)とプッシャー(60)との間の最大離隔間隔を規制するス
トッパー(62)とを備えたことを特徴とする。請求項３記
載の発明は、ダイヤフラム(50)の内周面とプッシャー(6
0)の外周面とのいずれか一方には、いずれかの周面に沿
うとともに、搬送通路(20)の長手方向に直交した位置に
少なくとも一対のリブ(63,63)を形成したことを特徴と
する。

【００１７】請求項４記載の発明は、ダイヤフラム(50)
の内周面とプッシャー(60)の外周面とのいずれか一方に
は、いずれかの周面に沿うとともに、搬送通路(20)の長
手方向に平行した位置に少なくとも一対のリブ(64.64)
を形成したことを特徴とする。

【００１８】

【作用】請求項１記載の発明によれば、ダイヤフラム弁
装置(10)が開状態になると、プッシャー(60)が本体部(3
0)側に移動し、それにともない搬送通路(20)内に突出し
ていたダイヤフラム(50)の中心が搬送通路(20)側から本
体部(30)側に引っ込む。そして、ダイヤフラム(50)の基
端部(51)はダイヤフラム押さえリング(53)により固定さ
れているため、ダイヤフラム(50)の中心とダイヤフラム
(50)の基端部(51)との間に位置する先細状のテーパー部
(52)が、本体部(30)側に向かって凹状に変形する。

【００１９】その際、ダイヤフラム押さえリング(53)が
ダイヤフラム(50)の基端部(51)のみではなく、ダイヤフ
ラム(50)のテーパー部(52)の一部にまで跨って位置して
形成されている。このため、ダイヤフラム(50)はダイヤ
フラム押さえリング(53)に遮られ、ダイヤフラム(50)が
本体部(30)側に向かって自由に変形することができず、
本体部(30)側に向かって奥深く変形しながら入り込むこ
とが阻止され、テーパー部(52)は緩やかなカーブを描い
て変形する。

【００２０】これにより、テーパー部(52)の凹状に変形
した部分の形状の曲率半径を、ダイヤフラム押さえリン
グ(53)が基端部(51)のみに位置して形成されている場合
よりも、大きくすることができ、凹状に変形したテーパ
ー部(52)の内部に粉体等が入り込むことが阻止される。
したがって、ダイヤフラム弁装置(10)を閉状態とする
際、プッシャー(60)が下降しても、その凹状のテーパー
部(52)の内部に入り込んだ粉体の密度が増加して、閉塞
状態となることを防止することができ、そこに粉体等が
噛み込んだ状態となることが阻止される。

【００２１】これにより、ダイヤフラム(50)がスムーズ
に搬送通路(20)内に突出することができ、ダイヤフラム
(50)の正常な移動が確保される。したがって、粉体等の
噛み込みにより、ダイヤフラム(50)と搬送通路(20)との
間に隙間が発生することがなく、粉体等が漏れることを
阻止することができ、ダイヤフラム(50)により搬送通路
(20)を完全に遮断することができる。

【００２２】請求項２記載の発明によれば、ダイヤフラ
ム(50)とプッシャー(60)との間には、ダイヤフラム(50)
とプッシャー(60)との間で圧縮されるスプリング(67)を
備えている。このため、スプリング(67)がダイヤフラム
(50)とプッシャー(60)との間で両者を引き離す方向に付
勢する。

【００２３】これにより、ダイヤフラム(50)とプッシャ
ー(60)との間を引き離すことができる。そして、本ダイ
ヤフラム弁装置(10)には、スプリング(67)の圧縮復元力
に抗して、ダイヤフラム(50)とプッシャー(60)との間の
最大離隔間隔を規制するストッパー(62)を備えている。

【００２４】このため、このストッパー(62)がスプリン
グ(67)の圧縮復元力に抗して、ダイヤフラム(50)とプッ
シャー(60)との間の距離を所定長さ以下に抑える。これ
により、ダイヤフラム(50)とプッシャー(60)との間に空
間が形成されるとともに、その空間を所定の大きさに設
定することができる。したがって、開状態においては、
この所定量の空間が、常時形成されることとなり、ダイ
ヤフラム(50)が本体部(30)側に凹状に自由に変形するこ
とができる。

