JPS5877189A

JPS5877189A - 「あ」動ポンプ

Info

Publication number: JPS5877189A
Application number: JP57090526A
Authority: JP
Inventors: ルドルフ・ビア−ルソン
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-10-20
Filing date: 1982-05-29
Publication date: 1983-05-10
Also published as: US4441867A; GB2107797B; AU8195282A; EP0078092A1; GB2107797A

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】本発明は蝙動ボンゾに関する。

燭動ボグプは、収縮と弛緩を交替に行なうことによって
流れを発生させるものであって、普通ローラによって、
くみ上げられるべき流体材料の源に連結された弾力性の
あるチーープを連続して圧縮する。通常チューブは、電
気モータによって駆動されるロータと同心の弓形に曲っ
た支持部上に位置され、ロータは、該ロータが回転する
ときそのチーーブを連続的に圧縮するための２つ又はそ
れ以上のローラから成る。各ローラはそのチーープと接
触して回転し、接触点で曲った支持部に対してそのチュ
ーブを平坦にする。接触点、したがってチューブの平た
い部分は、ロータが回転するとき曲りだ支持部に沿って
前進し、それによってチューブの中身がその平たい部分
の前面に沿って押し出される。ローラの後方で、チュー
ブはその部分の下の流体材料を吸うために再び弛緩する
。一方のローラが曲りだ支持部の円弧の終端に到達して
チューブの圧縮を停止する前に、他方の、または次のロ
ータのローラが、再びチューブを平たくするために支持
部の円弧の始端に近接した位置にくる。流れの速さは、
モータの速度によって決まり。

その結果としてロータとチューブの内容によって決まる
。

駆動ポツプの最も大きな特長の一つは、ポンプの部分と
チューブの中を伝わる流体媒体との間の接触がないこと
である。従って、Ｉｌｌ動ポンノは、液体や気体はもち
ろん、また工場だけでなく実験室。

病院において生ずることのある粘シ気のあるスラリーや
ペーストさえもくみ上げるため２種々の応用がなされて
いる。例えば、腐食性で酸性４の洗剤を使ういわゆるク
リーニング店を仮定した場合において、４つの分配され
た螺動ポンプの群が、予め定められた時間に洗たく機に
対しメータで計られた量の４つの異なる液体洗剤を供給
するために断続的に動作する。ポンプは電気的に時間が
制御される。電気信号によって、洗剤が連結されたチュ
ーブから供給を必要とするときは、いつでも。

適当なポンプのモータが作動する。しかしながら。

ポンプの群を使用することによる不利益は、各ポンプが
その各自に電気モータとロータを必要とするため、５広
い空間を必要とするということである。

もし単一のポンプが１個のチューブの代わりに２つ又は
それ以上のチューブを働かすとしたら、２つ又はすべて
のチューブの中の液体が同時に供給されるがこのような
ことは望ましいことではない。

英国特許第１，４６７，６６１号は、共通のモータによ
って駆動される２つの分離した駆動ポンノが同時にチュ
ーブの中のものをくみ上げてしまうという問題が、電磁
クラッチを備えることによって。

または一方向のみ回転する分離して駆動されるカップリ
ングクラッチによってポンプに連結された可逆性のモー
タを使うことによって克服されることを示唆している。

しかしながら、２つの分離したポンプの値数に加えクラ
ッチを具備することは。

各ポンプに対して分離した電気モータがより安価になる
ため、はとんど用いられていない。

英国特許第１，５２８，５０９号においては、１個の単
一方向モータが１個の螺動ポンプの数個のチューブを共
通にもつ１個のロータを駆動する。すべてのチーープの
中のものを同時にくみ上げることが、各、チューブに、
第１゛にロータに結合されて動くことができる分離した
支持部と、第２にチーープを締めるためにはさむ分離し
た一対の可動の押し棒を設けることによって避けられる
。そのような構成と個々の支持部と押し棒を動作させる
ための手段の複雑さによって費用がかかり、それを動作
させるだめの選択は、はとんどの応用に対してこのポン
プを使用することを妨ける。

