DE602004009494T2

DE602004009494T2 - Rohrventil, Rohrventilvorrichtung und Kopfreinigungsvorrichtung

Info

Publication number: DE602004009494T2
Application number: DE602004009494T
Authority: DE
Inventors: Yutaka Akahori
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-05-13
Filing date: 2004-05-05
Publication date: 2008-07-31
Anticipated expiration: 2024-05-06
Also published as: TW200424466A; EP1484535A1; TWI242072B; CN1550700A; US20050053501A1; EP1484535B1; CN1328529C; US7469874B2; DE602004009494D1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft ein Schlauchventil, eine Schlauchventilvorrichtung und eine Kopfreinigungsvorrichtung.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Bei einem Schlauchventil des Standes der Technik wird der Schlauch, durch den ein Fluid strömt, bei einem vorbestimmten Ort (vorbestimmten Abschnitt) gequetscht, um den Strömungsweg des Fluids zu verschließen (siehe beispielsweise offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. HEI 8-189573 ).
Jedoch besteht bei dem Schlauchventil, das in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. HEI 8-189573 beschrieben ist, da der Strömungsweg durch Quetschen des Schlauchs verschlossen wird, der Nachteil, dass eine große Antriebskraft benötigt wird und daher der Energieverbrauch von diesem hoch ist.
Weiter ist es, da der Strömungsweg an einem einzigen Ort geöffnet und geschlossen wird, schwierig, die Durchflussmenge des Fluids mittels dieses Schlauchventils genau zu steuern.
Ventile dieses Typs sind aus den Dokumenten US 5 901 745 , US 3 951 571 und GB 1 012 565 bekannt.
INHALT DER ERFINDUNG
Es ist ein Ziel der Erfindung, ein Schlauchventil und eine Schlauchventilvorrichtung einfacher Struktur bereitzustellen, die mit geringer Antriebskraft angetrieben werden können und die es ermöglichen, den Energieverbrauch des Schlauchventils und der Schlauchventilvorrichtung zu verringern, und außerdem ein Schlauchventil bereitzustellen, das in geringerer Größe und Gewicht ausgebildet werden kann.
Weiter ist es ein weiteres Ziel der Erfindung, ein Schlauchventil und eine Schlauchventilvorrichtung von einfacher Struktur bereitzustellen, die ein einfaches, genaues und zuverlässiges Steuern der Durchflussmenge eines Fluids ermöglichen.
Außerdem ist ein noch ein weiteres Ziel der Erfindung, eine Kopfreinigungsvorrichtung bereitzustellen, die das Schlauchventil oder die Schlauchventilvorrichtung verwendet, die zuvor erwähnt wurden.
Um das zuvor erwähnte Ziel zu erreichen, zielt die Erfindung auf ein Schlauchventil mit den Merkmalen von Anspruch 1 ab.
Gemäß der Erfindung ist es, da der Strömungsweg des Fluids durch Knicken des Schlauchs geschlossen wird, möglich, den Strömungsweg mit geringer Antriebskraft zuverlässig zu öffnen und zu schließen, und zwar im Vergleich zu einem Typ von Schlauchventil, das den Strömungsweg durch Quetschen des Schlauchs mittels einer äußeren Kraft schließt. Dies ermöglicht es, dessen Energieverbrauch zu verringern.
Weiter ist es, da der Strömungsweg des Fluids durch Knicken des Schlauchs bei mindestens einem gekrümmten Abschnitt des Schlauchs verschlossen wird, möglich, den Strömungsweg einfacher und zuverlässiger zu öffnen und zu schließen.
Außerdem ist es möglich, ein Schlauchventil von einfacherer Struktur zu realisieren.
Beim Schlauchventil der Erfindung ist das Schlauchventil so aufgebaut, dass der Öffnungs-/Schließmechanismus den Strömungsweg an einem einzigen Ort des Schlauchs öffnet und schließt.
Dies ermöglicht es, die Struktur des Schlauchventils der Erfindung zu vereinfachen.
Beim Schlauchventil der Erfindung weist der gekrümmte Abschnitt einen biegsamen Teil auf, bei dem der Schlauch gebogen werden kann, und der Schlauch wird durch Biegen des biegsamen Teils geknickt.
Beim Schlauchventil der Erfindung ist es zu bevorzugen, dass der gekrümmte Abschnitt durch Biegen des biegsamen Teils im Wesentlichen zu einer M-Form geknickt wird.
Beim Schlauchventil der Erfindung beinhaltet der Öffnungs-/Schließmechanismus ein rotierendes Element, das drehbar vorgesehen ist und einen Nockenabschnitt aufweist, und das Drehen des rotierenden Elementes veranlasst dessen Nockenabschnitt, so zu arbeiten, dass dieser den biegsamen Teil so biegt, dass der Schlauch geknickt wird.
Dies ermöglicht es, den Strömungsweg problemlos zu öffnen und zu schließen.
Es ist zu bevorzugen, dass das Schlauchventil der Erfindung weiter eine Führungseinrichtung zum Steuern einer Biegerichtung des gekrümmten Abschnittes aufweist.
Dies ermöglicht es, den Strömungsweg des Fluids dadurch zu schließen, dass der Schlauch in geeigneter Weise geknickt wird.
Das Schlauchventil der Erfindung beinhaltet weiter ein bewegliches Element, das einen Trägerabschnitt, welcher den Schlauch am biegsamen Teil des Schlauchs trägt, und einen Kontaktabschnitt aufweist, der in Kontakt mit dem Nockenabschnitt des rotierenden Elementes kommt; wobei die Rotation des rotierenden Elementes den Nockenabschnitt veranlasst, gegen den Kontaktabschnitt des beweglichen Elementes zu drücken, um das bewegliche Element zu bewegen, wobei die Bewegung des beweglichen Elementes dafür sorgt, dass der biegsame Teil gebogen wird, um den Schlauch zu knicken.
Dies ermöglicht es, den Strömungsweg des Fluids dadurch zu verschließen, dass der Schlauch in geeigneter Weise geknickt wird. Weiter ist es möglich, einen direkten Kontakt zwischen dem Schlauch und dem Öffnungs-/Schließmechanismus zu verhindern, und dies ermöglicht es, eine Beschädigung (Bruch) des Schlauchs zu verhindern, der durch einen Kontakt mit dem Öffnungs-/Schließmechanismus bedingt ist.
Beim Schlauchventil der Erfindung ist es zu bevorzugen, dass der mindestens eine gekrümmte Abschnitt zwei gekrümmte Abschnitte beinhaltet, und der Öffnungs-/Schließmechanismus den Strömungsweg bei den zwei gekrümmten Abschnitten des Schlauchs öffnet und/oder schließt, wobei das Schlauchventil so aufgebaut ist, dass die Öffnungs-/Schließoperation des Öffnungs-/Schließmechanismus dafür sorgt, dass der Strömungsweg zwischen den zwei gekrümmten Abschnitten des Schlauchs mit dem Fluid angefüllt wird, und dann veranlasst, dass das eingefüllte Fluid aus dem Schlauchventil ausgestoßen wird.
Dies ermöglicht es, die Durchflussmenge des Fluids bei einem einzigen Zyklus des Schlauchventils zu quantisieren, wodurch die Durchflussmenge des ausgestoßenen Fluids genau und zuverlässig gesteuert werden kann, und dies ermöglicht es, eine vorbestimmte Menge an Fluid in problemloser, genauer und zuverlässiger Weise auszustoßen.
Weiter ist es, da der Strömungsweg des Fluids durch Knicken des Schlauchs verschlossen wird, möglich, den Strömungsweg mit geringer Antriebskraft zuverlässig zu öffnen und zu schließen, und zwar im Vergleich zu einem Typ von Schlauchventil, bei dem den Strömungsweg durch Quetschen des Schlauchs mittels einer äußeren Kraft geschlossen wird.
Beim Schlauchventil ist es zu bevorzugen, dass das Schlauchventil so vorgesehen ist, dass ein Druck an dem einen Ende des Schlauchs höher als ein Druck am anderen Ende des Schlauchs ist, und dass das Schlauchventil so aufgebaut ist, dass die Öffnungs-/Schließoperation des Öffnungs-/Schließmechanismus veranlasst, dass der Strömungsweg zwischen den zwei gekrümmten Abschnitten des Schlauchs mit dem Fluid von dem einen Ende her angefüllt wird, und dann veranlasst, dass das eingefüllte Fluid außerhalb des Schlauchventils aus dem anderen Ende des Schlauchs ausgestoßen wird.
Beim Schlauchventil der Erfindung ist es zu bevorzugen, dass, wenn das eingefüllte Fluid aus dem Strömungsweg zwischen den zwei gekrümmten Abschnitten ausgestoßen wird, der Schlauch bei irgendeinem der zwei gekrümmten Abschnitte mittels des Öffnungs-/Schließmechanismus geknickt ist, um den Strömungsweg zu verschließen.
Dies ermöglicht es, ein Eintreten des Fluids in den Schlauch und ein freies Austreten von diesem zu verhindern.
Beim Schlauchventil der Erfindung ist es zu bevorzugen, dass der eine gekrümmte Abschnitt, bei dem der Schlauch geknickt wird, sich auf der Seite des einen Endes befindet, dass sich unter höherem Druck als das andere Ende befindet.
Dies ermöglicht es, ein Eintreten des Fluids in den Schlauch und ein freies Austreten von diesem zu verhindern.
Beim Schlauchventil der Erfindung ist es zu bevorzugen, dass, wenn der Strömungsweg zwischen den zwei gekrümmten Abschnitten mit dem Fluid angefüllt ist, der Schlauch bei irgendeinem der gekrümmten Abschnitte mittels des Öffnungs-/Schließmechanismus geknickt ist, um den Strömungsweg zu verschließen.
Dies ermöglicht es, ein Eintreten des Fluids in den Schlauch und ein freies Austreten von diesem zu verhindern, und es ist möglich, den Strömungsweg zwischen den zwei gekrümmten Abschnitten mit Fluid zu befüllen.
Beim Schlauchventil der Erfindung ist es zu bevorzugen, dass der eine gekrümmte Abschnitt, bei dem der Schlauch geknickt ist, sich an der Seite des einen Endes befindet, dass sich unter niedrigerem Druck als das andere Ende befindet.
Dies ermöglicht es, ein Eintreten des Fluids in den Schlauch und ein freies Austreten von diesem zu verhindern, und es ist möglich, den Strömungsweg zwischen den zwei gekrümmten Abschnitten mit Fluid zu befüllen.
Beim Schlauchventil der Erfindung ist es zu bevorzugen, dass durch den Öffnungs-/Schließmechanismus den Schlauch bei irgendeinem der zwei gekrümmten Abschnitte immer geknickt ist, um den Strömungsweg zu verschließen.
Dies ermöglicht es, ein Eintreten des Fluids in den Schlauch und ein freies Austreten von diesem zu verhindern.
Es ist zu bevorzugen, dass das Schlauchventil der Erfindung weiter eine Einstelleinrichtung zum Einstellen der Menge an Fluid beinhaltet, mit welcher der Strömungsweg zwischen den zwei gekrümmten Abschnitten befüllt wird, und zwar durch Einstellen der Länge des Schlauchs zwischen den zwei gekrümmten Abschnitten.
Dies ermöglicht es, die Menge an Fluid, mit dem der Strömungsweg zwischen den zwei gekrümmten Abschnitten befüllt wird, d. h. die Menge an Fluid, die bei einem einzigen Zyklus ausgestoßen wird, frei einzustellen (zu verändern).
Beim Schlauchventil der Erfindung ist es zu bevorzugen, dass jeder der zwei gekrümmten Abschnitte einen biegsamen Teil aufweist, bei dem der Schlauch gebogen werden kann, und der Schlauch durch Biegen des biegsamen Teils geknickt wird.
Es ist zu bevorzugen, dass das Schlauchventil der Erfindung weiter zwei Führungseinrichtungen aufweist, welche jeweils die Krümmungsrichtungen des Schlauchs an den zwei gekrümmten Abschnitten steuern.
Dies ermöglicht es, den Strömungsweg des Fluids dadurch zu schließen, dass der Schlauch in geeigneter Weise geknickt wird.
Beim Schlauchventil der Erfindung ist es zu bevorzugen, dass die zwei Führungseinrichtungen jeweils ein erstes bewegliches Element, das beweglich vorgesehen ist, und einen Trägerabschnitt aufweisen, welcher den Schlauch am biegsamen Teil von einem der zwei gekrümmten Abschnitte trägt, und ein zweites bewegliches Element aufweist, das beweglich vorgesehen ist und einen Trägerabschnitt aufweist, der den Schlauch am biegsamen Teil des anderen gekrümmten Abschnittes trägt.
Dies ermöglicht es, einen direkten Kontakt zwischen dem Schlauch und dem Öffnung-/Schließmechanismus zu verhindern, und dies ermöglicht es, eine Beschädigung (Bruch) des Schlauchs bedingt durch den Kontakt mit dem Öffnungs-/Schließmechanismus zu verhindern.
Beim Schlauchventil der Erfindung ist es zu bevorzugen, dass die zwei Führungseinrichtungen jeweils ein erstes bewegliches Element, das beweglich vorgesehen ist und einen Kontaktabschnitt aufweist, der mit dem Schlauch an einem der zwei gekrümmten Abschnitte in Kontakt kommt, und ein zweites bewegliches Element beinhalten, dass beweglich vorgesehen ist und einen Kontaktabschnitt aufweist, der bei dem anderen gekrümmten Abschnitt mit dem Schlauch in Kontakt kommt.
Beim Schlauchventil der Erfindung ist es zu bevorzugen, dass der Öffnungs-/Schließmechanismus ein rotierendes Element, das drehbar vorgesehen ist und einen Nockenabschnitt aufweist, und das Drehen des rotierenden Elementes veranlasst seinen Nockenabschnitt, so zu arbeiten, dass er den biegsamen Teil so biegt, dass der Schlauch geknickt wird.
Dies ermöglicht es, die Struktur des Schlauchventils zu vereinfachen. Weiter ist es möglich, die Durchflussmenge oder die Menge des ausgestoßenen Fluids durch Einstellen der Umdrehungen (Anzahl der Umdrehungen) und der Drehzahl (Rotationsfrequenz) des rotierenden Elementes einfach, genau und zuverlässig zu steuern.