【００２５】すなわち、ダイヤフラム(50)下降時、ダイ
ヤフラム(50)は凹状に変形した状態から搬送通路(20)内
に突出するが、スプリング(67)の付勢力により、ダイヤ
フラム(50)とプッシャー(60)との間に空間が形成され
る。このため、ダイヤフラム(50)の動きがプッシャー(6
0)により拘束されることなく、自由に変形移動する。

【００２６】これにより、ダイヤフラム(50)の特定箇所
の動きが拘束されて、応力が集中することがなく、ダイ
ヤフラム(50)の耐久性能を向上させることができる。さ
らに、ダイヤフラム(50)の下方近傍に粉体等が多量に存
在していても、ダイヤフラム(50)がその空間内において
弾性変形するため、粉体等が容易に流動し、ダイヤフラ
ム(50)と搬送通路(20)との間で強固な噛み込みが発生す
ることがない。

【００２７】これにより、ダイヤフラム(50)と搬送通路
(20)との間で噛み込みによる隙間の発生を防止すること
ができて、その隙間からの粉体等の漏れを阻止すること
ができる。さらに、ダイヤフラム(50)の上昇時におい
て、ダイヤフラム押さえリング(53)がダイヤフラム(50)
の基端部(51)とテーパー部(52)の一部とに跨って形成さ
れている。

【００２８】したがって、ダイヤフラム押さえリング(5
3)がダイヤフラム(50)のテーパー部(52)の一部まで下方
に押さえ込む。このため、ダイヤフラム(50)のテーパー
部(52)は、ダイヤフラム押さえリング(53)により、本体
部(30)側への変形が、一部規制される。しかし、スプリ
ング(67)の付勢力により、ダイヤフラム(50)とプッシャ
ー(60)との間に空間が形成されるため、ダイヤフラム(5
0)の変形が規制されていない残りの部分が自由に変形可
能となる。

【００２９】これにより、ダイヤフラム(50)のテーパー
部(52)の特定の箇所に応力が集中することがなく、ダイ
ヤフラム(50)の耐久性能を向上させることができる。請
求項３記載の発明によれば、ダイヤフラム(50)の内周面
とプッシャー(60)の外周面とのいずれか一方には、少な
くとも一対のリブ(63,63)が、搬送通路(20)の長手方向
に直交した位置に形成されている。

【００３０】このため、プッシャー(60)による押圧力が
リブ(63,63)に集中し、単位面積あたりの押圧力が増加
する。これにより、ダイヤフラム(50)による搬送通路(2
0)の遮断をより強固にすることができる。さらに、リブ
(63,63)が形成されている以外の部分は、リブ(63,63)の
厚みの大きさだけ、ダイヤフラム(50)とプッシャー(60)
との間に空間が形成される。

【００３１】このため、ダイヤフラム(50)がプッシャー
(60)に押されて搬送通路(20)内に押圧される際、ダイヤ
フラム(50)と搬送通路(20)との間に粉体等が入り込んで
も、ダイヤフラム(50)がその空間の分だけ、弾性変形す
る。これにより、ダイヤフラム(50)と搬送通路(20)との
間に粉体等が強固に噛み込んだ状態となって、ダイヤフ
ラム(50)と搬送通路(20)との間に隙間が発生することを
阻止することができ、粉体等の漏れの発生を阻止するこ
とができる。

【００３２】請求項４記載の発明によれば、ダイヤフラ
ム(50)の内周面とプッシャー(60)の外周面とのいずれか
一方には、少なくとも一対のリブ(64,64)が、搬送通路
(20)の長手方向に平行した位置に形成されている。すな
わち、リブ(63,63,64,64)は搬送通路(20)の長手方向に
平行及び直交した位置であって、十字状に配置されてい
る。

【００３３】このため、この十字状のリブ(63,63,64,6
4)がダイヤフラム(50)の骨組みとなって、円錐状の形状
を安定に保持することができる。さらに、リブ(64,64)
が搬送通路(20)の長手方向に平行して形成されているた
め、粉体等が搬送通路(20)内を移動する際に、粉体等は
リブ(64,64)に沿って移動し易くなる。

【００３４】このため、粉体等が乱流を形成することが
なく、安定した定常流を形成することができ、ダイヤフ
ラム弁装置(10)の粉体等の流体の抵抗を低減させること
ができる。