本発明の目的は、２つの異なった流体媒質を互に独立に
くみ上げることができる駆動ポンノを提供することにあ
る。

本発明によれば、螺動ポンプは、モータが運転するとき
少なくとも２つのロータが各々１つの分離して結合され
た弾力性のある圧縮できるチーープを通過するように連
動された単一の可逆性のモモータが一方の方向に回転す
るとき、第１のロータのローラは伸ばされ、かつ第２の
ロータのローラは引っ込められ、モータが逆転するとき
は反対になる。

本発明によれば、第１と第２のロータの両方が。

たとえモータがどの方向に回転していたとしても。

これらロータの一方は、他方がアイドリングしている間
、すなわち他方がその連結されたチーーブを圧縮させ々
い状態になっている間、連結されたチューブを圧縮して
いる。その結果、モータの可逆性は第１と第２のロータ
と結合されたチューブのくみ上げ動作を独立に制御する
ことができるようにする。加えて、構造上のコストとサ
イズにおいて著しく経済的である。

本発明の好ましい形において、ローラは自動的に伸縮自
在にすることができ、もし各ロータがモータの出力シャ
フト上に適合して取り付けられたキャリヤーから成り、
つまり、ローラがそのキャリヤーを軸として回転する分
離したローラ据え付は部の中に回転するために個別に据
え付けられており、共働するストップがローラ据え付は
部の回転運動を制限するためにキャリヤーと各ローラ据
え付は部上に備えられているならバイアス用のスプリン
グを使用する必要はない。

本発明の一実施例を添付された概略図で説明する。

第１図は螺動ポンプの一部断面正面図、第２図は第１図
のポンプの断片的な同様の図で、モータが反対方向に回
転しているときのそのロータとチューブ状態を示してい
る図、第３図はくみ上げ中の１個のロータとそれに結び
つけられたチー〜ブを示しているポンプの一部断面側面
図、第４図は第３図と同様の図であるがアイドリング中
のその同一のロータとチューブを示している図、第５図
乃はローラ据え付は部を示し、第６図はキャリヤーを、
また第７図は他のローラ据え付は部を示している。

図に示された螺動ポンプは、２つの分離したチーープの
中の２つの液体を独立にくみ上げるために設計されてい
る。可逆性の電気モータ３（第１図）にねじ止めされた
ポンプハウジング１とカバー２から構成され、そのモー
タは、ハウジングの中に伸ばされた出力シャフト４とハ
ウジングに対向して位置して支えるための支持部６とを
持つ。

モータ出力７ヤフト４は２強固に締めつけられるときシ
ャフト４上の平たん部１１に設けられたｌねじ９によっ
て締められた一般的に設計された２つのロータ７と８を
支える。

各ロータ７と８に結、びつけられた２つの長いチーーブ
１２と１３は、くみ上げられるべき２つの液体に対して
すれぞれの供給物（図示せず）と入シ込んだ液体を届け
る点（図示せず）に連結され。

ポンプハウジングにその中のすき間を通って置かれ、チ
ューブを過度に押し込まないようにカラーやクリップ（
図示せず）のような適当な手段によってハウジングにし
っかり固定されている。Ｉ・ウジング１の中に配置され
るチューブ１２．１３の長さのその部分が、ハウジング
の中に形成された弓形の支持部１４に近接して置かれる
ような構成である。組み立ての後、シャフト４は実質上
支持部１４の曲率の中心におかれる。ノ１ウジングｌの
中に形作られる代わりに、支持部１４は１分離して組み
立てられたトラック、すなわちハウジングの中に挿入さ
れたトラックの形であってもよい。

各ロータ７．８は、適当なでユーズ１２・又は１３上を
通過するための一対のローラ１６．そのローラが回転す
るために据え付けられ８各ローラ１６に対して１つ）一
対の据え付は部１７．１８とローラ据え付は部１７に対
するキャリヤー１９から構成される。