Es ist zu bevorzugen, dass das Schlauchventil der Erfindung weiter aufweist:
ein erstes bewegliches Element, das beweglich vorgesehen ist und einen Trägerabschnitt, der den Schlauch am biegsamen Teil von dem einen der zwei gekrümmten Abschnitte trägt, und einen Kontaktabschnitt aufweist, der mit dem Nockenabschnitt des rotierenden Elementes in Kontakt kommt; und
ein zweites bewegliches Element, das beweglich vorgesehen ist und einen Trägerabschnitt, welcher den Schlauch am biegsamen Teil des anderen gekrümmten Abschnittes trägt, und einen Kontaktabschnitt aufweist, der mit dem Nockenabschnitt des rotierenden Elementes in Kontakt kommt;
wobei die Rotation des rotierenden Elementes den Nockenabschnitt veranlasst, gegen den Kontaktabschnitt des ersten beweglichen Elementes zu drücken, wobei die Bewegung des ersten beweglichen Elementes veranlasst, dass der entsprechende biegsame Teil gebogen wird, um den Schlauch zu knicken, und wobei die Rotation des beweglichen Elementes veranlasst, dass der Nockenabschnitt gegen den Kontaktabschnitt des zweiten beweglichen Elementes drückt, wobei die Bewegung des zweiten beweglichen Elementes veranlasst, dass der entsprechende biegsame Teil gebogen wird, um den Schlauch zu knicken.
Dies ermöglicht es, den Strömungsweg des Fluids dadurch zu verschließen, dass der Schlauch in geeigneter Weise geknickt wird. Weiter ist es möglich, einen direkten Kontakt zwischen dem Schlauch und dem Öffnungs-/Schließmechanismus zu verhindern, und dies ermöglicht es, eine Beschädigung (Bruch) des Schlauchs zu verhindern, der durch den Kontakt mit dem Öffnung-/Schließmechanismus bedingt ist.
Es ist zu bevorzugen, dass das Schlauchventil der Erfindung weiter aufweist:
ein erstes bewegliches Element, das beweglich vorgesehen ist und einen Kontaktabschnitt, der mit dem Schlauch an dem einen der zwei gekrümmten Abschnitte in Kontakt kommt, und einen Kontaktabschnitt aufweist, der mit dem Nockenabschnitt des rotierenden Elementes in Kontakt kommt; und
ein zweites bewegliches Element, das beweglich vorgesehen ist und einen Kontaktabschnitt, der mit dem Schlauch an dem anderen gekrümmten Abschnitt in Kontakt kommt, und einen Kontaktabschnitt aufweist, der mit dem Nockenabschnitt des rotierenden Elementes in Kontakt kommt;
wobei die Rotation des rotierenden Elementes veranlasst, dass der Nockenabschnitt gegen den Kontaktabschnitt des ersten beweglichen Elementes drückt, wobei die Bewegung des ersten beweglichen Elementes veranlasst, dass der Schlauch geknickt wird, und wobei die Rotation des rotierenden Elementes den Nockenabschnitt veranlasst, dass er gegen den Kontaktabschnitt des zweiten beweglichen Elementes drückt, wobei die Bewegung des zweiten beweglichen Elementes veranlasst, dass der Schlauch geknickt wird.
Dies ermöglicht es, den Strömungsweg des Fluids dadurch zu verschließen, dass der Schlauch in geeigneter Weise geknickt wird. Weiter ist es möglich, einen direkten Kontakt zwischen dem Schlauch und dem Öffnungs-/Schließmechanismus zu verhindern, und dies ermöglicht es, eine Beschädigung (Bruch) des Schlauchs zu verhindern, der durch den Kontakt mit dem Öffnungs-/Schließmechanismus bedingt ist.
Beim Schlauchventil der Erfindung ist es zu bevorzugen, dass der Schlauch aus einem gekrümmten Zustand in einen freigegebenen Zustand mittels seiner Selbstrückstellkraft zurückkehrt, so dass der Strömungsweg geöffnet wird.
Dies ermöglicht, die Struktur des Schlauchventils zu vereinfachen, und das Schlauchventil leichter zu machen.
Vorzugsweise beinhaltet das Schlauchventil der Erfindung weiter eine Rückstellunterstützungseinrichtung, um das Zurückstellen des Schlauchs zu unterstützen.
Dies ermöglicht es, den Schlauch zuverlässiger zurückzustellen und ermöglicht, den Strömungsweg des Schlauchs zu öffnen.
Bei einem weiteren Aspekt der Erfindung zielt die Erfindung auf eine Schlauchventilvorrichtung ab. Die Schlauchventilvorrichtung beinhaltet:
eine Mehrzahl von Schlauchventilen wie zuvor definiert;
einen Stellantrieb; und
einen Kraftübertragungsmechanismus, der eine Antriebskraft des Stellantriebes auf jeden der Mehrzahl von Öffnungs-/Schließmechanismen von der Mehrzahl der jeweiligen Schlauchventile überträgt, um die Mehrzahl von Öffnungs-/Schließmechanismen anzutreiben.
Gemäß der Erfindung ist es, da der Strömungsweg des Fluids durch Knicken des Schlauchs geschlossen wird, möglich, den Strömungsweg mit geringer Antriebskraft zuverlässig zu öffnen und zu schließen, und zwar im Vergleich zu einem Typ von Schlauchventil, das den Strömungsweg durch Quetschen des Schlauchs mittels einer äußeren Kraft schließt. Dies ermöglicht es, den Energieverbrauch von diesem zu verringern.
Weiter ist es möglich, die Mehrzahl von Strömungswegen zu öffnen und zu schließen, und dies ermöglicht es, die Schlauchventilvorrichtung klein und leicht zu machen.
Außerdem ist es möglich, eine Schlauchventilvorrichtung von vereinfachter Struktur zu realisieren.
Es ist zu bevorzugen, dass die Schlauchventilvorrichtung der Erfindung weiter eine Mehrzahl von Tafeln aufweist, welche jeweils der Mehrzahl von Schläuchen entspricht, wobei jeder der Schläuche einen knickbaren Teil aufweist, bei dem der Schlauch geknickt werden kann, jede der Tafeln eine Hauptfläche aufweist, und die Mehrzahl von Tafeln so angeordnet ist, dass die Hauptflächen der Tafeln im Wesentlichen parallel zueinander sind; wobei die Schläuche jeweils in den Tafeln so vorgesehen sind, dass der knickbare Teil jedes der Schläuche auf der entsprechenden Tafel positioniert ist.
Dies ermöglicht es, die Schlauchventilvorrichtung kompakter zu machen.
Bei der Schlauchventilvorrichtung der Erfindung ist es zu bevorzugen, dass die Anzahl der Stellantriebe, die im Kraftübertragungsmechanismus vorgesehen sind, eins beträgt.
Dies ermöglicht weiter, die Schlauchventilvorrichtung klein und leicht zu machen.
In der Schlauchventilvorrichtung der Erfindung ist es zu bevorzugen, dass jeder der Schläuche so angeordnet ist, dass ein Teil des Schlauchs mindestens einen gekrümmten Abschnitt bildet, und das Schlauchventil ist so aufgebaut, dass der Schlauch bei seinem mindestens einen gekrümmten Abschnitt geknickt wird, um den entsprechenden Strömungsweg zu schließen.
Dies ermöglicht es, den Strömungsweg einfacher und zuverlässiger zu öffnen und zu schließen.
Bei der Schlauchventilvorrichtung der Erfindung ist es zu bevorzugen, dass die Schlauchventilvorrichtung so aufgebaut ist, dass sie befähigt ist, den Strömungsweg, oder die Strömungswege, von einem vorbestimmten Schlauch, oder zwei oder mehr vorbestimmten Schläuchen, von der Mehrzahl von Schläuchen wahlweise zu öffnen und zu schließen.
Auf diese Weise kann die Schlauchventilvorrichtung frei einen Zustand einnehmen (wählen), bei dem lediglich der Strömungsweg des vorbestimmten (speziellen) Schlauchs geöffnet ist, oder einen Zustand, bei dem lediglich der Strömungsweg des vorbestimmten (speziellen) Schlauchs geschlossen ist.
Bei der Schlauchventilvorrichtung der Erfindung ist es zu bevorzugen, dass die Schlauchventilvorrichtung zwei Modi aufweist, die einen ersten Modus, bei dem der Öffnungs-/Schließmechanismus den Strömungsweg, oder die Strömungswege, von einem vorbestimmten Schlauch, oder zwei oder mehr vorbestimmten Schläuchen, von der Mehrzahl von Schläuchen wahlweise öffnen und/oder schließen kann, und einen zweiten Modus beinhaltet, bei dem der Öffnungs-/Schließmechanismus die Strömungswege aller der Mehrzahl von Schläuchen öffnen und/oder schließen kann.
Dies ermöglicht es, die Vielseitigkeit der Schlauchventilvorrichtung zu verbessern.
Bei der Schlauchventilvorrichtung der Erfindung ist es zu bevorzugen, dass der gekrümmte Abschnitt eines jeden Schlauchs einen biegsamen Teil aufweist, bei dem der Schlauch gebogen werden kann, und der Schlauch wird dadurch geknickt, dass der biegsame Teil gebogen wird.
Bei der Schlauchventilvorrichtung der Erfindung ist es zu bevorzugen, dass der Öffnungs-/Schließmechanismus eines jeden der Schlauchventile ein rotierendes Element aufweist, das drehbar vorgesehen ist und einen Nockenabschnitt aufweist, und die Rotation des rotierenden Elementes von jedem Öffnungs-/Schließmechanismus veranlasst, dass der Nockenabschnitt von diesem so arbeitet, dass er den biegsamen Teil biegt, so dass der Schlauch geknickt wird.
Dies macht es möglich, den Strömungsweg problemlos zu öffnen und zu schließen.
Bei der Schlauchventilvorrichtung der Erfindung ist es zu bevorzugen, dass die Rotationsachsen der rotierenden Elemente im Wesentlichen miteinander übereinstimmen.
Dies ermöglicht es, die Struktur der Schlauchventilvorrichtung weiter zu vereinfachen.
Bei der Schlauchventilvorrichtung der Erfindung ist es zu bevorzugen, dass jedes der Schlauchven tile eine Führungseinrichtung aufweist, welche die Krümmungsrichtung des gekrümmten Abschnittes von diesem steuert.
Dies ermöglicht es, den Strömungsweg des Fluids dadurch zu verschließen, dass der Schlauch in geeigneter Weise geknickt wird.
Bei der Schlauchventilvorrichtung der Erfindung ist es zu bevorzugen, dass jedes der Schlauchventile ein bewegliches Element aufweist, welches drehbar vorgesehen ist und einen Trägerabschnitt, welcher den entsprechenden Schlauch an dem biegsamen Teil des Schlauchs trägt, und einen Kontaktabschnitt aufweist, der mit dem Nockenabschnitt des entsprechenden rotierenden Elementes in Kontakt kommt;
wobei die Rotation des rotierenden Elementes veranlasst, dass dessen Nockenabschnitt gegen den Kontaktabschnitt des entsprechenden beweglichen Elementes drückt, um das bewegliche Element zu bewegen, wobei die Bewegung des beweglichen Elementes veranlasst, dass der biegsame Teil gebogen wird, um den Schlauch zu knicken.
Dies ermöglicht es, einen direkten Kontakt zwischen dem Schlauch und dem Öffnungs-/Schließmechanismus zu verhindern, und dies ermöglicht es, eine Beschädigung (Bruch) des Schlauchs bedingt durch den Kontakt mit dem Öffnungs-/Schließmechanismus zu verhindern.
Bei der Schlauchventilvorrichtung der Erfindung ist es zu bevorzugen, dass der Schlauch jedes Schlauchventils aus einem gekrümmten Zustand in einen freigegebenen Zustand mittels seiner Selbstrückstellkraft zurückkehrt, um den Strömungsweg zu öffnen.
Dies ermöglicht es, die Struktur des Schlauchventils zu vereinfachen und das Schlauchventil leichter zu machen.
Bei der Schlauchventilvorrichtung der Erfindung ist es zu bevorzugen, dass jedes der Schlauchventile eine Rückstellunterstützungseinrichtung aufweist, um das Rückstellen des Schlauchs zu unterstützen.
Dies ermöglicht es, den Schlauch zuverlässiger zurückzustellen und ermöglicht es, den Strömungsweg des Schlauchs zu öffnen.
Bei noch einem weiteren Aspekt der Erfindung zielt die Erfindung auf eine Kopfreinigungsvorrichtung ab, um einen Kopf eines Druckes zu reinigen. Der Kopf des Druckers weist eine Düse auf. Die Kopfreinigungsvorrichtung einer Ausführungsform beinhaltet:
einen Aufnahmeabschnitt zum Aufnehmen einer Tinte, die aus der Düse des Kopfes ausgestoßen werden soll, wobei der Aufnahmeabschnitt am Kopf entfernbar angebracht ist, wenn der Kopf gereinigt werden soll;
eine Pumpe, welche die Tinte vom Kopf über die Düse des Kopfes und den Aufnahmeabschnitt absaugt;
einen Strömungsweg, der zwischen der Pumpe und dem Aufnahmeabschnitt vorgesehen ist; und
ein Schlauchventil wie zuvor definiert, das im Strömungsweg vorgesehen ist.
Bei einer weiteren Ausführungsform einer Kopfreinigungsvorrichtung zum Reinigen eines Kopfes eines Druckers weist der Kopf des Druckers eine Mehrzahl von Düsen auf. Die Kopfreinigungsvorrichtung weist auf:
eine Mehrzahl von Aufnahmeabschnitten, die jeweils Tinte aufnehmen, die aus jeder der Mehrzahl von Düsen ausgestoßen werden soll, wobei die Mehrzahl von Aufnahmeabschnitten am Kopf abnehmbar angebracht sind, wenn der Kopf gereinigt werden soll;
eine Pumpe, welche die Tinte vom Kopf über jede der Düsen des Kopfes und jeden der Aufnahmeabschnitte ansaugt;
eine Mehrzahl von Strömungswegen, die jeweils zwischen der Pumpe und der Mehrzahl von Aufnahmeabschnitten vorgesehen sind; und
eine Schlauchventilvorrichtung wie zuvor definiert.