【００３５】

【実施例】図１〜７は、本発明の実施例を示すものであ
り、図１はダイヤフラム弁装置の閉状態の断面図、図２
はダイヤフラム押えリングの断面図、図３はダイヤフラ
ム弁装置の閉状態の拡大断面図、図４はダイヤフラム弁
装置の閉状態において、ダイヤフラムとプッシャーとの
間に隙間を発生させた状態の拡大断面図、図５はダイヤ
フラム弁装置の開状態の拡大断面図、図６はプッシャー
の底面図、図７は図６のＡＡ線の断面図を各々示す。

【００３６】図１中、10はダイヤフラム弁装置を示し、
このダイヤフラム弁装置10は、粉体等がその内部を搬送
する搬送通路20と、この搬送通路20の中央から上方に延
びて連設されている円筒状の本体部30とを備えている。
上記搬送通路は、図１に示すように、その形状は円筒状
であって、一端に投入口21を、他端に排出口22を有して
いる。

【００３７】前記本体部30は、図１に示すように、搬送
通路20の中央から上方に連設される中空円筒状のハウジ
ング40を有している。このハウジング40の内部には、図
１に示すように、搬送通路20内に進退して、搬送通路20
を開閉するダイヤフラム50と、このダイヤフラム50を搬
送通路20内に押し込むプッシャー60と、このプッシャー
60を搬送通路20側に向かって進退させる進退手段70とを
有している。

【００３８】より具体的には、図１に示すように、ハウ
ジング40は円筒状に形成されたハウジング側壁41と、こ
のハウジング側壁41の上部を覆うハウジングカバー42
と、このハウジングカバー42の中心上部に形成されたポ
ート用カバー43とを有している。前記ハウジング側壁41
は、図１に示すように、その中心軸を垂直にして搬送通
路20の上に配置されている。

【００３９】前記ハウジングカバー42は、図１に示すよ
うに、その形状は円板状であって、中央に中央孔44が開
口されている。また、ハウジングカバー44の中央近傍に
は、図１に示すように、略円柱状に開口され、エアが外
部から注入される操作用ポート45が形成されている。前
記ポート用カバー43は、図１に示すように、その形状が
円板状であって、ハウジングカバー42の中央孔44から連
通した中空孔46と、この中空孔46から側方に円筒状に開
口された調整用ポート47とを有している。また、ポート
用カバー43は、透明の材料によって構成されており、外
側から中空孔46の内部を見ることができるように形成さ
れている。

【００４０】前記ダイヤフラム50はゴム等の弾性材料か
らなり、図１に示すように、その形状は略円錐状であっ
て、搬送通路20の中央上部であって、搬送通路20とハウ
ジング40との間に位置している。また、前記ダイヤフラ
ム50は、図１に示すように、周縁に断面Ｔ字状に突出し
た基端部51と、この基端部51から搬送通路20内に突出す
る先細状のテーパー部52とを有している。

【００４１】また、ダイヤフラム50とハウジング40との
間には、図１に示すように、その外形形状はリング状で
あって、ダイヤフラム50の基端部51とテーパー部52の一
部とに跨って位置し、ダイヤフラム50の基端部51とテー
パー部52の一部とを本体部30のハウジング40との間で挟
んで保持するダイヤフラム押さえリング53を有してい
る。

【００４２】前記ダイヤフラム押さえリング53の中心側
の下面には、図２に示すように、中心に向かって斜め下
方に傾斜したテーパー面53aが形成されている。このテ
ーパー面53aは搬送通路20の上部であって、テーパー面5
3aに臨む面と平行に位置するため、ダイヤフラム50の表
面が搬送通路20の上部と密着し、両者の間に粉体等が噛
み込むのを防止できる。

【００４３】さらに、前記ダイヤフラム押さえリング53
の内周面と、テーパー面53aとの間には、面取りを施
し、丸みを付けたコーナー部53bが形成されている。こ
のコーナー部53bはダイヤフラム50の表面を傷付けるの
を防止するものである。前記ダイヤフラム50の中央上部
には、図１に示すように、円筒状の連結金具54と、この
連結金具54に固定された円筒状のカップリング55とを有
している。

【００４４】前記連結金具54の下端には、図１に示すよ
うに、２個の節56,56を有し、この節56,56がダイヤフラ
ム50の中に埋設されている。これにより、連結金具54は
ダイヤフラム50に固定されている。また、連結金具54の
上端は、図１に示すように、プッシャー(60)から上方に
向かって突出するとともに、その外周面はねじが切られ
ている。