第５図と第７図を参照するにローラが省略されているが
、据え付は部１７，１８は同一物で板金で作ることがで
きる。各ローラ据え付は部は、ウェブ２４によって相互
に連結された２つの平行なリム２２．２３を形成してい
る実質上Ｕ字形チャネルの形である。そのチャネルの一
端で、第５図の傾いた縁Ｊ−にとＪｌ−Ｋｌと第７図の
Ｐ−Ｑ。

ＰＩ−Ｑｌによって示されるように、リム２２゜２３は
角がそがれている。ウェブ２すなわちチャネル基底は、
それぞれ縁に−Ｋｌとｐ−ｐｉで仕切られている。角を
そがれた縁とウェブは、下部に述べられるようにローラ
据え付は部上のストップを構成する。第５図の１蔀リム
縁と第７図の下部リム縁、すなわち各チャネルの口を形
成している縁は、連続して曲がっているように示されて
いるが、第３図と第４図に示されるようにまっすぐで、
弓形の支持部１４に関して適当なすき間を与えるために
角だけ丸くされていてもよい。

リム２２．２３は、ローラ軸（第５図と第７図には図示
せず）のだめの−線上にそろった穴２６とキャリヤー１
９に各ローラ据え付は部を取り付けるために用意される
枢軸ビン２５（第３、図と第４図）のための−線上にそ
ろった穴２７を有する。

チャネルリムの長さは、ローラのどんな回転位置に対し
ても−・ウジング１の中の支持部１４に適切に接触しな
いように選ばれるだけでなく、第１図と第２図に示され
るのが最善であるように、ローラ１６の直径の向こうに
伸ばされ、かつチューブ１２又は１３をまたぐように選
ばれる。

又、キャリヤー１９は、なんの装飾もない板金から作ら
れ、前述の枢軸ピンを受けるだめの一線上にそろった一
対の穴２９を持つ２つの平行な矩形の板２８によって作
られ、かつ対向したもっとも長い側で交差部３０．３１
によって空間的に離されている。交差部は、以下に説明
されるように。

ローラ据え付は部上の前述したスト、７’とあいまって
働くためのキャリヤー上のストップを構成する。板２８
は、キャリヤーがモータ出力シャフト４上に押し込めら
れることができるような一線上にそろった穴３２を持ち
、そして交差部３１は。

前述の締めつけねじ９を受は止めるための雌ねじが切ら
れた穴３３を含む。ローラ据え付は部は。

又以下に述べられるように、据え付は部１７の角のそが
れた縁が交差部３０とあいまって働くことができるよう
に、かつ据え付は部１８の角のそがれた縁が交差部３１
とあいまって働くことができるようにキャリヤー１９を
軸として回転する。キャリヤー１９に連結されたとき、
ローラ据え付は部は、キャリヤーの板２８の間に配置さ
れかつストップによって形成される制限の範囲内で回転
できる。

□　ロータ７．８は同様の方法で組み合わされるが。

下部に明らかになるような理由のために、それらは反対
の向きにモータ出力シャフト上に位置されなければなら
ない。すなわち、もし一方のロータがシャフト４の時計
回りの回転方向に向いているローラ据え付は部の斜めの
縁を持つなら、他方のロータの対応する縁は反時計回り
の方向に向かなければならない。

螺動ポンプの動作原理を第３図を参照し説明する。モー
タ出力シャフト４が矢印３４の向きに回転するとき、ロ
ーラ１６は連続してチーーブ１２と接触して回転してお
り、かつその接触点において曲った支持部１４に対して
そのチューブを平らにする。この接触点、従ってテ、−
−プの平たん部は、ロータ７が回転するとき曲りだ支持
部１４に沿って前進し、それによってチューブの中身が
矢印３６の方向に平たん部の前面に沿って押し出される
。各ローラ１６の後方で、チーーブは、再び矢印３７の
方向にある部分の下の流体材料を受は入れるために弛緩
する。一方のローラ１６が支持部１４の終端に達してチ
ーーブの圧縮を停止する前に、ロータ７の次のローラ１
６は、再びチーーブ１２を平らにするため支持部１４の
円弧の始端に隣接した位置にある。もしロータ７が今ま
での従来のもののようにしっかり一定されたものであっ
て、その回転方向が逆転すると仮定すると、チューブ１
２の液体のくみ上げは矢印３６と３７０反対方向に行な
われるだろう。すなわちその液体は届けられる点から元
へ連れもどされて、もちろん望まない源に送り返される
。・それ故に２本発明のようにモータ出力シャフト上に
２つのロータが備えられ、各ロータに結びつけられた分
離したチューブをもっていると、１つのロータのローラ
が各回転方向にチューブを自由にするようなストップが
確実にするために取られない限シは２回転の方向を逆に
しただけでは、チューブの中の液体を独立して流すこと
はできない。