Dies ermöglicht es, die Pumpe kleiner zu machen, und daher ist es möglich, den Energieverbrauch der Pumpe zu verringern und die gesamte Kopfreinigungsvorrichtung kleiner zu machen. Außerdem ist es möglich, die Menge an verschwendeter Tinte (nutzloser Tinte) zu verringern.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die bevorzugten Ausführungsformen eines Schlauchventils, einer Schlauchventilvorrichtung und einer Kopfreinigungsvorrichtung werden nachfolgend mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben; in diesen sind:
1 eine perspektivische Ansicht, die ein Schlauchventil einer ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt;
2 eine Draufsicht des in 1 dargestellten Schlauchventils;
3 eine Seitenansicht (rechte Seitenansicht) des in 1 dargestellten Schlauchventils;
4 eine Draufsicht des in 1 dargestellten Schlauchventils 1;
5 eine Draufsicht des in 1 dargestellten Schlauchventils 1;
6 eine Draufsicht des in 1 dargestellten Schlauchventils 1;
7 eine Draufsicht, die ein Schlauchventil einer zweiten Ausführungsform der Erfindung darstellt;
8 eine Draufsicht, die ein Schlauchventil einer dritten Ausführungsform der Erfindung darstellt;
9 eine perspektivische Ansicht, die eine Schlauchventilvorrichtung darstellt, welche die Schlauchventile einer vierten Ausführungsform der Erfindung beinhaltet;
10 perspektivische Ansichten und eine Draufsicht, welche den Rotor eines jeden Schlauchventils in der in 9 dargestellten Schlauchventilvorrichtung darstellt;
11 ein schematisches Diagramm, das eine Kopfreinigungsvorrichtung darstellt, die mit der in 9 dargestellten Schlauchventilvorrichtung einer Ausführungsform ausgerüstet ist;
12 eine perspektivische Ansicht, die eine Schlauchventilvorrichtung einer fünften Ausführungsform der Erfindung darstellt;
13 eine perspektivische Ansicht, die den Rotor eines jeden Schlauchventils bei der in 12 dargestellten Schlauchventilvorrichtung darstellt;
14 eine Draufsicht, die den Rotor eines jeden Schlauchventils bei der in 12 dargestellten Schlauchventilvorrichtung darstellt;
15 eine perspektivische Ansicht, die einen Rotor jedes Schlauchventils bei einer Schlauchventilvorrichtung einer sechsten Ausführungsform gemäß der Erfindung darstellt;
16 eine perspektivische Ansicht, die einen Rotor jedes Schlauchventils bei der Schlauchventilvorrichtung der sechsten Ausführungsform gemäß der Erfindung darstellt;
17 eine perspektivische Ansicht, die ein Schlauchventil einer siebten Ausführungsform der Erfindung darstellt;
18 eine Draufsicht des in 17 dargestellten Schlauchventils;
19 eine Seitenansicht (rechte Seitenansicht) des in 17 dargestellten Schlauchventils;
20 eine Draufsicht des in 17 dargestellten Schlauchventils 1;
21 eine Draufsicht des in 17 dargestellten Schlauchventils 1;
22 eine Draufsicht des in 17 dargestellten Schlauchventils 1;
23 eine Zeichnung zum Beschreiben der Funktionsweise des in 17 dargestellten Schlauchventils;
24 eine Draufsicht, die ein Schlauchventil einer achten Ausführungsform der Erfindung darstellt;
25 eine Draufsicht, die ein Schlauchventil einer neunten Ausführungsform der Erfindung darstellt;
26 eine Draufsicht, die ein Schlauchventil einer zehnten Ausführungsform der Erfindung darstellt;
27 eine Draufsicht, die ein Schlauchventil einer elften Ausführungsform der Erfindung darstellt;
28 eine Draufsicht, die ein Schlauchventil einer zwölften Ausführungsform der Erfindung darstellt;
BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Die bevorzugten Ausführungsformen eines Schlauchventils, einer Schlauchventilvorrichtung und einer Kopfreinigungsvorrichtung der Erfindung werden nachfolgend detailliert mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben.
(Erste Ausführungsform)
1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Schlauchventil einer ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt. 2 ist eine Draufsicht des in 1 dargestellten Schlauchventils. 3 ist eine Seitenansicht (rechte Seitenansicht) des in 1 dargestellten Schlauchventils.
Ein in diesen Zeichnungen dargestellten Schlauchventil 1 weist ein spezielles Merkmal in dem Punkt auf, dass ein Strömungsweg eines Fluids vom inneren Hohlraum eines Schlauchs (schlauchartigen Elementes) 6 gebildet wird und der Strömungsweg des Fluids geschlossen (gesperrt) wird, indem der Schlauch 6 an einem einzigen Ort (Punkt) von diesem (d. h. einem gekrümmten Abschnitt) geknickt wird, und geöffnet wird, indem der Knick des Schlauchs 6 freigegeben wird, d. h. dadurch, dass der Schlauch 6 an dem einen Ort (Punkt) von diesem "entfaltet" wird (die Knickung aufgehoben wird). Und zwar ist ein Abschnitt (Öffnungs-/Schließabschnitt), bei dem der Strömungsweg im Inneren des Schlauchs 6 geöffnet und geschlossen wird, an einem (einzigen) Ort im Schlauchventil 1 vorgesehen, und durch Knicken des Öffnungs-/Schließabschnittes, d. h. eines biegsamen Teils (Krümmungsabschnitt 64) des Schlauchs 6, wird der Schlauch 6 geknickt, um den Strömungsweg zu verschließen, und dann wird die Knickung des Schlauchs 6 freigegeben, um den Strömungsweg zu öffnen (erneut zu öffnen). Die nachfolgende Beschreibung von diesem erfolgt mit Bezug auf die Zeichnungen.
Wie in 1 bis 3 dargestellt, beinhaltet das Schlauchventil 1 einen flexiblen (rückstellfähigen) Schlauch 6, einen Rahmen (Tafel) 2, ein rotierendes Element (Rotor) 3, einen Motor, der als Antriebsquelle (Stellantrieb) 5 dient, und eine als bewegliches Element dienende Führung (Füh rungseinrichtung) 7. In diesem Fall bilden der Rotor 3 und der Motor 5 den Hauptabschnitt eines Öffnungs-/Schließmechanismus, der den Strömungsweg durch Knicken des Schlauchs 6 verschließt, und den Strömungsweg durch Freigeben des Knickes des Schlauchs 6 öffnet.
Der Rahmen 2 ist aus einem plattenförmigen Element aufgebaut, dass bei Betrachtung von der Oberseite des Rahmens her im Wesentlichen ein Rechteck bildet. Der Rahmen 2 beinhaltet einen konkaven Abschnitt 21, der eine vorbestimmte Gestalt in seinem ebenen Abschnitt auf der linken Seite in 3 aufweist. Der Rotor 3, der Schlauch 6 und die Führungseinrichtung 7 sind in diesem konkaven Abschnitt 21 untergebracht, und diese sind im Wesentlichen in derselben Ebene angeordnet. Auf diese Weise werden die relative Positionsbeziehung und die Verschiebungsrichtung von Rotor 3, Schlauch 6 und Führungseinrichtung 7 gesteuert.
Weiter ist in einem Zustand, bei dem der Rotor 3, der Schlauch 6 und die Führungseinrichtung 7 im Inneren des konkaven Abschnittes 21 untergebracht sind, eine Abdeckung 22 am Rahmen 2 von der linken Seite her in 3 befestigt. Auf diese Weise werden der Rotor 3, der Schlauch 6 und die Führungseinrichtung 7 im Inneren des konkaven Abschnittes 21 gehalten und es wird verhindert, dass diese herausstehen.
Außerdem ist ein rohrartiger Abschnitt 23 am Rahmen 2 an der rechten Seite in 3 vorgesehen. Der Motor 5 ist im Inneren dieses rohrförmigen Abschnittes 23 untergebracht.
In dieser Hinsicht besteht keine spezielle Einschränkung in Bezug auf das Material, aus dem der Rahmen 2 aufgebaut ist, jedoch werden verschiedene Harzmaterialien bevorzugt. Unter Verwendung eines Harzmaterials wird es möglich, einen leichten Rahmen 2 aufzubauen (d. h. es ist möglich, zu bewirken, dass der Rahmen 2 von geringem Gewicht ist).
Der Rotor 3 ist ein ebener Nocken, und er ist aus einem Scheibenelement aufgebaut, dass eine im Wesentlichen halbkreisförmige Gestalt hat, und zwar bei Betrachtung von einer Oberseite des Schlauchventils 1 her, wie in 2 dargestellt. Wenn der Außenumfangsabschnitt des Rotors ein Nockenabschnitt ist, bedeutet dies, dass die Außenumfangsfläche eine Nockenfläche bildet. Der Rotor 3 ist im Inneren des konkaven Abschnittes 21 des Rahmens 2 in einer Weise untergebracht, die ermöglicht, dass der Rotor 3 im Wesentlichen parallel bezüglich des Rahmens 2 rotiert.
Weiter ist der Rotor 3 an einem Wellenabschnitt 53 des Motors 5 befestigt, und eine Antriebskraft (Drehmoment) wird auf den Rotor 3 vom Motor 5 über diesen Wellenabschnitt 53 aufgebracht. Auf diese Weise betätigt, wenn der Rotor 3 bezüglich des als Drehachse dienenden Wellenabschnittes 53 in Drehung versetzt wird, seine Außenumfangsfläche (Nockenfläche) die Führungseinrichtung 7, wodurch die Führungseinrichtung 7 einer periodischen Bewegung (Hin- und Herbewegung) in Übereinstimmung mit der Gestalt der Umfangsfläche (der Form der Nockenfläche) des Rotors 3 unterliegt. Auf diese Weise wird der biegsame Teil des Schlauchs 6 gebogen (gekrümmt) und die Biegung des Schlauchs 6 wird entfernt (d. h. der Schlauch 6 wird "zurückgestellt"). In dieser Hinsicht wird die Beziehung zum Knick des Schlauchs 6, wenn der Rotor 3 rotiert wird, später noch beschrieben.
Außerdem ist die Außenumfangsfläche des Rotors 3 als glatte Fläche ausgebildet. Und zwar sind die Winkelabschnitte der halbkreisartigen Gestalt abgerundet. Auf diese Weise wird, wenn das Schlauchventil 1 angetrieben (betätigt) wird, verhindert, dass die Außenumfangsfläche des Rotors 3 die Führungseinrichtung 7 erfasst, und dies ermöglicht es, das Schlauchventil 1 gleichmäßiger anzutreiben.
Die Phase (Drehwinkel) des Rotors 3 wird durch Steuern der Ansteuerung des Motors 5 gesteuert.
In dieser Hinsicht besteht keine spezielle Einschränkung in Bezug auf das Material, aus dem der Rotor 3 aufgebaut ist, jedoch werden verschiedene Harzmaterialien bevorzugt. Unter Verwendung eines Harzmaterials wird es möglich, einen leichten Rotor 3 aufzubauen.
Das vordere Ende des Motors 5 wird in den rohrförmigen Abschnitt 23 des Rahmens 2 eingesetzt, und der Motor 5 wird am Rahmen 2 dadurch befestigt, dass ein Befestigungsring 52 vom Außenumfang des rohrförmigen Abschnittes 23 her an einem Hauptabschnitt 51 des Motors 5 befestigt wird. Weiter wird der Wellenabschnitt 53 des Motors 5 durch den Rahmen 2 eingeführt, und der Rotor 3 wird am vorderen Ende des Wellenabschnittes 53 befestigt (siehe 1 und 3). Auf diese Weise rotiert der Motor 5 den Rotor 3 von der rechten Seite des Rahmens 2 in 3.
Es ist zu bevorzugen, dass beispielsweise ein Schrittmotor, ein Gleichstrommotor mit einem Messgeber (Encoder) oder dergleichen als Motor 5 verwendet wird. Dies ermöglicht es, die Steuerung der Phase (Drehwinkel) des Rotors 3 zuverlässig auszuführen.
Weiter ist es zu bevorzugen, dass ein Motor mit Untersetzungseinrichtung, die ein Planetengetriebe oder dergleichen aufweist, als Motor 5 verwendet wird. Dies ermöglicht es, den Motor 5 mit niedriger Drehzahl zu betreiben, ohne eine zusätzliche Untersetzungseinrichtung bereitzustellen, und ein hohes Drehmoment zu erzielen.
In diesem Fall können weitere Typen von Motoren als Motor 5 verwendet werden, und weitere Typen von Stellantrieben können anstelle des Motors 5 verwendet werden.
Der Schlauch 6 ist ein schlauchförmiges Element, das über Flexibilität verfügt, was es ermöglicht, den Schlauch 6 durch eine äußere Kraft problemlos zu knicken, sowie über Rückstellfähigkeit verfügt, die für ein Rückstellen des Schlauchs 6 in seine ursprüngliche Gestalt sorgt, wenn diese äußere Kraft entfernt wird. Und zwar kann der Schlauch 6 ohne Weiteres durch eine Kraft (Last) aus einer Richtung (radialen Richtung) im Wesentlichen senkrecht zu seiner Längsrichtung ohne Weiteres geknickt werden, und der Schlauch 6 kann in seine ursprüngliche Gestalt zurückgestellt werden, wenn diese Kraft weggenommen wird.
Der innere Hohlraum des Schlauchs 6 bildet einen Strömungsweg, durch den ein Fluid strömt. In dieser Hinsicht besteht keine spezielle Einschränkung in Bezug auf das strömende Fluid, und verschiedene Gase, verschiedene Flüssigkeiten oder dergleichen können beispielsweise verwendet werden.
Weiter ist, wenn der Schlauch 6 geknickt ist (wenn das Ausmaß des Knickens ein vorbestimmtes Ausmaß erreicht), der Strömungsweg verschlossen, und wenn der Knick des Schlauchs 6 entfernt wird (wenn der Schlauch 6 in seine ursprüngliche Gestalt zurückgestellt wird), ist der Strömungsweg geöffnet.
In dieser Hinsicht nimmt die Rückstellkraft des Schlauchs 6 mit zunehmendem Druck im Inneren des Strömungsweges zu.
Es besteht keine spezielle Einschränkung in Bezug auf das Material, aus dem der Schlauch 6 aufgebaut ist, und verschiedene Gummimaterialien wie beispielsweise Silikongummi, verschiedene thermoplastische Elastomere und dergleichen, und verschiedene Kunstharzmaterialien können beispielsweise verwendet werden. Von diesen Materialien werden elastische Materialien, wie beispielsweise die verschiedenen Gummimaterialien und die verschiedenen thermoplastischen Elastomere und dergleichen von dem Standpunkt her bevorzugt, dass sie über bessere Knickbarkeit und Rückstellfähigkeit verfügen.
Weiter ist in dem in den Zeichnungen dargestellten Beispiel der eine Endabschnitt 61 des Schlauchs 6 mit einer Hochdruckseite verbunden, und der andere Endabschnitt 62 ist mit einer Niederdruckseite verbunden. Falls der Strömungsweg des Schlauchs 6 geöffnet ist, strömt das Fluid durch das Innere des Schlauchs 6 aus der Seite des Endabschnittes 61 (Hochdruckseite) zur Seite des Endabschnittes 62 (Niederdruckseite). Alternativ kann der eine Endabschnitt 61 des Schlauchs 6 mit der Niederdruckseite verbunden sein, und der andere Endabschnitt 62 kann mit der Hochdruckseite verbunden sein.