【００４５】前記カップリング55は、図１に示すよう
に、２個の異なる径からなる円筒を組み合わせた外観形
状であって、中空円筒状に形成されている。すなわち、
前記カップリング55は、図１，３〜５に示すように、上
方に位置し、径が大きい方の大径部57と、下方に位置
し、径が小さい方の小径部58と、大径部57と小径部58と
の間にあって、大径部57の下端と小径部58の上端との間
に連設され段差を形成している段差部59とを有してい
る。

【００４６】前記小径部58は、図１に示すように、その
内面が連結金具54の上端にねじ込み可能にねじ切られて
いる。そして、カップリング55は、連結金具54の上端に
ねじ込まれ、ダイヤフラム50の中央上端に連結金具54を
介して強固に連結されている。前記プッシャー60は、図
１，６，７に示すように、その外周面はダイヤフラム50
の内周面に対応して形成されており、その外周面はダイ
ヤフラム50のテーパー部52の内周面に対応した円錐状に
形成されている。

【００４７】前記プッシャー60の中央下部には、図１に
示すように、下方に向けて円筒状に開口した中空部61
と、この中空部61の高さ方向の途中に位置し、その外観
形状はリング状であって、その幅の半分がプッシャー60
の内部に埋設し、残りの半分が中空部61の内周面から中
空部61の内部に突出しているストッパー62とを有してい
る。

【００４８】また、前記プッシャー60は、図１，６，７
に示すように、下側の円錐状に傾斜した外周面に、搬送
通路20の長手方向に直交した位置に形成された一対のリ
ブ63,63と、同様に搬送通路20の長手方向に平行した位
置に形成された一対のリブ64,64と、その上面に垂直で
あって、内面がねじ切られているねじ孔65と、その上部
周縁に配置されたプッシャー押さえリング66,66とを有
している。

【００４９】前記中空部61の内径は、図１に示すよう
に、カップリング55の大径部57より大きく設定されてい
る。前記ストッパー62の内径は、図１に示すように、カ
ップリング55の大径部57より小さく設定されている。前
記カップリング55とプッシャー60との間には、図１に示
すように、カップリング55の大径部57の内部に位置し、
プッシャー60とカップリング55の段差部59との間に付勢
力を付与するスプリング67が配置されている。

【００５０】前記進退手段70は、図１に示すように、ダ
イヤフラム50を搬送通路20の内部から後退させるシリン
ダー装置80と、このシリンダー装置80を復帰させ、ダイ
ヤフラム50を搬送通路20内に進入させるコイルスプリン
グ100とを備えている。より具体的には、図１に示すよ
うに、シリンダー装置80は、ハウジング40の内部に垂直
に配置されたシリンダー81と、このシリンダー81の内部
を往復運動するピストン82と、このピストン82に一端が
連結され、他端がプッシャー60に連結されたピストンロ
ッド83とを有している。

【００５１】さらに具体的には、図１に示すように、シ
リンダー81は、中心軸を垂直にして円筒状に形成された
シリンダー側壁84と、このシリンダー側壁84の内周下部
にあって、円板状に形成されたシリンダー底壁85とを有
し、上方に開口した有底円筒状であって、縦断面がＨ形
状に形成されている。前記シリンダー側壁84は、図１に
示すように、その上部がハウジングカバー42の内面下部
に当接することにより、シリンダー81内部がハウジング
カバー42の中央孔44と通じ、ポート用カバー43の中空孔
46を介して調整用ポート47と連通するように形成されて
いる。

【００５２】前記シリンダー側壁84には、図１に示すよ
うに、ハウジングカバー42の操作用ポート45に対応する
位置から、シリンダー81の側面内部を垂直下方に延び、
シリンダー81の下方内部と連通している連通管86が形成
されている。前記シリンダー底壁84は、図１に示すよう
に、その中心にはピストンロッド用孔87が中心軸を垂直
にして形成され、このピストンロッド用孔87にピストン
ロッド83が通されている。さらに、シリンダー底壁76の
ピストンロッド用孔87の内周面には、図１に示すよう
に、シリンダー用溝88が形成され、このシリンダー用溝
88の内部にはシリンダー用Ｏリング89が挿入されてい
る。