チューブ１２に結びつけられたロータ７を考えると、モ
ータシャフト４が第３図の矢印３４によって示されるよ
うに反時計回りに回転するとき。

そのとき、第５図と第７図を参照すると、交差部の縁Ｃ
−Ｄすなわちキャリヤー１９のストップ３１は、据え付
は部１７の縁Ａ−Ｂの近い位置で。

ローラ据え付は部１７によって形成されたチャネル（Ｄ
基底Ａ　−Ｂ　−Ｋ″ｌ−Ｋ−言い換えるとウェブ即ち
ストップ２４に対して接触するようになるだろうし、か
つ交差部の縁Ｅ−Ｆすなわちストップ３０は、縁Ｇ−Ｈ
の近くで、ローラ据え付は部１８によって形成されたチ
ャネルの基底Ｇ−Ｈ−Ｐｌ−Ｐすなわちウェブ２４に対
して接触するだろう。相対的回転運動の一方の制限を形
成するこれらローラ据え付は部とキャリヤーの相対的位
置は第３図に示され、一方のローラ１６がちょうど実質
上全体の支持部１４に沿ってチューブ１２を圧縮し、か
つ他方のローラがそのチューブを解除しようとしている
がまだ同じく圧縮していて、その矢印３６の方向に液体
を押し出している。シャフト４によってロータ７が回転
し続けている間。

液体は、そのチーーブが各ローラによって次の圧縮を緩
和するとき矢印３７の方向に源（図示せず）から吸い込
まれる。チューブ１２は圧縮の間はずれることはなく、
かつ常にローラ１６の向こうに伸びた各ローラ、据え付
は部１７．１８のリムの部分の間に閉じ込められる。

モータが反時計回りに回転している間、液体が今述べた
ようにロータ７によってチューブ１２を通ってくみ上げ
られているとき、ロータ８はアイドリングしている。子
なわちロータ８は回転はしているが結びつけられたチー
ープ１３にどのような効果も及ぼさない。なぜならロー
タ８のキャリヤーとローラ据え付は部は相対的回転運動
の反対の制限にあるから。この理由については、またロ
ータ７を、すなわち、それが時計回りの方向に回転した
ときどうなるかを、考察して説明するのが一番よい。第
４図とともに第５図〜第７図を参照して、矢印３８によ
って示されるようにモータシャフト４が時計回シに回転
し始めると、キャリヤー１９はまた回転するが、ローラ
据え付は部１７と１８は、交差部の縁Ｌ−Ｍすなわちス
トップ３０が据え付は部の角のそがれた縁すなわちスト
ップＪ−にとＪｌ−Ｋｌをたたき、かつ交差部の縁Ｎ−
０すなわちストップ３１が据え付は部１８の角のそがｎ
た縁すなわちスト、プＰ−ＱとＰｌ−Ｑｌに対して接触
するまで、ちょっとの間静止の状態でいるだろう。その
後、ロータ７のキャリヤーとローラ据え付は部は一緒に
回転するが、そのローラ１６は明らかにチーーブ１２を
圧縮することなくチューブ１２上を通り過ぎる。なぜな
ら第４図と第３図の比較から明らかになるように。