Außerdem ist der Schlauch 6 im Inneren des konkaven Abschnittes 21 des Rahmens 2 so untergebracht (vorgesehen), dass sein eines Ende an der Oberseite in 2 positioniert ist (d. h. der eine Endabschnitt von der Oberseite in 2 vorsteht), und sein anderes Ende an der Unterseite in 2 positioniert ist (d. h. der andere Endabschnitt steht von der Unterseite in 2 vor). In diesem Fall ist der Schlauch 6 an der rechten Seite des Rahmens 2 in 2 angeordnet, das bedeutet an der rechten Seite des Rotors 3 in 2.
Ein Krümmungsabschnitt (biegsamer Teil) 64, der in einer im Wesentlichen U-Form gebogen ist, ist an einem (einzigen) Ort im Schlauch 6 eingerichtet (siehe 5), und durch Biegen des biegsamen Abschnittes 64 des Schlauchs 6 wird der Schlauch 6 geknickt, um den Strömungsweg zu schließen, und der Knick des Schlauchs 6 wird freigegeben, um den Strömungsweg zu öffnen.
In dieser Hinsicht ist der Schlauch 6 so angeordnet, dass der Krümmungsabschnitt 64 auf dem Rotationsweg der Außenumfangsfläche des Rotors 3 positioniert ist (diesen überlappt).
Wenn der Rotor 3 rotiert, wird der Schlauch 6 durch die äußere Kraft gequetscht, die von der Außenumfangsfläche der vorstehenden Seite (der den halbkreisförmigen Bogen aufweisenden Seite) des Rotors 3 über die später noch beschriebene Führungseinrichtung 7 aufgenommen wird, wodurch ein im Wesentlichen M-förmiger Knick am Krümmungsabschnitt 64 ausgebildet wird (siehe 2). Auf diese Weise wird der Strömungsweg am Krümmungsabschnitt 64 verschlossen. In diesem Fall sind die Knickpunkte an zwei Orten auf der Ober- und Unterseite der Führungseinrichtung 7 in 2 ausgebildet, jedoch sorgt mindestens ein geknickter Punkt für das Verschließen des Strömungsweges. Weiter kann der Strömungsweg gleichzeitig an zwei Knickpunkten verschlossen sein. Außerdem kann das Schlauchventil 1 so aufgebaut sein, dass, anstelle des M-förmigen Knickpunktes, ein einziger Knickpunkt durch Biegen des Krümmungsabschnittes 64 ausgebildet ist.
Außerdem wird, wenn der Rotor 3 so gedreht wird, dass die Außenumfangsfläche seiner ebenen Seite (der Seite, die nicht den halbkreisförmigen Bogen aufweist) in eine vorbestimmte Position bewegt wird, die äußere Kraft vom Rotor 3 weggenommen wird, und der Schlauch 6 wird durch die Selbstrückstellkraft (elastische Kraft) zurückgestellt, wodurch der Strömungsweg geöffnet wird (siehe 5).
Auf diese Weise kann der Schlauch 6 den geknickten und freigegebenen Zustand des Schlauchs 6 einnehmen, das bedeutet den Schließ- und Öffnungszustand des Strömungsweges, und zwar durch Aufnehmen der äußeren Kraft von der Außenumfangsfläche des Rotors 3 am Krümmungsabschnitt 64 mittels der Rotation des Rotors 3. Weiter ist es möglich, den Zustand (den Schließzustand des Strömungsweges oder den Öffnungszustand des Strömungsweges) dadurch aufrechtzuerhalten (beizubehalten), dass der Rotor 3 in einer vorbestimmten Phase (vorbestimmten Position) gestoppt wird.
Außerdem wird der Schlauch 6 am Krümmungsabschnitt 64 durch die als bewegliches Element dienende Führungseinrichtung 7 gehalten (getragen) und geführt.
Die Führungseinrichtung 7 ist so ausgebildet, dass sie insgesamt im Wesentlichen ein T-Gestalt hat, und beinhaltet einen rohrförmigen Halteabschnitt (Trägerabschnitt) 71 und einen stangenförmigen Gleitabschnitt 72, der im Wesentlichen senkrecht zum Halteabschnitt 71 vorgesehen ist. Der Schlauch 6 wird durch den Halteabschnitt 71 der Führungseinrichtung 7 eingeführt und wird mittels des Halteabschnittes 71 gehalten (getragen).
Weiter ist ein konvexer Abschnitt (Kontaktabschnitt) 74, dessen am vorderen Ende befindliche Fläche im Wesentlichen bogenförmig gekrümmt ist, auf seiten des Rotors 3 des Halteabschnittes 71 ausgebildet. Der konvexe Abschnitt 74 steht gegen den Außenumfangsabschnitt (Nockenabschnitt) des Rotors 3 an, d. h. die Außenumfangsfläche (Nockenfläche) (kommt in Kontakt mit dieser). Auf diese Weise wird ein erforderlicher und ausreichender Raum (d. h. Zwischenraum) zwischen dem Schlauch 6 und der Außenumfangsfläche des Rotors 3 ausgebildet, und dies verhindert, dass der Rotor 3 den Schlauch 6 berührt. Demgemäß ist es möglich, zuverlässiger zu verhindern, dass der Schlauch durch einen Kontakt mit dem Rotor 3 beschädigt wird, wenn das Schlauchventil 1 betrieben wird.
Weiter ist die Führungseinrichtung 7 im konkaven Abschnitt 21 des Rahmens 2 untergebracht. Der konkave Abschnitt 21 des Rahmens 2 ist so ausgebildet, dass er eine Nutform aufweist, die einem Gleitabschnitt 72 der Führungseinrichtung 7 an dem Abschnitt entspricht, bei dem der Gleitabschnitt 72 angeordnet (untergebracht) ist, und die Nut schränkt die Gleitrichtung (Bewegungsrichtung) des Gleitabschnitts 72 ein. Die Führungseinrichtung 7 gleitet entlang der Nut im konkaven Abschnitt 21 in einer radialen Richtung des Rotors 3 bezüglich des Rahmens 2. Und zwar wird, wenn das Schlauchventil 1 angetrieben wird, die periodische Drehbewegung des Rotors 3 in eine lineare Bewegung der Führungseinrichtung 7 in radialer Richtung des Rotors 3 umgewandelt, und zwar mittels der Außenumfangsfläche des Rotors 3, der Führungseinrichtung 7 und der Nut des konkaven Abschnittes 21.
Diese Führungseinrichtung 7 unterliegt einer linearen Hin- und Herbewegung im Inneren der ebenen Fläche des Rahmens 2, um die Knickrichtung des Schlauchs 6 so zu steuern, dass der Krümmungsabschnitt 64 des Schlauchs 6 zuverlässig im Wesentlichen zu einer M-Form geknickt wird, um den Strömungsweg zu verschließen, und dann zurückgestellt wird, um den Strömungsweg zu öffnen. Dies ermöglicht es, den Strömungsweg im Inneren des Schlauchs 6 zuverlässig zu öffnen und zu schließen.
In dieser Hinsicht besteht keine spezielle Einschränkung in Bezug auf das Material, aus dem die Führungseinrichtung 7 aufgebaut ist, jedoch werden verschiedene Harzmaterialien bevorzugt. Durch Verwenden eines Harzmaterials wird es möglich, eine Führungseinrichtung 7 von geringem Gewicht aufzubauen.
Als nächstes wird die Funktionsweise des Schlauchventils 1 beschrieben.
4 bis 6 sind Draufsichten des in 1 dargestellten Schlauchventils 1. Bei dem in 2 dargestellten Schlauchventil 1 ist der Anfangszustand dargestellt, und 4 bis 6 zeigen jeweils den Zustand, bei dem der Rotor 3 um 90° gedreht ist (4), den Zustand, bei dem der Rotor 3 um 180° gedreht ist (5), und den Zustand, bei dem der Rotor 3 um 270° gedreht ist (6), und zwar im Uhrzeigersinn vom Anfangszustand aus.
Wenn das Schlauchventil betrieben wird, wird der Motor 5 so betrieben, dass der Rotor 3 im Uhrzeigersinn in den Zeichnungen gedreht wird. Weiter wird die Antriebssteuerung des Schlauchventils 1 dadurch ausgeführt, dass die Ansteuerung des Motors 5 gesteuert wird.
Bei diesem Schlauchventil 1 ist, in dem in 2 dargestellten Anfangszustand, die vorstehende Seite (die den halbkreisförmigen Bogen aufweisende Seite) des Rotors 3 dem Krümmungsabschnitt 64 des Schlauchs 6 zugewandt, und die ebene Seite (die Seite, die den halbkreisförmigen Bogen nicht aufweist) des Rotors 3 ist der Seite entgegengesetzt zum Krümmungsabschnitt 64 des Schlauchs 6 zugewandt.
Bei diesem Zustand ist der Schlauch 6 am Krümmungsabschnitt 64 im Wesentlichen zu einer M-Form gebogen, und daher ist der Schlauch 6 an den Knickpunkten geknickt, wodurch der Strömungsweg geschlossen wird.
Als nächstes wird, wenn der Rotor 3 um 90° im Uhrzeigersinn, wie in 4 dargestellt, rotiert wird, der Krümmungsabschnitt 64 in geknicktem Zustand gehalten, und der Strömungsweg wird in geschlossenem Zustand gehalten.
Als nächstes wird, wenn der Rotor 3 um weitere 90° im Uhrzeigersinn rotiert wird, wie in 5 dargestellt (d. h. um 180° aus dem in 2 dargestellten Ausgangszustand), durch den Rotor der Knick des Krümmungsabschnittes 64 entfernt. Und zwar wird, da die ebene Seite des Rotors 3 dem Krümmungsabschnitt 64 des Schlauchs 6 zugewandt ist, die vom Rotor 3 auf die Führungseinrichtung 7 aufgebrachte Druckkraft weggenommen, und der Krümmungsabschnitt 64 wird durch die Selbstrückstellkraft zurückgestellt, wodurch der Strömungsweg am Krümmungsabschnitt 64 geöffnet wird.
Auf diese Weise strömt das Fluid auf der Hochdruckseite in den Strömungsweg im Schlauch 6 vom hochdruckseitigen Endabschnitt 61 zur Niederdruckseite, und wird aus dem niederdruckseitigen Endabschnitt 62 zur Außenseite des Schlauchventils 1 hin ausgestoßen.
Als nächstes wird, wenn der Rotor 3 um weitere 90° im Uhrzeigersinn rotiert wird, wie in 6 dargestellt (d. h. um 270° aus dem in 2 dargestellten Anfangszustand), durch den Rotor 3 der Krümmungsabschnitt 64 im Wesentlichen zu einer M-Form gebogen (gekrümmt). Auf diese Weise wird der Schlauch 6 an dem Krümmungsabschnitt 64 geknickt, wodurch der Strömungsweg verschlossen wird.
Als nächstes kehrt, wenn der Rotor 3 um weitere 90° im Uhrzeigersinn rotiert wird, wie in 2 dargestellt (eine einzige Umdrehung aus dem in 2 dargestellten Anfangszustand), der Rotor 3 in den in 2 dargestellten Anfangszustand zurück. Und zwar wird der Zustand, bei dem der Krümmungsabschnitt 64 gebogen ist (d. h. der Schlauch 6 am Krümmungsabschnitt 64 geknickt ist) und der Strömungsweg geschlossen ist, beibehalten.
Auf diese Weise kann im Schlauchventil 1 durch Rotieren des Rotors 3 der Krümmungsabschnitt 64 des Schlauchs 6 gebogen werden, um den Schlauch 6 an den Knickpunkten zu knicken, so dass der Strömungsweg verschlossen wird, und die Krümmung des Schlauchs 6 kann entfernt werden, um den Knick des Schlauchs 6 freizugeben, so dass der Strömungsweg geöffnet wird. Und zwar kann das Schlauchventil 1 sowohl einen Zustand einnehmen, bei dem der Krümmungsabschnitt 64 des Schlauchs 6 gebogen ist, als auch einen Zustand, bei dem die Krümmung des Schlauchs 6 zurückgestellt ist, das bedeutet einen Zustand, bei dem der Strömungsweg geschlossen ist, und einen Zustand, bei dem der Strömungsweg geöffnet ist. Weiter ist es, dadurch dass der Rotor 3 bei einer vorbestimmten Phase (vorbestimmten Position) gestoppt wird, möglich, einen (beliebigen) der Zustände zu halten (beizubehalten) (den Zustand, bei dem der Strömungsweg geschlossen ist, oder den Zustand, bei dem der Strömungsweg geöffnet ist).
Wie zuvor beschrieben kann, da der Strömungsweg des Fluids durch Knicken des Schlauchs 6 geschlossen wird, das Schlauchventil 1 den Strömungsweg mit geringer Antriebskraft zuverlässig öffnen und schließen, und zwar im Vergleich zu einem Typ eines Schlauchventils, bei dem der Strömungsweg durch Quetschen des Schlauchs 6 mit einer äußeren Kraft verschlossen wird.
Weiter weist, im Vergleich zu einem elektromagnetischen Ventil des Standes der Technik oder einem Typ von Schlauchventil, welches den Strömungsweg durch Quetschen des Schlauchs 6 verschließt, das Schlauchventil 1 den Vorteil auf, dass lediglich eine geringe Energiemenge (verbrauchte Energie) zum Betreiben benötigt wird.
Außerdem ist es beim Schlauchventil 1, durch Stoppen des Rotors 3 möglich, entweder den Zustand beizubehalten, bei dem der Strömungsweg geschlossen ist, oder den Zustand, bei dem der Strömungsweg geöffnet ist. Da ein elektrischer Strom lediglich dann benötigt wird, wenn der Zustand des Schlauchventils 1 aus dem Zustand, bei dem der Strömungsweg verschlossen ist, in den Zustand gewechselt wird, bei dem der Strömungsweg geöffnet ist, oder aus dem Zustand, bei dem der Strömungsweg geöffnet ist, in den Zustand gewechselt wird, bei dem der Strömungsweg geschlossen ist, und zwar durch Rotieren des Rotors 3, ist es möglich, die verbrauchte Energie weiter zu verringern.
Weiter ist es beim Schlauchventil 1, da der Strömungsweg des Fluids durch Knicken des Schlauchs 6 am Krümmungsabschnitt 64 des Schlauchs 6 geschlossen wird, möglich, den Schlauch 6 einfach und zuverlässig zu knicken, und den Knick des Schlauchs 6 freizugeben (zu entfernen) (d. h. es ist möglich, den Strömungsweg zu öffnen und zu schließen).