【００５３】前記ピストン82は、図１に示すように、そ
の形状は円板状であって、シリンダー81の内部に水平
に、すなわち中心軸を垂直にして配置され、その中央に
はピストンロッド83の上部がボルト90によって固定され
ている。また、その外周にはピストン用溝91が形成され
てあり、このピストン用溝91の内部には、図１に示すよ
うに、ピストン用Ｏリング92が挿入されている。

【００５４】前記ピストンロッド83は、図１に示すよう
に、シリンダー81の中心にその中心軸を垂直にして配置
されている。また、上述したように、その上部にはピス
トン82がボルト90によって固定されるとともに、その下
端はプッシャー60の上部のねじ孔65にねじ込まれて、固
定されている。すなわち、シリンダー81の内部でのピス
トン82の上下動に伴い、プッシャー60が連動して上下動
できるように設定されている。

【００５５】また、ピストンロッド83の上端には、熱可
塑性樹脂等からなり、黄色等に彩色されて、視認性に優
れた円筒形のマーカー93がねじ込まれ、ピストンロッド
83の上端に装着されている。次に、このダイヤフラム弁
装置10の動作について説明する。まず、このダイヤフラ
ム弁装置10が閉状態から開状態に移行する際の動作につ
いて説明する。

【００５６】最初に、ダイヤフラム50が搬送通路20を閉
じた状態の閉状態において、外部のエア供給源から操作
用ポート45にエアを注入する。この操作用ポート45から
注入されたエアは、シリンダー側壁84の連通管86を介し
て、シリンダー81内の下部に注入され、エアの圧力を増
加させる。そして、シリンダー81内のピストン82の下側
のエア圧力がピストン82の上側のエア圧力よりも大きく
なり、力の釣合により、ピストン82を上方に押し上げ
る。

【００５７】これにより、ピストン82に連結されたピス
トンロッド83も上方に移動する。この際、シリンダー81
内のピストン82の上方のエアはハウジングカバー42の中
央孔44からポート用カバー43の中空孔46を通り、調整用
ポート47から外部に排出される。そして、ピストンロッ
ド83の下端に連結されたプッシャー60も、ピストンロッ
ド83の移動に伴い、上方に移動する。

【００５８】さらに、プッシャー60が上方に移動する
と、中空部61の内部でプッシャー60とカップリング55の
大径部57との間で押し縮められていたスプリング67が高
さ方向に伸び、両者を引き離す方向に付勢する。これに
より、図４に示すように、ダイヤフラム50とプッシャー
60との間を引き離すことができる。

【００５９】さらに、中空部61の高さ方向の途中には、
カップリング55の大径部57より小さな径を有するストッ
パー62が配置されているため、プッシャー60の上昇にと
もない、ストッパー62の内周縁が、図４に示すように、
大径部57の外周下端に引っ掛かる。つまり、このストッ
パー62が、スプリング67の圧縮復元力に抗して、ダイヤ
フラム50とプッシャー60との間の最大離隔間隔を所定の
長さに規制する。

【００６０】これにより、ダイヤフラム50とプッシャー
60との間に空間を形成することができるとともに、その
空間の量を所定の大きさに設定することができる。そし
て、プッシャー60がシリンダー装置80により上昇するに
ともない、プッシャー60とダイヤフラム50とは最大離隔
間隔を保持したままで、共に上昇する。したがって、搬
送通路20内に突出していたダイヤフラム50の中心が搬送
通路20側から本体部30側に除々に引っ込む。

【００６１】その際、ダイヤフラム50の基端部51はダイ
ヤフラム押さえリング53により固定されているため、ダ
イヤフラム50の中心とダイヤフラム50の基端部51との間
に位置する先細状のテーパー部52は、本体部30側に向か
って凹状に変形する。さらに、ダイヤフラム押さえリン
グ53は、図２に示すように、ダイヤフラム50の基端部51
のみではなく、ダイヤフラム50のテーパー部52の一部に
まで跨って位置して形成されている。

【００６２】このため、ダイヤフラム50はダイヤフラム
押えリング53に遮られ、ダイヤフラム50が本体部30側に
向かって自由に変形することができず、本体部30側に向
かって奥深く変形しながら入り込むことが阻止され、テ
ーパー部52は緩やかなカーブを描いて変形する。これに
より、テーパー部52の凹状に変形した部分の形状の曲率
半径を、ダイヤフラム押さえリング53が基端部51のみに
位置して形成されている場合よりも、大きくすることが
でき、凹状に変形したテーパー部52の内部に粉体等が入
り込むことを阻止することができる。