ローラは実際に引っ込められ、つまり第４図のシャフト
４の回シを時計回シに回転している間のローラ１６によ
って描かれる円は、第３図の反時計回シの回転の間のと
きより小さい。くみ上げ運動が第４図の状態では行なわ
れない。もちろん、モータが再び逆回転するとき、キャ
リヤー１９がシャフト４によって回転し、かつその交差
部すなわちストップ３０．３１がローラ据え付は部のウ
ェブに対して接触するように十分にローラ据え付は部に
対して相対的にピン２５の回りを回転するとすぐに、第
３図の状態にもどる。

以上のことから次のことが明らかになる。すなわち、ロ
ータ７．８は、常に前述したように反対向きにモータ出
力シャフトに配置されているから。

各ロータは、モータの一方の回転方向でのみその結びつ
けられたチューブを圧、縮するだろうし、かつ反対方向
においてのみ引っ込まされたローラでから回りする。回
転方向に向いているそのローラ据え付は部の角のそがれ
た縁をもつロータが、常に第３図に示されたように伸ば
されたそのローラでくみ上げをすることができる。、も
ちろん、キャリヤーとローラ据え付は部の間の制限され
た回転運動によって、記述されたようにそのローラを自
動的に伸縮することを可能にする。

本発明による輪動ポンプは、２つのロータと２つの弾力
のあるチーープのみの使用に制限されるものではないと
いうことは言うまでもない。もし余−分のロータが第３
のチューブとあいまって働くようにモータシャフトに取
り付けられたとすると。

この余分のロータは、他の２つのロータの一つと一致し
て行動し、その同じそれぞれの方向で９作業し又はから
回りをするだろう。また、各ロータのキャリヤーは２つ
以上の回転されるローラ据え付は部に変更することがで
き、各据え付は部は１つの分離したチューブとあいまっ
て働くために１つのローラを支えているようにできるの
は明らかである。更に、各ローラ据え付は部は、１つの
分離したチーーブと結びつけられた１つ以上のロー以上
の説明によれば、ｃｉ−ラ据え付は部１７゜１８のリム
２２，２３は、ローラ１６の向こうに伸び、かつ各チュ
ーブ１２．１３は、ハウジングエの中に形成された弓形
の支持部１４に対して置かれている。これは、約３０１
７ｈ　（リットル／時間）までの小容量のポンプに対し
て選ばれる。もり σ′太容査のポンプに対しては、たぶん各チーープを、
弓形のすえ付は部の中に、すなわち−・ウジングの中に
形造られたチャネルによって形成されたトラック、す寿
わちハウジングの中に差し込まれた分離した部分の中に
位置するのが望ましい。そしてその場合、ローラ１６は
ローラ据え付は部１７．１８のリム２２．２３の向こう
に突き出るだろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は螺動ポンプの一部断面正面図、第２図は第１図
のポンプの断片的な同様の図で、モータが反対方向に回
転しているときのそのロータとチューブの状態を示して
いる図、第３図はくみ上げ中の１個のロータとそれに結
びつけられたチューブを示しているポンプの一部断面側
面図、第４図は第３図と同様の図であるがアイドリンク
中のその同一のロータとチューブを示している図、第５
図乃至第７図はローラと枢軸ビンのない前掲図面の１つ
のロータを拡大した分解斜視図を示し、第５図はローラ
据え付は部を示し、第６図はキャリヤーを、ま゛た第７
図は他のローラ据え付は部を示している。記号の説明＝１はポンプハウジング、２はカバー、３は
可逆性の電気モータ、４はモータ出力ノヤフト、６は支
持部、７．８はロータ、９はねじ。１１は平たん部、１２．１３はチューブ、１４は弓形の
支持部、１６はローラ、１７．１８はローラ据え付は部
、１９はキャリヤー、２２．２３はリム、２４はウェブ
、２５は枢軸ピン、　２６．２７は穴、２８は板、２９
は穴、３０．３１は交差部。３２は穴、３５は雌ねじが切られた穴をそれぞれあられ
している。Ｆｔｃｙ、３Ｆｔｃｙ、　４