Außerdem kann beim Schlauchventil 1, da der Strömungsweg an einem (einzigen) Ort des Schlauchs 6 unter Verwendung eines einzigen Rotors 3 mit einem Nockenabschnitt geöffnet und geschlossen wird, die Anzahl der Teile (Bauelemente) verringert werden, die Struktur kann vereinfacht werden, es gibt einen Vorteil bei der Miniaturisierung, und es ist möglich, ein Öffnen und Schließen des Strömungsweges einfach und zuverlässig zu steuern.
Außerdem kann das Schlauchventil 1 weiter mit geringem Gewicht ausgebildet werden, und zwar dadurch, dass alle Teile außer dem Motor 5 aus einem Kunstharzmaterial ausgebildet werden.
Weiter ist beim Schlauchventil 1 die Anordnung des Schlauchs 6 einfach. Und zwar gibt es, da eine derartige Anordnung durch Unterbringen des Schlauchs 6 im Inneren des Rahmens 2 ohne Schneiden fertiggestellt werden kann, und dann die Abdeckung 22 angebracht wird, einen Vorteil, dass das Schlauchventil 1 später für einen bestehenden Schlauch 6 vorgesehen werden kann.
(Zweite Ausführungsform)
Als nächstes wird ein Schlauchventil einer zweiten Ausführungsform gemäß der Erfindung beschrieben.
7 ist eine Draufsicht, die ein Schlauchventil einer zweiten Ausführungsform gemäß der Erfindung darstellt.
Bei der Beschreibung des Schlauchventils 1 der nachstehend beschriebenen zweiten Ausführungsform liegt der Fokus der Beschreibung auf Punkten, die sich zwischen der zuvor beschriebenen ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform unterscheiden, und eine Beschreibung gleicher Teile entfällt.
Wie in 7 dargestellt, weist das Schlauchventil 1 der zweiten Ausführungsform das spezielle Merkmal auf, dass es eine Rückstellunterstützungseinrichtung aufweist, die das Rückstellen des Schlauchs 6 unterstützt. Und zwar beinhaltet das Schlauchventil 1 eine Feder (elastisches Element) 73, die am Endabschnitt des Gleitabschnittes 72 der Führungseinrichtung 7 als Rückstellunterstützungseinrichtung vorgesehen ist. in dieser Hinsicht ist die Rückstellunterstützungseinrichtung nicht auf die Feder 73 eingeschränkt.
Die Feder 73 ist in geringfügig gespanntem Zustand vorgesehen, und spannt die Führungseinrichtung 7 zur Seite des Rotors hin (der linken Seite in 7) mittels ihrer Rückstellkraft vor.
Bei diesem Schlauchventil 1 wird, wenn der Rotor 3 gegen die Führungseinrichtung 7 drückt, um den Schlauch 6 im Wesentlichen zu einer M-Form am Krümmungsabschnitt 64 zu biegen (zu krümmen), die Feder 73 weiter zusammengedrückt. Dann wird, wenn der Rotor 3 rotiert wird, wie in 7 dargestellt, durch die Rückstellkraft des Schlauchs 6 und die Rückstellkraft (elastische Kraft) der Feder 73 gegen die Führungseinrichtung 7 zur linken Seite in 7 drückt, wodurch die Biegung des Krümmungsabschnittes 64 zurückgestellt wird (d. h. der Knick des Schlauchs 6 wird freigegeben), und daher wird der Strömungsweg des Krümmungsabschnittes 64 geöffnet.
Auf diese Weise ermöglicht es das Schlauchventil 1, den Schlauch 6 zuverlässiger zurückzustellen, und daher den Strömungsweg durch die Operation der Feder 73 zu öffnen.
Weiter ist es gemäß diesem Schlauchventil 1 möglich, ähnliche Effekte wie bei der zuvor beschriebenen ersten Ausführungsform zu erzielen.
Der Aufbau der vorliegenden Ausführungsform kann auf jede der Ausführungsformen nach einer später noch beschriebenen vierten Ausführungsform angewandt werden.
(Dritte Ausführungsform)
Als nächstes wird ein Schlauchventil einer dritten Ausführungsform gemäß der Erfindung beschrieben.
8 ist eine Draufsicht, die ein Schlauchventil einer dritten Ausführungsform der Erfindung darstellt.
Bei der Beschreibung des Schlauchventils 1 der nachstehend beschriebenen dritten Ausführungsform liegt der Fokus der Beschreibung auf Punkten, die sich zwischen der zuvor beschriebenen ersten Ausführungsform und der dritten Ausführungsform unterscheiden, und eine Beschreibung gleicher Teile entfällt.
Wie in 8 dargestellt, weist das Schlauchventil der dritten Ausführungsform ein spezielles Merkmal in dem Punkt auf, dass ein elektromagnetischer Stellantrieb 4, der die Führungseinrichtung 7 bewegt, als Stellantrieb des Öffnungs-/Schließmechanismus vorgesehen ist.
Der Stellantrieb 4 beinhaltet einen Permanentmagneten 41, und ein Paar Elektromagnete 42, 43, die an beiden Seiten des Permanentmagneten 41 bezüglich des Permanentmagneten 41 vorgesehen sind.
Der Permanentmagnet 41 weist eine stangenförmige Struktur auf, und ist so magnetisiert, dass sein eines Ende (die Oberseite in 8) zu einem Nord-Pol und sein anderes Ende (die Unterseite in 8) zu einem Süd-Pol wird. Weiter ist das andere Ende des Permanentmagneten 41 an einer Basis (d. h. dem entgegengesetzten Ende zum Halteabschnitt 71) des Gleitabschnittes 72 der Führungseinrichtung 7 befestigt.
Die Elektromagneten 42, 43 sind am Rahmen 2 fest vorgesehen. Der Elektromagnet 42 ist an der linken Seite des Permanentmagneten 41 in 8 positioniert, hingegen ist der Elektromagnet 43 an der rechten Seite des Permanentmagneten 41 in 8 positioniert.
Jeder der Elektromagneten 42, 43 beinhalten einen Eisenkern 44, der im Wesentlichen eine U-förmige Gestalt aufweist, und eine Spule 45, die um den Eisenkern 44 herumgewunden ist. Die Eisenkerne 44 der Elektromagneten 42, 43 sind so vorgesehen, dass die Kantenflächen der Eisenkerne 44 der Elektromagneten 42, 43 einander zugewandt sind.
Die Spule 45 des Elektromagneten 42 und die Spule 45 des Elektromagneten 43 sind aus einem Wicklungsstück 46 aufgebaut und sind jeweils um die Eisenkerne 44 der Elektromagneten 42, 43 in zueinander entgegengesetzten Richtungen gewunden. Aus diesem Grund werden, wenn ein elektrischer Strom an die Spulen 45 der Elektromagneten 42, 43 über die Wicklung 46 angelegt wird, die Eisenkerne 44 der Elektromagneten 42, 43 jeweils so magnetisiert, dass deren Pole voneinander verschieden sind.
Und zwar fließt, wenn ein elektrischer Strom der Wicklung 46 in einer vorbestimmten Richtung durch eine (nicht dargestellte) leitende Wicklung zugeführt wird, der elektrische Strom durch die Spulen 45 der Elektromagneten 42, 43 in der vorbestimmten Richtung, wodurch der Eisenkern 44 des Elektromagneten 42 so magnetisiert wird, dass sein eines Ende (Oberseite in 8) zu einem Südpol wird und sein anderes Ende (untere Seite in 8) zu einem Nordpol wird, im Gegensatz dazu wird der Eisenkern 44 des Elektromagneten 43 so magnetisiert, dass sein eines Ende (Oberseite in 8) zu einem Nordpol wird und sein anderes Ende (Unterseite in 8) zu einem Südpol wird.
Und zwar fließt, wenn ein elektrischer Strom der Wicklung 46 in einer vorbestimmten Richtung durch eine (nicht dargestellte) leitende Wicklung zugeführt wird, der elektrische Strom durch die Spulen 45 der Elektromagneten 42, 43 in der vorbestimmten Richtung, wodurch der Eisenkern 44 des Elektromagneten 42 so magnetisiert wird, dass sein eines Ende (Oberseite in 8) zu einem Südpol wird und sein anderes Ende (untere Seite in 8) zu einem Nordpol wird, im Gegensatz dazu wird der Eisenkern 44 des Elektromagneten 43 so magnetisiert, dass sein eines Ende (Oberseite in 8) zu einem Nordpol wird und sein anderes Ende (Unterseite in 8) zu einem Südpol wird.
Andererseits fließt, wenn ein elektrischer Strom der Wicklung 46 in umgekehrter Richtung durch eine (nicht dargestellte) leitende Wicklung zugeführt wird, der elektrische Strom durch die Spulen 45 der Elektromagneten 42, 43 in der umgekehrten Richtung, wodurch der Eisenkern 44 des Elektromagneten 42 so magnetisiert wird, dass sein eines Ende (Oberseite in 8) zu einem Nordpol wird und sein anderes Ende (untere Seite in 8) zu einem Südpol wird, im Gegensatz dazu wird der Eisenkern 44 des Elektromagneten 43 so magnetisiert, dass sein eines Ende (Oberseite in 8) zu einem Südpol wird und sein anderes Ende (Unterseite in 8) zu einem Nordpol wird.
Als nächstes wird die Funktionsweise des Schlauchventils 1 beschrieben.
Bei einem Zustand, bei dem kein elektrischer Strom zur Wicklung 46 geleitet wird, wird der Permanentmagnet 41 zum Eisenkern 44 entweder des Elektromagneten 42 oder 43 bedingt durch dessen magnetische Kraft angezogen.
8 zeigt, dass der Permanentmagnet 41 zum Eisenkern 44 des Elektromagneten 43 bedingt durch dessen magnetische Kraft angezogen wird. Bei diesem Zustand ist der Schlauch 6 an seinem Krümmungsabschnitt 64 gebogen, so dass er im Wesentlichen zu einer M-Form geknickt ist, wodurch der Strömungsweg des Schlauchs 6 verschlossen ist.
Als nächstes fließt, wenn ein elektrischer Strom der Wicklung 46 in einer vorbestimmten Richtung zugeführt wird, der elektrische Strom durch die Spulen 45 der Elektromagneten 42, 43 in der vorbestimmten Richtung, wodurch der Eisenkern 44 des Elektromagneten 42 so magnetisiert wird, dass sein eines Ende (Oberseite in 8) zu einem Südpol wird und sein anderes Ende (untere Seite in 8) zu einem Nordpol wird, im Gegensatz dazu wird der Eisenkern 44 des Elektromagneten 43 so magnetisiert, dass sein eines Ende (Oberseite in 8) zu einem Nordpol wird und sein anderes Ende (Unterseite in 8) zu einem Südpol wird.
Auf diese Weise empfängt der Permanentmagnet 41 eine Anziehungskraft vom Eisenkern 44 des Elektromagneten 42 und eine Abstoßungskraft vom Eisenkern 44 des Elektromagneten 43, so dass er zur Seite des Elektromagneten 42 hin bewegt wird, wobei der Permanentmagnet 41 zum Eisenkern 44 des Elektromagneten 42 bedingt durch dessen magnetische Kraft angezogen wird. Zu diesem Zeitpunkt wird, da die Führungseinrichtung 7 zur Seite des Elektromagneten 42 hin gemeinsam mit dem Permanentmagneten 41 bewegt wird, die Biegung des Krümmungsabschnittes 64 zurückgestellt (d. h. der Knick des Schlauchs 6 wird freigegeben), wodurch der Strömungsweg des Schlauchs 6 geöffnet wird.
Dann wird, obschon das Zuführen des elektrischen Stroms zur Wicklung 46 gestoppt ist, der Permanentmagnet 41 weiterhin zum Eisenkern 44 des Elektromagneten 42 bedingt durch dessen magnetische Kraft angezogen. Somit wird der Zustand, bei dem die Biegung des Krümmungsabschnittes 64 zurückgestellt wird (d. h. der Knick des Schlauchs 6 freigegeben wird) gehalten, und daher wird der geöffnete Zustand des Strömungsweges des Schlauchs 6 beibehalten. Demgemäß ist es möglich, den Energieverbrauch des Schlauchventils 1 weiter zu verringern.
Als nächstes fließt, wenn ein elektrischer Strom der Wicklung 46 in umgekehrter Richtung durch eine (nicht dargestellte) leitende Wicklung zugeführt wird, der elektrische Strom durch die Spulen 45 der Elektromagneten 42, 43 in der umgekehrten Richtung, wodurch der Eisenkern 44 des Elektromagneten 42 so magnetisiert wird, dass sein eines Ende (Oberseite in 8) zu einem Nordpol wird und sein anderes Ende (untere Seite in 8) zu einem Südpol wird, im Gegensatz dazu wird der Eisenkern 44 des Elektromagneten 43 so magnetisiert, dass sein eines Ende (Oberseite in 8) zu einem Südpol wird und sein anderes Ende (Unterseite in 8) zu einem Nordpol wird.
Auf diese Weise empfängt der Permanentmagnet 41 eine Anziehungskraft vom Eisenkern 44 des Elektromagneten 43 und eine Abstoßungskraft vom Eisenkern 44 des Elektromagneten 42, so dass er zur Seite des Elektromagneten 43 hin bewegt wird, wobei der Permanentmagnet 41 zum Eisenkern 44 des Elektromagneten 43 bedingt durch dessen magnetische Kraft angezogen wird. Zu diesem Zeitpunkt wird, da die Führungseinrichtung 7 zur Seite des Elektromagneten 43 hin gemeinsam mit dem Permanentmagneten 41 bewegt wird, der Schlauch 6 am Krümmungsabschnitt 64 gebogen, um den Schlauch zu knicken, wodurch der Strömungsweg des Schlauchs 6 geschlossen wird.
Dann wird, falls das Zuführen des elektrischen Stroms zur Wicklung 46 gestoppt ist, der Permanentmagnet 41 weiterhin zum Eisenkern 44 des Elektromagneten 43 bedingt durch dessen magnetische Kraft angezogen. Somit wird der Zustand, bei dem der Schlauch 6 am Krümmungsabschnittes 64 gebogen, um den Schlauch zu knicken, und daher wird der geschlossene Zustand des Strömungsweges des Schlauchs 6 beibehalten. Demgemäß ist es möglich, den Energieverbrauch des Schlauchventils 1 weiter zu verringern.
Weiter ist es gemäß diesem Schlauchventil 1 möglich, ähnliche Effekte wie bei der zuvor beschriebenen ersten Ausführungsform zu erzielen.