【００６３】したがって、ダイヤフラム50の凹状のテー
パー部の内部に入り込んだ粉体の密度が増加して、閉塞
状態となることを防止することができ、そこに粉体等が
噛み込んだ状態となることを阻止することができる。こ
れにより、ダイヤフラム50のスムーズな移動が確保さ
れ、図５に示すような開状態を得ることができる。

【００６４】なお、プッシャー60の外周面には、図６，
７に示すように、リブ63,63及びリブ64,64が搬送通路20
の長手方向に平行及び直交した位置に十字状に形成され
ている。このため、図５に示すように、開状態において
粉体等がダイヤフラム50と衝突して、ダイヤフラム50に
圧力が加わるが、十字状のリブ63,63,64,64がダイヤフ
ラム50の骨組みとなって、円錐状の形状を安定に保持す
ることができる。

【００６５】さらに、搬送通路20に平行に配置されたリ
ブ64,64により、粉体等が搬送通路20内を移動する際
に、粉体等がリブ64,64に沿って移動し易いため、粉体
等が乱流を形成することがなく、安定した定常流を形成
することができ、ダイヤフラム弁装置10の粉体等の流体
の抵抗を低減させることができる。なお、ピストンロッ
ド83の先端には、彩色されて視認性に優れたマーカー93
が装着されているとともに、ポート用カバー43が透明の
材質で形成されている。

【００６６】このため、ピストンロッド83がシリンダー
81の上端に位置して、マーカー93がポート用カバー43の
中空孔46の内部に進入すると、外部からマーカー93を確
認することができる。これにより、ピストンロッド83の
動作を直接、目で確認することができ、不具合等の発生
を早期に発見することができる。

【００６７】つぎに、このダイヤフラム弁装置10が開状
態から閉状態に移行する際の動作について説明する。ま
ず、図５に示すように、ダイヤフラム50が上昇し、搬送
通路20が開いた開状態において、操作用ポート45から
は、エアを注入せず、エアの圧力も加えない。このた
め、コイルスプリング100の付勢力のみがプッシャー60
に加わり、図１に示すように、コイルスプリング100が
プッシャー押さえリング66,66を介して、プッシャー60
を下方に押し込む。

【００６８】その際、プッシャー60の中空部61におい
て、スプリング60が、プッシャー60とカップリング55と
の間で両者を引き離す方向に付勢する。これにより、ス
プリング60が、カップリング55及び連結金具54を介し
て、ダイヤフラム50をプッシャー60から下方に向かって
押し込み、両者は引き離される。しかし、中空部61の高
さ方向の途中には、ストッパー62が中空部61内に突出し
ているため、カップリング55の大径部57の外周下端は、
ストッパー62の内周縁に引っ掛かる。

【００６９】これにより、プッシャー60とダイヤフラム
50との間の離隔間隔は、一定に保持され、プッシャー60
とダイヤフラム50との間に所定の大きさの空間を形成す
ることができる。そして、プッシャー60がシリンダー装
置80により下方に押し込まれると、プッシャー60とダイ
ヤフラム50との間は、最大離隔間隔を保持した状態で、
ダイヤフラム50も下方に押し込まれ、ダイヤフラム50の
先端が搬送通路20の内周側面に当接するまで、搬送通路
20の内部に突出する。

【００７０】その際、上述したように、ダイヤフラム押
さえリング53がダイヤフラム50の基端部51のみではな
く、ダイヤフラム50のテーパー部52の一部にまで跨った
位置で形成されている。このため、ダイヤフラム50はダ
イヤフラム押えリング53に遮られ、ダイヤフラム50が本
体部側に向かって自由に変形せず、テーパー部52は緩や
かなカーブを描いて変形している。

【００７１】これにより、テーパー部52の凹状に変形し
た部分の形状の曲率半径は、ダイヤフラム押さえリング
53が基端部51のみに位置して形成されている場合より
も、大きくすることができ、凹状に変形したテーパー部
52の内部に粉体等が入り込むことが阻止される。したが
って、プッシャー60が下降しても、その凹状のテーパー
部52の内部に入り込んだ粉体等が圧縮されて、密度が増
加し、閉塞状態となることを防止することができる。