Claims

【特許請求の範囲】１、　モータが運転するとき、少なくとも２つのロータ
が各々１つの分離して結びつけられた弾力性のある圧縮
できるチューブを通過するように動作的に連結された単
一の可逆性のモータから構成された嬬動ポンプにおいて
、各ロータ（７，８）は２つ以上のローラ（１６）から
成り、各ロータのローラは伸縮自在であって、モータ（
３）が一方の方向に回転するとき、第１のロータ（７）
のローラ（１６）は伸ばされ、かつ第２のロータ（８）
のローラ（１６）は引っ込められ、モータが逆に回転す
るときは反対になるように構成されたことを特徴とする
嬬動ポンゾ。２、ｉｏ−タ（７，８）が、モータ出力シャフト（４）
上に後述のように適合して取り付けられたキャリヤー（
１９）から成夛、即ちローラ（１６）がキャリヤー（１
９）を軸として回転する分離したローラ据え付は部（１
７，１８）の中に回転するために個別に据え付けられて
おり、ストップ（３０，３１；Ｊ−に、Ｊｌ−Ｋｌ　；
Ｐ−Ｑ。ＰＩ−Ｑｌ　；　２４　）がローラ据え付は部の回転運
動を制限するためにキャリヤー（１９）と各ローラ据え
付は部（１７，１８）上に備えられている特許請求の範
囲第１項に記載の嬬動ポンプ。３、　モータ出力シャフト（４）が、各ロータ（７，８
）−に結びつけられたチーーゾ（１２，１３）が出入り
できるようにすき間のあけられ、かつチューブ（１２，
１３）のだめのモータ７ヤ７ト（４）と同心の弓形の支
持部（１４）を備えた。キャリヤー（１９）とロータ（
７，８）を収容するハウジング（１）の中に突き出てい
る特許請求の範囲第２項に記載の嬬動ポンゾ。４、　キャリヤー（１９）が１反対側にある交差部（３
０，３１）によって空間的に引き離された２つの平行平
板（２８）から成り、がっモータシャフト（４）上にキ
ャリヤー（１９）を取シ付けるため　、の−線上にそろ
った穴（３２）を含み、交差部（３０、３１）が、ロー
ラ据え付は部（１７，１８）上に形成されたストップ（
Ｊ−に、Ｊｌ−Ｋｌ；Ｐ−Ｑ、ＰＩ−Ｑｌ　；２４）と
あいまって働くだめのストップを構成している特許請求
の範囲第２項又は第３項に記載の駆動ポンプ。５　各ローラ据え付は部（１７，１８）が、キャリヤー
（１９）の平板（２８）の間に配置される実質上Ｕ字形
のチャネルの形をしており、チャネルのリム（２２，２
３）が、キャリヤー（１９）の一方の交差部（３０又は
３１）とあいまって働くためにローラ据え付は部の一方
のストップを形成する斜めの縁（Ｊ−に、Ｊｌ−Ｋｌ又
はＰ−Ｑ　。ＰＩ−Ｑｌ）を形造るために一方の端の角がそがれてお
り、チャネル基底（２４）が、他の交差部（３１又は３
０）とあいまって働くためのもう一方のストップを形成
している特許請求の範囲第４項に記載の駆動ボンゾ。６、各ロータ（７，８）のローラ据工付ケ部（１７，１
８）が、一方のロータ（７）の据え付は部（１７，１８
）の斜めの縁（Ｊ−に、Ｊｌ−Ｋｌ　；Ｐ−Ｑ　、　Ｐ
Ｉ　−Ｑ’ｌ　）がモータシャフト（４）の一方の回転
方向に向くように、かつ他方のロータ（８）の据え付は
部の斜めの縁がシャフト回転の逆の方向に向くように、
キャリヤー（１９）を枢軸として回転する特許請求の範
囲第５項に記載の駆動ポンプ。７、各ローラ据え付は部（１７，１８）のチャネルリム
（２２，２３）が、ローラ（１６）の向こう側に伸ばさ
れ、かつ結びつけられたチーーブ（１２，１３）をまた
いでいる特許請求の範囲第５項又は第６項に記載の駆動
ポング。