(Vierte Ausführungsform)
Als nächstes wird ein Schlauchventil (Schlauchventilvorrichtung) einer vierten Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
9 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Schlauchventilvorrichtung darstellt, welche die Schlauchventile einer vierten Ausführungsform der Erfindung beinhaltet. 10 zeigt perspektivische Ansichten und eine Draufsicht, in denen der Rotor jedes Schlauchventils in der 9 dargestellten Schlauchventilvorrichtung dargestellt ist. In diesem Fall zeigen 10(a), 10(b) und 10(c) eine perspektivische Ansicht des Rotors bei Betrachtung von der Rückseite des Rotors her, eine Draufsicht des Rotors bzw. eine perspektivische Ansicht des Rotors bei Betrachtung von der Vorderseite des Rotors.
Bei der Beschreibung der Schlauchventilvorrichtung 10 der nachfolgend beschriebenen vierten Ausführungsform liegt der Fokus der Beschreibung auf den Punkten, die sich bei der zuvor beschriebenen ersten Ausführungsform und der vierten Ausführungsform unterscheiden, und eine Beschreibung gleicher Teile entfällt.
Wie in diesen Zeichnungen dargestellt, beinhaltet die Schlauchventilvorrichtung der vierten Ausführungsform vier Schlauchventile (Schlauchventileinheit) 1, und zwar vier Schläuche 6 und vier Öffnungs-/Schließmechanismen, von denen jeder den Strömungsweg des entsprechenden Schlauchs 6 dadurch verschließt, dass er den entsprechenden Schlauch 6 knickt, und den Strömungsweg dadurch öffnet, dass er den Knick des Schlauchs 6 freigibt. Weiter beinhaltet die Schlauchventilvorrichtung 10 auch einen einzigen Motor 5 (Stellantrieb), und einen Kraftübertragungsmechanismus zum Übertragen einer Antriebskraft des Motors an jeden der vier Öffnungs-/Schließmechanismen, um die vier Öffnungs-/Schließmechanismen anzutreiben.
Und zwar weist, wie in 9 dargestellt, die Schlauchventilvorrichtung 10 der vierten Ausführungsform den einzigen Motor 5 und die vier Schlauchventileinheiten 1 auf.
In dieser Hinsicht ist eine Basisstruktur der Schlauchventileinheit 1 im Wesentlichen ähnlich zum Schlauchventil 1 der zuvor beschriebenen ersten Ausführungsform, abgesehen von einem Rotor 3 und dem Motor 5.
Wie in 10 dargestellt, ist eine Welle 31 von im Wesentlichen quadratischer Form bei Betrachtung von einer Seite des Rotors 3 her, bei einer Position entsprechend einer Welle 53 des Motors 5 auf der einen Fläche des Rotors 3 in der Schlauchventileinheit 1 ausgebildet, hingegen ist ein konkaver Abschnitt 32 von im Wesentlichen quadratischer Form bei Betrachtung von einer Seite des Rotors 3 her an einer Position entsprechend der Welle 31 auf der anderen Seite des Rotors 3 ausgebildet. Eine Größe des konkaven Abschnittes 32 ist so ausgebildet, dass sie geringfügig größer als eine Größe der Welle 31 ist, so dass die Welle 31 eines weiteren Rotors 3 in den konkaven Abschnitt 32 eingesetzt werden kann. Weiter sind die Welle 31 und der konkave Abschnitt 32 so ausgebildet, dass die winkligen Abschnitte der Wellen 31 und der konkaven Abschnitte 32 im Wesentlichen einander entsprechen.
Wie in 9 dargestellt, sind die Schlauchventile 101 so angeordnet (und befestigt), dass Hauptflächen von Rahmen (Tafeln) 2 der Schlauchventileinheiten 1 im Wesentlichen parallel zueinander sind und die Winkelabschnitte der Rahmen 2 im Wesentlichen einander entsprechen. In diesem Fall sind die Rahmen 2 der Schlauchventileinheiten 1 in beabstandeter Weise in einem vorbestimmten Intervall in 9 angeordnet. Jedoch ist die Erfindung nicht auf diese Anordnung eingeschränkt. Beispielsweise können die Rahmen 2 der Schlauchventileinheiten 1 in engem Kontakt zueinander angeordnet sein. Durch Anordnen der Rahmen 2 in beabstandeter Weise oder in engem Kontakt zueinander ist es möglich, die Schlauchventilvorrichtung 10 kompakt zu machen.
Weiter wird die Welle 31 an Zähnen der Rotoren 3 in den konkaven Abschnitt 32 des benachbarten Rotors 3 eingeführt, um mit diesem konkaven Abschnitt 32 in Eingriff zu kommen. Eine Welle, die im Wesentlichen der Welle 31 ähnlich ist, wird am vorderen Ende des Wellenabschnittes 53 des Motors 5 befestigt und wird in den konkaven Abschnitt 32 des Rotors 3 in der am weitesten rechts befindlichen (oder innersten) Schlauchventileinheit 1 in 9 eingeführt, um mit dem konkaven Abschnitt 32 in Eingriff zu kommen (oder an diesem befestigt zu werden). Auf diese Weise entsprechen die Rotationsmittelachsen der Rotoren 3 im Wesentlichen einander.
Außerdem sind die Rotoren 3 der Schlauchventileinheiten 1 so vorgesehen, dass sich eine Phase eines vorbestimmten Rotors 3 bei den Rotoren 3 von einer Phase irgendeines Rotors 3 der anderen Rotoren 3 unterscheidet.
Und zwar ist bei dem in 9 dargestellten Zustand der Rotor 3 der am weitesten links befindlichen (oder äußersten) Schlauchventileinheit 1 in 9 in einer in 4 dargestellten Stellung vorgesehen, und der Rotor 3 der zweiten Schlauchventileinheit 1 von links in 9 ist bei einer in 9 dargestellten Stellung vorgesehen. Weiter ist der Rotor 3 der dritten Schlauchventileinheit 1 von links in 9 bei einer in 6 dargestellten Stellung vorgesehen, und der Rotor 3 der am weitesten rechts befindlichen Schlauchventileinheit 1 in 9 ist bei einer in 2 dargestellten Stellung vorgesehen.
Die Antriebskraft (Rotationskraft) des Motors 5 wird jedem der Rotoren 3 über die Welle, die am vorderen Ende des Wellenabschnittes 53 im Motor 5 vorgesehen ist, und/oder die Wellen 31 der Rotoren 3 zugeführt. Und zwar werden durch Antreiben des Motors 5 die Rotoren 3 gemeinsam in einem Zustand rotiert, bei dem die Phasenunterschiede wie zuvor beschrieben beibehalten werden.
In dieser Hinsicht bildet der Rotor 3 einen Hauptabschnitt des Öffnungs-/Schließmechanismus in der entsprechenden Schlauchventileinheit 1, und die Wellen 31 und die konkaven Abschnitte 32 der Rotoren 3 bilden einen Hauptabschnitt des Kraftübertragungsmechanismus.
Bei der Schlauchventilvorrichtung 10 ist es möglich, den gebogenen Zustand des Krümmungsabschnittes 64 von lediglich einem einzigen vorbestimmten Schlauch 6 bei den vier Schläuchen 6 selektiv zurückzustellen, um dessen Strömungsweg zu öffnen. Mit anderen Worten ist es bei der Schlauchventilvorrichtung 10 möglich, die Krümmungsabschnitte 64 der drei vorbestimmten Schläuche 6 bei den vier Schläuchen 6 wahlweise zu biegen, um deren Strömungswege zu schließen.
Und zwar ist bei dem in 9 dargestellten Zustand lediglich der Strömungsweg des Schlauchs 6 bei der zweiten Schlauchventileinheit 1 von links in 9 geöffnet, und alle Strömungswege der Schläuche 6 in den anderen drei Schlauchventileinheiten 1 sind geschlossen.
Als nächstes wird, wenn die Rotoren 3 um 90° im Uhrzeigersinn gedreht werden, der Strömungsweg des Schlauchs 6 in der zweiten Schlauchventileinheit 1 von links in 9 geschlossen, und der Strömungsweg des Schlauchs 6 in der am weitesten links befindlichen Schlauchventileinheit 1 wird geöffnet.
Als nächstes wird, wenn die Rotoren 3 um weitere 90° im Uhrzeigersinn rotiert werden, lediglich der Strömungsweg des Schlauchs 6 in der am weitesten rechts befindlichen Schlauchventileinheit 1 in 9 geöffnet, und alle Strömungswege der Schläuche 6 in den anderen drei Schlauchventileinheiten 1 werden geschlossen.
Als nächstes wird, wenn die Rotoren 3 um weitere 90° im Uhrzeigersinn gedreht werden, lediglich der Strömungsweg des Schlauchs 6 in der dritten Schlauchventileinheit 1 von links in 9 geöffnet, und alle Strömungswege der Schläuche 6 in den anderen drei Schlauchventileinheiten 1 werden geschlossen.
Gemäß dieser Schlauchventilvorrichtung 10 ist es möglich, Effekte ähnlich denen der zuvor beschriebenen ersten Ausführungsform zu erzielen.
Weiter ist es bei der Schlauchventilvorrichtung 10 möglich, dass durch den Antrieb des einzigen Motors 5 die Rotoren 3 der vier Schlauchventileinheiten 1 gemeinsam rotiert werden, wodurch es möglich ist, solche Zustände der Schläuche 6 in den Schlauchventileinheiten 1 zu erzielen, bei denen der Strömungsweg von lediglich einem einzigen vorbestimmten Schlauch 6 bei den vier Schläuchen 6 geöffnet ist und die anderen drei Schläuche 6 geschlossen sind.
Insbesondere ist es, falls ein Schrittmotor, ein Gleichstrommotor mit einem Messgeber oder dergleichen, welcher die Phase (Drehwinkel) des Rotors 3 bestätigen kann, als Motor 5 verwendet wird, möglich, lediglich den Strömungsweg des Schlauchs 6 in der gewünschten Schlauchventileinheit 1 zuverlässig zu öffnen.
Weiter ist es möglich, die Schlauchventilvorrichtung 10 klein und leicht zu machen.
In diesem Fall ist bei der vorliegenden Ausführungsform die Schlauchventilvorrichtung 10 so aufgebaut, dass lediglich der Strömungsweg von einem einzigen vorbestimmten Schlauch 6 wahlweise geöffnet oder die Strömungswege von drei vorbestimmten Schläuchen 6 wahlweise geschlossen sein können. Jedoch ist die Erfindung nicht auf diese Struktur eingeschränkt. Beispielsweise kann die Schlauchventilvorrichtung 10 so aufgebaut sein, dass die Strömungswege von zwei oder mehr vorbestimmten Schläuchen 6 wahlweise geöffnet sein können.
Alternativ kann bei der Erfindung die Schlauchventilvorrichtung 1 so aufgebaut sein, dass die Strömungswege der Schläuche 6 in allen Schlauchventileinheiten 1 gleichzeitig geöffnet oder geschlossen sind.
Weiter ist bei der Erfindung die Anzahl der Schlauchventileinheiten 1 (d. h. der Schläuche 6) nicht auf vier eingeschränkt, und diese kann zwei, drei, oder fünf oder mehr betragen.
Außerdem ist es bei der Erfindung möglich, die Anzahl der Rotoren 3 (d. h. der Schlauchventileinheiten 1), die zusammenarbeiten, durch Anpassen des Winkels eines regelmäßigen Vielecks einer jeden der Wellen 31 und der konkaven Abschnitte 32 einzustellen. Beispielsweise kann, im Fall von vier Schlauchventileinheiten 1, die Welle 31 und der konkave Abschnitt 32 eines jeden Rotors 3 bei Betrachtung von einer Oberseite des Rotors her quadratische Gestalt aufweisen, oder im Fall von drei Schlauchventileinheiten 1 kann die Welle 31 und der konkave Abschnitt 32 eines jedes Rotors 3 bei Betrachtung von einer Oberseite des Rotors 3 her dreieckige Gestalt aufweisen.
Weiter ist es bei der Erfindung beispielsweise möglich, eine weitere Phase zum Schließen aller Schläuche 6 in den Schlauchventileinheiten 1 dadurch hinzuzufügen, dass man beispielsweise die Struktur der Welle 31 und des konkaven Abschnittes 32 jedes der vier Rotoren 3 zu einem regelmäßigen Fünfeck macht, bei Betrachtung von der Oberseite eines jeden Rotors 3 her.
Außerdem ist es bei der Erfindung möglich, beispielsweise unter Verwendung einer zwölfeckigen Welle 31, bei der Montage der Schlauchventilvorrichtung 10 eine Anzahl von zusammenarbeitenden Rotoren 3 von zwei, drei, vier, sechs oder zwölf auszuwählen.
Außerdem ist es bei der Erfindung möglich, dass alle von einer Mehrzahl von Schlauchventileinheiten 1 zusammenarbeiten, und zwar dadurch, dass die Phasen der Rotoren 3 in der Mehrzahl von Schlauchventileinheiten 1 auf dieselbe Phase eingestellt werden.
(Anwendungsbeispiel des Schlauchventils oder einer Schlauchventilvorrichtung)
Als nächstes wird, als Anwendungsbeispiel des Schlauchventils oder der Schlauchventilvorrichtung, beispielsweise ein Fall beschrieben, bei dem das Schlauchventil (oder die Schlauchventilvorrichtung) der Erfindung auf ein Ventil oder Ventile einer Kopfreinigungsvorrichtung zum Reinigen eines Kopfes eines Druckers wie beispielsweise eines Tintenstrahldruckers (Drucker vom Tintenstrahltyp) verwendet wird. Und zwar wird eine Ausführungsform der Kopfreinigungsvorrichtung beschrieben, die mit dem Schlauchventil oder der Schlauchventilvorrichtung der Erfindung ausgerüstet ist.
11 ist ein schematisches Diagramm, das eine Ausführungsform einer Kopfreinigungsvorrichtung zeigt, die mit der in 9 dargestellten Schlauchventilvorrichtung ausgerüstet ist.
Wie in 11 dargestellt, beinhaltet eine Kopfreinigungsvorrichtung 200 vier Aufnahmeabschnitte 210, die jeweils eine Kappenform haben, eine Pumpe 220, einen Flüssigkeitsentsorgungsabschnitt 230, und die Schlauchventilvorrichtung 10 (oder vier Schlauchventileinheiten 1) der in 9 dargestellten vierten Ausführungsform (wie zuvor beschrieben), die jeweils in einer Leitung (Strömungsweg) zwischen der Pumpe 230 und jedem der Aufnahmeabschnitte 210 vorgesehen sind.