【００７２】これにより、粉体等が噛み込んだ状態とな
ることが阻止され、ダイヤフラム50がスムーズに搬送通
路20内に突出することができ、ダイヤフラム50の正常な
移動が確保される。したがって、粉体等の噛み込みによ
り、ダイヤフラム50と搬送通路20との間に隙間が発生す
ることがなく、粉体等がその隙間から漏れることを阻止
することができる。

【００７３】また、ダイヤフラム50下降時、図５に示す
ように、ダイヤフラム50は凹状に変形した状態から搬送
通路20内に突出するが、スプリング67の付勢力により、
ダイヤフラム50とプッシャー60との間に空間が形成され
ている。このため、ダイヤフラム50の動きがプッシャー
60により拘束されることなく、自由に変形移動する。

【００７４】これにより、ダイヤフラム50の特定箇所の
動きが拘束されて、応力が集中することがなく、損耗や
疲労破壊も進まず、ダイヤフラム50の耐久性能を向上さ
せることができる。さらに、ダイヤフラム50の下方近傍
に粉体等が多量に存在していても、ダイヤフラム50がそ
の空間内において弾性変形するため、粉体等が容易に流
動し、ダイヤフラム50と搬送通路20との間で強固な噛み
込みが発生することがない。

【００７５】これにより、噛み込みによる隙間の発生を
防止することができて、隙間からの粉体等の漏れを阻止
することができる。さらに、図６，７に示すように、プ
ッシャー60の外周面には、一対のリブ63,63が搬送通路2
0の長手方向に直交した位置に形成されている。このた
め、プッシャー60による押圧力がリブ63,63に集中し、
単位面積あたりの押圧力が増加し、ダイヤフラム50によ
る搬送通路20の遮断をより強固にすることができる。

【００７６】また、ダイヤフラム50の周囲には搬送通路
20に直交するリブ63,63及び搬送通路20に平行するリブ6
4,64が十字状に形成されている。このため、十字状のリ
ブ63,63,64,64が、ダイヤフラム50の骨組みとなって、
円錐状の形状を安定に保持することができるとともに、
それ以外の部分は、リブ63,63,64,64の厚みの大きさだ
け、ダイヤフラム50とプッシャー60との間に空間が形成
される。

【００７７】このため、ダイヤフラム50がプッシャー60
に押されて搬送通路20の内周面に押し込まれる際、ダイ
ヤフラム50と搬送通路20との間に粉体等が入り込んで
も、ダイヤフラム50がその空間の分だけ、弾性変形す
る。これにより、ダイヤフラム50と搬送通路20との間に
粉体等が強固に噛み込んだ状態となって、ダイヤフラム
50と搬送通路20との間に隙間が発生することを阻止する
ことができ、粉体等の漏れの発生を阻止することができ
る。

【００７８】したがって、本実施例に掛かるダイヤフラ
ム弁装置10は、閉状態においてダイヤフラム50により搬
送通路20を完全に遮断することができる。なお、従来の
ダイヤフラム弁装置で開閉動作を繰り返した場合、その
耐久保証回数は１００００回程度であるが、本実施例に
係るダイヤフラム弁装置10においては、ダイヤフラム50
の耐久性能を向上することができるため、その耐久保証
回数を１２０００回程度に向上することができる。

【００７９】また、プッシャー60にリブ63,63を形成し
たことにより、単位面積あたりの押圧力が増加し、確実
に遮断することができるため、組立作業において、ダイ
ヤフラム50やプッシャー60の取付位置の微調整作業等を
不要にすることができ、作業工程の短縮化も図ることが
できる。

【００８０】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成されている
ので、以下に記載されるような効果を奏する。請求項１
記載の発明によれば、ダイヤフラムの基端部とテーパー
部とにまで跨って位置するダイヤフラム押えリングを設
けることにより、ダイヤフラムのテーパー部での粉体等
の噛み込みの発生を阻止することができるダイヤフラム
弁装置を提供することができる。

【００８１】請求項２記載の発明によれば、上記の効果
に加え、ダイヤフラムとプッシャーとの間に隙間を形成
することにより、ダイヤフラムの耐久性能を向上するこ
とができるダイヤフラム弁装置を提供することができ
る。。請求項３記載の発明によれば、上記の効果に加
え、単位面積あたりの押圧力を増加させるとともに、粉
体等が搬送通路とダイヤフラムとの間に噛み込むのを阻
止することができるダイヤフラム弁装置を提供すること
ができる。。