Wenn ein Kopf 300 des Druckers 200 gereinigt werden soll, wird jeder der Aufnahmeabschnitte 210 abnehmbar am Kopf 300 angebracht, um eine abzuführende Tinte von einer entsprechenden Düse 210 des Kopfes 300 aufzunehmen.
Die einen Enden der Schläuche 6 der Schlauchventileinheiten 1 sind jeweils mit den Aufnahmeab schnitten 210 verbunden, und deren andere Enden sind jeweils mit den Strömungswegen verbunden, die an der Seite der Pumpe 220 vorgesehen sind.
Die Pumpe 220 saugt über jede der Düsen 210 des Kopfes 300 und jeden der Aufnahmeabschnitte 210 die Tinte aus dem Kopf heraus, um den Kopf 300 zu reinigen. Dieser Saugprozess (Pumpprozess) ermöglicht es, beispielsweise einen Tintenstau im Kopf 300 oder dergleichen aufzulösen. Beispielsweise kann eine Schlauchpumpe oder dergleichen als Pumpe 220 verwendet werden.
Die durch die Pumpe 220 angesaugte Tinte wird aus den Aufnahmeabschnitten 210 zum Flüssigkeitsentsorgungsabschnitt 230 über die Strömungswege in den Schläuchen 6 der Schlauchventileinheiten 1 und die anschließenden Strömungswege der Schlauchventileinheiten 1 abgeführt.
Falls kein Ventil zwischen dem Kopf 300 (d. h. jedem der Aufnahmeabschnitte 210) und der Pumpe 220 vorhanden ist, besteht die Tendenz, dass mit zunehmender Größe des Kopfes 300 die Schlauchpumpe (Pumpe 220) größer gemacht wird. Somit wird das Volumen des Schlauches, das durch die Schlauchpumpe angesaugt wird, groß, wodurch der Stromverbrauch der Schlauchpumpe vergrößert wird. Außerdem nimmt, da, wenn ein Tintenstau im Kopf 300 auftritt, die Schlauchpumpe die Tinte über alle Düsen 310 des Kopfes 300 gleichzeitig ansaugt, um die angesaugte Tinte auszustoßen, verschwendete Tinte (unnütze Tinte) zu.
Gemäß der Kopfreinigungsvorrichtung 200 der Erfindung ist es, falls die Schlauchventilvorrichtung 10 (oder Schlauchventileinheiten 1), bei denen die Phase jedes der Rotoren 3 in den Schlauchventileinheiten 1 unterschieden werden kann, verwendet wird, und lediglich die Düse 310 des Kopfes 300 zum Ausstoßen einer Tinte vorbestimmter Farbe blockiert ist, möglich, den Kopf 300 dadurch zu reinigen, dass lediglich der Strömungsweg des Schlauchs 6 der Schlauchventileinheit 1 geöffnet wird, die der Düse 310 entspricht, um die Tinte vorbestimmter Farbe auszustoßen.
Dies ermöglicht es, die Pumpe 210 kleiner zu machen, und den Stromverbrauch der Pumpe 220 zu verringern. Außerdem ist es möglich, die Menge an verschwendeter Tinte (nutzloser Tinte) zu verringern.
Weiter ist es, falls die Schlauchventilvorrichtung 10 (oder Schlauchventileinheiten 1), bei der/denen die Phase eines jeden der Rotoren 3 in den Schlauchventileinheiten 1 nicht unterschieden werden kann, verwendet wird, möglich, die Belastung der Pumpe 220 dadurch zu verringern, dass die Rotoren 3 der Schlauchventileinheiten 1 während des Betreibens der Pumpe 220 rotiert werden, um den Strömungsweg jedes der Schläuche 6 der Reihe nach zu öffnen.
Dies ermöglicht es, die Pumpe 220 kleiner zu machen, und den Stromverbrauch der Pumpe 220 zu verringern. Daher ist es möglich, die gesamte Kopfreinigungsvorrichtung kleiner zu machen.
In dieser Hinsicht ist es, obschon der Fall beschrieben wird, bei dem die Schlauchventilvorrichtung 10 der vierten Ausführungsform auf das Ventil der Kopfreinigungsvorrichtung angewandt wird, möglich, dass bei den weiteren Ausführungsformen beschriebene Schlauchventil 1 auf das Ventil der Kopfreinigungsvorrichtung anzuwenden.
(Fünfte Ausführungsform)
Als nächstes wird ein Schlauchventil einer fünften Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
12 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Schlauchventilvorrichtung einer fünften Ausführungsform der Erfindung darstellt. 13 ist eine perspektivische Ansicht, die den Rotor jedes Schlauchventils der in 12 dargestellten Schlauchventilvorrichtung zeigt. 14 ist eine Draufsicht, welche den Rotor jedes Schlauchventils bei der in 12 dargestellten Schlauchventilvorrichtung zeigt. In diesem Fall zeigen 13(a) bzw. 13(b) eine perspektivische Ansicht des Rotors bei Betrachtung von der Rückseite des Rotors her, und eine perspektivische Ansicht des Rotors bei Betrachtung von der Vorderseite des Rotors her. Weiter zeigen 14(a), 14(b) und 14(c) den Rotor der dritten Schlauchventileinheit von links in 12, den Rotor der zweiten Schlauchventileinheit von links in 12, bzw. den Rotor der am weitesten links befindlichen Schlauchventileinheit in 12.
Bei der nachfolgenden Beschreibung des Schlauchventils 1 der fünften Ausführungsform liegt der Fokus der Beschreibung auf den Punkten, die zwischen der zuvor beschriebenen vierten Ausführungsform und der fünften Ausführungsform unterschiedlich sind, und eine Beschreibung gleicher Teile entfällt.
Wie in diesen Zeichnungen dargestellt, weist die Schlauchventilvorrichtung 10 (Schlauchventileinheiten 1) der fünften Ausführungsform ein spezielles Merkmal in dem Punkt auf, dass die Schlauchventilvorrichtung 10 zwei Modi aufweist, die einen ersten Modus, bei dem der Öffnungs-/Schließmechanismus den Strömungsweg oder die Strömungswege von einem einzigen vorbestimmten Schlauch 6 oder zwei oder mehr vorbestimmten Schläuchen 6 von den vier Schläuchen 6 selektiv öffnen und/oder schließen kann, und einen zweiten Modus beinhalten, bei dem der Öffnungs-/Schließmechanismus die Strömungswege aller vier Schläuche 6 öffnen und/oder schließen kann.
Der Aufbau der Schlauchventilvorrichtung 10 der fünften Ausführungsform ist im Wesentlichen ähnlich zur Schlauchventilvorrichtung 10 der zuvor beschriebenen vierten Ausführungsform, abgesehen von den Rotoren 3.
Wie in 13 dargestellt, ist eine Welle 31 von im Wesentlichen kreisförmiger Gestalt bei Betrachtung von einer Seite des Rotors 3 her bei einer Position entsprechend einer Welle 53 des Motors 5 auf der einen Fläche des Rotors 3 in der Schlauchventileinheit 1 ausgebildet, hingegen ist ein konkaver Abschnitt 32 von im Wesentlichen kreisförmiger Gestalt bei Betrachtung von einer Seite des Rotors 3 her bei einer Position entsprechend der Welle 31 auf der anderen Fläche des Rotors 3 ausgebildet. Die Größe des konkaven Abschnittes 32 ist geringfügig größer als die Größe der Welle 31, so dass die Welle 31 eines weiteren Rotors 3 in den konkaven Abschnitt 32 eingeführt werden kann und der andere Rotor 3 bezüglich des einen Rotors 3 leichtgängig rotiert werden kann.
Weiter ist ein Stift 33 in der Nähe der Welle 31 auf der einen Fläche ausgebildet, auf welcher die Welle 31 des Rotors 3 ausgebildet ist, hingegen ist eine Nut 34, in die der Stift 33 des anderen Rotors 3 eingeführt werden soll, in der Nähe des konkaven Abschnittes 32 auf der anderen Fläche ausgebildet, auf welcher der konkave Abschnitt 32 des Rotors 3 ausgebildet ist. Ein Muster der Nut 34 ist eine Bogenform, bei welcher der Mittelpunkt des Bogens einer Mittelachse des konkaven Abschnittes 32 (Welle 31) entspricht, bei Betrachtung von einer Oberseite des Rotors 3 her.
Jedoch ist kein Stift 33 auf dem Rotor 3 der am weitesten links befindlichen Schlauchventileinheit 1 in 12 ausgebildet, und eine Nut 34 ist nicht im Rotor 3 der am weitesten rechts befindlichen Schlauchventileinheit 1 in 12 ausgebildet.
Die Welle 31 jedes der Rotoren 3 wird in den konkaven Abschnitt 32 des benachbarten Rotors 3 eingeführt. Auf diese Weise kann jeder Rotor 3 mit der Welle 31 als seine Drehachse bezüglich des benachbarten Rotors 3 rotiert werden.
Weiter wird der Wellenabschnitt 53 des Motors 5 in den konkaven Abschnitt 32 der am weitesten rechts befindlichen Schlauchventileinheit 1 in 12 eingeführt und an diesem konkaven Abschnitt 32 befestigt.
Der Stift 33 jedes der Rotoren 3 wird in die Nut 34 des benachbarten Rotors 3 so eingeführt, dass er befähigt ist, sich entlang der Nut 32 gleitend zu verschieben.
Außerdem unterscheidet sich ein Ausbildungsbereich (Ausbildungswinkel) der Nut 34 eines jeden der Rotoren 3 von einem Ausbildungsbereich der Nut 34 des benachbarten Rotors 3 um 90° beim Mittelwinkel.
Und zwar ist, wie in 14(c) dargestellt, die Nut 34 der am weitesten links befindlichen Schlauchventilvorrichtung 1 in 12 so ausgebildet, dass der Mittelwinkel der Nut 34 im Wesentlichen 270° wird. Wie in 14(b) dargestellt, ist die Nut 34 der zweiten Schlauchventileinheit 1 von links in 12 so ausgebildet, dass der Mittelwinkel der Nut 34 im Wesentlichen 180° wird. Wie in 14(a) dargestellt, ist die Nut 34 der dritten Schlauchventileinheit 1 von links in 12 so ausgebildet, dass der Mittelwinkel der Nut 34 im Wesentlichen 90° Grad wird.
Bei dieser Schlauchventilvorrichtung 10 wird lediglich der Rotor 3 der am weitesten rechts befindlichen Schlauchventileinheit 1 in 12 direkt angetrieben und durch den Antrieb des Motors 5 rotiert. Die Übertragung der Antriebskraft vom Rotor 3 der am weitesten rechts befindlichen Schlauchventileinheit 1 in 12 auf den Rotor 3 der dritten Schlauchventileinheit 1 von links in 12, die Übertragung der Antriebskraft vom Rotor 3 der dritten Schlauchventileinheit 1 von links in 12 auf den Rotor 3 der zweiten Schlauchventileinheit 1 von links in 12, und die Übertragung der Antriebskraft vom Rotor 3 der zweiten Schlauchventileinheit 1 von links in 12 auf den Rotor 3 der am weitesten links befindlichen Schlauchventileinheit 1 in 12 werden durch den Stift 33 des einen Rotors 3 und die Nut 34 des anderen Rotors 3 der entsprechenden zwei Rotoren 3 aus geführt. Daher bilden der Stift 33 und eine Nut 34 des Rotors 3 einen Hauptteil eines Kraftübertragungsmechanismus.
Wenn der Rotor 3 der am weitesten rechts befindlichen Schlauchventileinheit 1 in 12 im Uhrzeigersinn rotiert wird, gleitet der Stift 33 dieses Rotors 3 entlang der Nut 34 des Rotors 3 der dritten Schlauchventileinheit 1 von links in 12. Dann erreicht, wenn der Rotor 3 der am weitesten rechts befindlichen Schlauchventileinheit 1 um 90° im Uhrzeigersinn gedreht wird, der Stift 33 das eine Ende der Nut 34 des Rotors 3 der dritten Schlauchventileinheit 1 von links in 12 (d. h. des getriebenen Rotors 3) und steht gegen dieses an, so dass die Antriebskraft vom Stift 33 des Rotors 3 der am weitesten rechts befindlichen Schlauchventileinheit 1 auf den Rotor 3 des getriebenen Rotors 3 übertragen wird. Somit wird der Rotor 3 der dritten Schlauchventileinheit von links in 12 im Uhrzeigersinn gemeinsam mit dem Rotor 3 der am weitesten rechts befindlichen Schlauchventileinheit 1 rotiert. Bei diesem Zustand wird eine Phasendifferenz zwischen dem Rotor 3 der am weitesten rechts befindlichen Schlauchventileinheit 1 und dem Rotor 3 der dritten Schlauchventileinheit 1 von links in 12 zu 90°.
Andererseits wird, wenn der Rotor 3 der am weitesten rechts befindlichen Schlauchventileinheit 1 in 12 im Gegenuhrzeigersinn bei dem zuvor beschriebenen Zustand rotiert wird, der Stift 33 dieses Rotors 3 entlang der Nut 34 des Rotors 3 der dritten Schlauchventileinheit 1 von links in 12 in umgekehrter Richtung gleitend verschoben, wie zuvor beschrieben. Dann erreicht, wenn der Rotor 3 der am weitesten rechts befindlichen Schlauchventileinheit 1 um 90° im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, der Stift 33 das andere Ende der Nut 34 des Rotors 3 der dritten Schlauchventileinheit 1 von links in 12 (d. h. des getriebenen Rotors 3) und steht gegen dieses an, so dass die Antriebskraft vom Stift 33 des Rotors 3 der am weitesten rechts befindlichen Schlauchventileinheit 1 auf den Rotor 3 des getriebenen Rotors 3 übertragen wird. Somit wird der Rotor 3 der dritten Schlauchventileinheit von links in 12 im Uhrzeigersinn gemeinsam mit dem Rotor 3 der am weitesten rechts befindlichen Schlauchventileinheit 1 rotiert. Bei diesem Zustand wird eine Phasendifferenz zwischen dem Rotor 3 der am weitesten rechts befindlichen Schlauchventileinheit 1 und dem Rotor 3 der dritten Schlauchventileinheit 1 von links in 12 zu 0°, d. h. die Phase des Rotors 3 der am weitesten rechts befindlichen Schlauchventileinheit 1 in 12 ist dieselbe wie die Phase des Rotors 3 der dritten Schlauchventileinheit 1 von links in 12.