【００８２】請求項４記載の発明によれば、上記の効果
に加え、安定したダイヤフラムを形成することができる
ダイヤフラム弁装置を提供することができる。。

【図面の簡単な説明】

【図１】ダイヤフラム弁装置の閉状態を示す断面図であ
る。

【図２】ダイヤフラム押えリングを示す断面図である。

【図３】ダイヤフラム弁装置の閉状態を示す拡大断面図
である。

【図４】ダイヤフラム弁装置の閉状態において、ダイヤ
フラムとプッシャーとの間に隙間を発生させた状態を示
す拡大断面図である。

【図５】ダイヤフラム弁装置の開状態を示す拡大断面図
である。

【図６】プッシャーを示す底面図である。

【図７】図６のＡＡ線の断面図である。

【符号の説明】

10 ダイヤフラム弁装置 20 搬送通路 21 投入口 22 排出口 30 本体部 40 ハウジング 41 ハウジング側壁 42 ハウジングカバー 43 ポート用カバー 44 中央孔 45 操作用ポート 46 中空孔 47 調整用ポート 50 ダイヤフラム 51 基端部 52 テーパー部 53 ダイヤフラム押さえリング 53a テーパー面 53b コーナー部 54 連結金具 55 カップリング 56 節 57 大径部 58 小径部 59 段差部 60 プッシャー 61 中空部 62 ストッパー 63 リブ 64 リブ 65 ねじ孔 66 プッシャー押さえ
リング 67 スプリング 70 進退手段 80 シリンダー装置 81 シリンダー 82 ピストン 83 ピストンロッド 84 シリンダー側壁 85 シリンダー底壁 86 連通管 87 ピストンロッド用
孔 88 シリンダー用溝 89 シリンダー用Ｏリ
ング 90 ボルト 91 ピストン用溝 92 ピストン用Ｏリング 93 マーカー 100 コイルスプリング

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端に投入口が、他端に排出口を有する
   搬送通路と、 この搬送通路内に進退して、搬送通路を開閉するダイヤ
   フラムと、 このダイヤフラムの内周面に対応し、ダイヤフラムを搬
   送通路内に押し込むプッシャーと、 このプッシャーを搬送通路側に向かって進退させる進退
   手段を有する本体部とを備えたダイヤフラム弁装置にお
   いて、 上記ダイヤフラムは、周縁に断面Ｔ字状に突出した基端
   部と、この基端部から搬送通路内に突出する先細状のテ
   ーパー部とを有し、 前記ダイヤフラムと本体部との間には、ダイヤフラムの
   基端部とテーパー部の一部とに跨って位置し、ダイヤフ
   ラムの基端部とテーパー部の一部とを本体部との間で挟
   んで保持するダイヤフラム押さえリングを備えたことを
   特徴とするダイヤフラム弁装置。
2. 【請求項２】 上記ダイヤフラムとプッシャーとの間に
   は、ダイヤフラムとプッシャーとの間で圧縮されるスプ
   リングと、 このスプリングの圧縮復元力に抗して、ダイヤフラムと
   プッシャーとの間の最大離隔間隔を規制するストッパー
   とを備えたことを特徴とする請求項１記載のダイヤフラ
   ム弁装置。
3. 【請求項３】 一端に投入口が、他端に排出口を有する
   搬送通路と、 この搬送通路内に進退して、搬送通路を開閉するダイヤ
   フラムと、 このダイヤフラムの内周面に対応し、ダイヤフラムを搬
   送通路内に押し込むプッシャーと、 このプッシャーを搬送通路側に向かって進退させる進退
   手段を有する本体部とを備えたダイヤフラム弁装置にお
   いて、 ダイヤフラムの内周面とプッシャーの外周面とのいずれ
   か一方には、いずれかの周面に沿うとともに、搬送通路
   の長手方向に直交した位置に少なくとも一対のリブを形
   成したことを特徴とするダイヤフラム弁装置。
4. 【請求項４】 ダイヤフラムの内周面とプッシャーの外
   周面とのいずれか一方には、いずれかの周面に沿うとと
   もに、搬送通路の長手方向に平行した位置に少なくとも
   一対のリブを形成したことを特徴とする請求項３記載の
   ダイヤフラム弁装置。