Auf diese Weise kann die Schlauchventilvorrichtung 10 entweder einen ersten Modus, bei dem die Strömungswege der Schläuche 6 der am weitesten rechts befindlichen Schlauchventileinheit 1 und der dritten Schlauchventileinheit 1 von links in 12 gleichzeitig geöffnet und/oder geschlossen wird, oder einen zweiten Modus auswählen, bei dem der Strömungsweg des Rotors 3 entweder der am weitesten rechts befindlichen Schlauchventileinheit 1 oder der dritten Schlauchventileinheit 1 von links in 12 geöffnet und/oder geschlossen sind.
Demzufolge sind die Übertragung der Antriebskraft vom Rotor 3 der dritten Schlauchventileinheit 1 von links in 12 auf den Rotor 3 der zweiten Schlauchventileinheit 1 von links in 12, und die Übertragung der Antriebskraft vom Rotor 3 der zweiten Schlauchventileinheit von links in 12 auf den Rotor 3 der am weitesten links befindlichen Schlauchventileinheit 1 in 12 ebenfalls dieselbe wie zuvor beschrieben.
Beispielsweise weicht, wenn der Rotor 3 der am weitesten rechts befindlichen Schlauchventileinheit 1 in 12 um 270° oder mehr im Uhrzeigersinn rotiert wird, die Phase des Rotors 3 in jeder der Schlauchventileinheiten 1 von der Phase des benachbarten Rotors 3 um 90° in derselben Richtung ab.
Weiter wird, wenn der Rotor 3 der am weitesten rechts befindlichen Schlauchventileinheit 1 in 12 um 270° oder mehr im Gegenuhrzeigersinn rotiert wird, eine Phasendifferenz zwischen dem Rotor 3 der am weitesten rechts befindlichen Schlauchventileinheit 1 und den Rotoren 3 der anderen Schlauchventileinheiten 1 zu 0° (d. h. die Phase des Rotors 3 der am weitesten rechts befindlichen Schlauchventileinheit 1 in 12 ist dieselbe wie die Phase des Rotors 3 irgendeiner der anderen Schlauchventileinheiten 1 in 12).
Auf diese Weise kann die Schlauchventilvorrichtung 10 entweder einen ersten Modus, bei dem die Strömungswege aller Schläuche 6 der Schlauchventileinheiten 1 gleichzeitig geöffnet und/oder geschlossen sind, oder einen zweiten Modus auswählen, bei dem der Strömungsweg oder die Strömungswege des Rotors 3 des Schlauchs 6 oder der zwei oder mehr Schläuche 6 in einer vorbestimmten Schlauchventileinheit 1 oder den zwei oder mehr vorbestimmten Schlauchventileinheiten 1 geöffnet und/oder geschlossen sind.
In diesem Fall kann bei dem ersten Modus ein Zustand, bei dem die Strömungswege der Schläuche 6 in allen Schlauchventileinheiten 1 geöffnet sind, und ein Zustand, bei dem die Strömungswege der Schläuche 6 in allen Schlauchventileinheiten 1 geschlossen sind, genommen (gewählt) werden.
Andererseits kann im zweiten Modus ein Zustand, bei dem der Strömungsweg oder die Strömungswege des Schlauchs 6 oder der Schläuche 6 bei einer vorbestimmten Schlauchventileinheit 1 oder zwei oder mehr der vorbestimmten Schlauchventileinheiten 1 geöffnet ist oder sind, und ein Zustand, bei dem die Strömungswege der Schläuche 6 in allen Schlauchventileinheiten 1 geöffnet ist oder sind, genommen (gewählt) werden.
Gemäß dieser Schlauchventilvorrichtung 10 (der Schlauchventileinheit 1) ist es auch möglich, ähnliche Effekte wie bei der zuvor beschriebenen vierten Ausführungsform zu erzielen.
(Sechste Ausführungsform)
Als nächstes wird ein Schlauchventil (Schlauchventilvorrichtung) einer sechsten Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
15 und 16 sind perspektivische Ansichten, die jeweils einen Rotor eines jeden Schlauchventils einer Schlauchventilvorrichtung einer sechsten Ausführungsform der Erfindung darstellen. In diesem Fall zeigen 15(a) bzw. 15(b) eine perspektivische Ansicht des Rotors bei Betrachtung von der Rückseite des Rotors her, sowie eine perspektivische Ansicht des Rotors bei einer Be trachtung von der Vorderseite des Rotors her.
Bei der Beschreibung der Schlauchventilvorrichtung 10 der nachfolgend beschriebenen sechsten Ausführungsform liegt der Fokus der Beschreibung auf den Punkten, die sich zwischen der zuvor beschriebenen fünften Ausführungsform und der sechsten Ausführungsform unterscheiden, und eine Beschreibung gleicher Teile entfällt.
Wie in diesen Zeichnungen dargestellt, weist die Schlauchventilvorrichtung 10 (Schlauchventileinheiten 1) der sechsten Ausführungsform ein spezielles Merkmal in dem Punkt auf, dass die Schlauchventilvorrichtung 10 so aufgebaut ist, dass sie dazu befähigt, beim Zusammenbau der Schlauchventilvorrichtung 10 die Rotoren 3 unter Verwendung gemeinsamer Elemente (gemeinsamer Bauelemente) einzurichten und zu fertigen.
Und zwar ist, wie in 15 dargestellt, der Rotor 3 so ausgebildet, dass drei konkave Abschnitte 35a, 35b und 35c, in die ein Stift 33 eingeführt werden kann, in der Nähe der Welle 31 von diesen auf der Fläche ausgebildet sind, auf der die Welle 31 des Rotors 3 ausgebildet ist.
Die konkaven Abschnitte 35a, 35b und 35c sind in einer beabstandeten Weise in einem vorbestimmten Intervall entlang der Radialrichtung des Rotors 3 ausgebildet. Weiter sind die konkaven Abschnitte 35a, 35b und 35c in dieser Reihenfolge von Seiten der Welle 31 her bis zur Außenumfangsseite hin ausgebildet. In dieser Hinsicht ist, wie in 16 dargestellt, der Stift 33 als separates Element gefertigt, und wird in irgendeinen der konkaven Abschnitte 35a, 35b und 35c eingeführt und an diesen befestigt.
Weiter sind, wie in 15 dargestellt, drei Nuten 34a, 34b und 34c in der Nähe des konkaven Abschnittes 32 auf der Seite ausgebildet, auf welcher der konkave Abschnitt 32 des Rotors 3 ausgebildet ist.
Muster der Nuten 34a, 34b und 34c sind jeweils konzentrisch ausgebildete Bogenformen, wobei der Mittelpunkt jedes der Bögen einer Mittelachse des konkaven Abschnittes (Welle 31) bei Betrachtung von einer Oberseite des Rotors 3 her entspricht.
Weiter unterscheidet sich ein Ausbildungsbereich (Ausbildungswinkel) einer jeden der Nuten 34a, 34b und 34c von einem Ausbildungsbereich der benachbarten Nut 34 um 90° beim Mittelwinkel.
Und zwar ist die am weitesten innen befindliche Nut 34c im Wesentlichen 270° beim Mittelwinkel ausgebildet, die Nut 34b außerhalb der Nut 34c ist im Wesentlichen 180° bei dem Mittelwinkel ausgebildet, und die Nut 34a außerhalb der Nut 34b (d. h. die am weitesten außen befindliche Nut) ist im Wesentlichen 90° beim Mittelwinkel ausgebildet.
Auf diese Weise werden Stifte 33, die in den konkaven Abschnitten 35a, 35b und 35c des Rotors 3 befestigt sind, jeweils in die Nuten 34a, 34b und 34c des benachbarten Rotors 3 eingeführt, wenn die Schlauchventilvorrichtung 10 zusammengebaut wird.
Somit kann, in dem Fall, bei welchem dieser Rotor als Rotor 3 der am weitesten rechts befindlichen Schlauchventileinheit 1 in 12 bei der Schlauchventilvorrichtung 10 der zuvor beschriebenen ersten Ausführungsform verwendet wird, wie in 16 dargestellt, der Stift 33 in den konkaven Abschnitt 35a dieses Rotors 3 eingeführt und an diesem befestigt werden.
Weiter wird, falls dieser Rotor 3 als Rotor 3 der dritten Schlauchventileinheit 1 von links in 12 bei der Schlauchventilvorrichtung 10 der zuvor beschriebenen fünften Ausführungsform verwendet wird, der Stift 33 in den konkaven Abschnitt 35b dieses Rotors 3 eingeführt und an diesem befestigt.
Außerdem wird, falls dieser Rotor 3 als Rotor 3 der zweiten Schlauchventileinheit 1 von links in 12 bei der Schlauchventilvorrichtung 10 der zuvor beschriebenen fünften Ausführungsform verwendet wird, der Stift 33 in den konkaven Abschnitt 35c dieses Rotors 3 eingeführt und an diesem befestigt.
Weiter besteht, falls dieser Rotor 3 als Rotor 3 der am weitesten links befindlichen Schlauchventileinheit 1 in 12 bei der Schlauchventilvorrichtung 10 der zuvor beschriebenen fünften Ausführungsform verwendet wird, keine Notwendigkeit, den Stift 33 in einen der konkaven Abschnitte 35a, 35b und 35c einzusetzen.
Gemäß dieser Schlauchventilvorrichtung 10 ist es möglich, ähnliche Effekte wie bei der zuvor beschriebenen fünften Ausführungsform zu erzielen.
Weiter ist es, da beim Zusammenbau der Schlauchventilvorrichtung 10 diese Schlauchventilvorrichtung 10 so aufgebaut ist, dass sie befähigt, die Rotoren 3 unter Verwendung gemeinsamer Elemente (gemeinsamer Bauelemente) einzurichten und zu fertigen, möglich, die Anzahl der Bauelemente zu verringern, wodurch ermöglicht wird, deren Herstellungskosten zu verringern.
(Siebte Ausführungsform)
Als nächstes wird eine Schlauchventilvorrichtung einer siebten Ausführungsform gemäß der Erfindung beschrieben.
17 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Schlauchventil einer siebten Ausführungsform der Erfindung darstellt. 18 ist eine Draufsicht des in 17 dargestellten Schlauchventils. 19 ist eine Seitenansicht (rechte Seitenansicht) des in 17 dargestellten Schlauchventils.
Ein in diesen Zeichnungen dargestelltes Schlauchventil 1 weist ein spezielles Merkmal in dem Punkt auf, dass ein Strömungsweg eines Fluids auf dem inneren Hohlraum eines Schlauchs (schlauchförmigen Elementes) 6 gebildet wird und der Durchsatz des strömenden Fluids dadurch gesteuert wird, dass der Schlauch 6 bei irgendeinem von zwei Orten (Punkten) (d. h. zwei gekrümmten Abschnitten) geknickt wird, um den Strömungsweg des Fluids zu schließen (zu versperren). Und zwar sind zwei Abschnitte (Öffnungs-/Schließabschnitte), bei denen der Strömungsweg im Inneren des Schlauchs 6 geöffnet und geschlossen wird, an zwei Orten im Schlauchventil 1 vorgesehen, und durch Knicken jedes Öffnungs-/Schließabschnittes, d. h. jedes der zwei biegsamen Teile (Krümmungsabschnitt 63, 64) des Schlauchs 6, wird der Schlauch 6 geknickt, um den Strömungsweg zu schließen, und dann wird der Knick des Schlauchs 6 freigegeben, um den Strömungsweg zu öffnen (erneut zu öffnen). Nachfolgend wird dieses unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Wie in 17 bis 19 dargestellt, beinhaltet das Schlauchventil 1 einen flexiblen (rückstellfähigen) Schlauch 6, einen Rahmen (Tafel) 2, ein rotierendes Element (Rotor) 3, einen Motor (Antriebsquelle) 5, und zwei Führungen (Führungseinrichtungen) 7. In diesem Fall bilden der Rotor 3 und der Motor 5 den Hauptabschnitt eines Öffnungs-/Schließmechanismus, der den Schlauch 6 knickt, um den Strömungsweg zu verschließen, und den Knick des Schlauchs 6 freigibt, um den Strömungsweg zu öffnen.
Der Rahmen 2 ist aus einem plattenförmigen Element aufgebaut, dass bei Betrachtung von der Oberseite des Rahmens her im Wesentlichen ein Rechteck bildet. Der Rahmen 2 beinhaltet einen konkaven Abschnitt 21, der eine vorbestimmte Gestalt in seinem ebenen Abschnitt auf der linken Seite in 19 aufweist. Der Rotor 3, der Schlauch 6 und die Führungseinrichtungen 7 sind in diesem konkaven Abschnitt 21 untergebracht, und diese sind im Wesentlichen in derselben Ebene angeordnet. Auf diese Weise werden die relative Positionsbeziehung und die Verschiebungsrichtung von Rotor 3, Schlauch 6 und Führungseinrichtungen 7 gesteuert.
Weiter ist in einem Zustand, bei dem der Rotor 3, der Schlauch 6 und die Führungseinrichtungen 7 im Inneren des konkaven Abschnittes 21 untergebracht sind, eine Abdeckung 22 am Rahmen 2 von der linken Seite her in 19 befestigt. Auf diese Weise werden der Rotor 3, der Schlauch 6 und die Führungseinrichtungen 7 im Inneren des konkaven Abschnittes 21 gehalten und es wird verhindert, dass diese herausstehen.
Außerdem ist ein rohrartiger Abschnitt 23 am Rahmen 2 an der rechten Seite in 19 vorgesehen. Der Motor 5 ist im Inneren dieses rohrförmigen Abschnittes 23 untergebracht.
In dieser Hinsicht besteht keine spezielle Einschränkung in Bezug auf das Material, aus dem der Rahmen 2 aufgebaut ist, jedoch werden verschiedene Harzmaterialien bevorzugt. Unter Verwendung eines Harzmaterials wird es möglich, einen Rahmen 2 von geringem Gewicht aufzubauen.
Der Rotor 3 ist ein ebener Nocken, und er ist aus einem Scheibenelement aufgebaut, dass eine im Wesentlichen halbkreisförmige Gestalt hat, und zwar bei Betrachtung von einer Oberseite des Schlauchventils 1 her, wie in 18 dargestellt. Wenn der Außenumfangsabschnitt des Rotors ein Nockenabschnitt ist, bedeutet dies, dass die Außenumfangsfläche eine Nockenfläche bildet. Der Rotor 3 ist im inneren des konkaven Abschnittes 21 des Rahmens 2 in einer Weise untergebracht, die ermöglicht, dass der Rotor 3 im Wesentlichen parallel bezüglich des Rahmens 2 rotiert.
Außerdem ist der Rotor 3 an einem Wellenabschnitt 53 des Motors 5 befestigt, und eine Antriebskraft (Drehmoment) wird auf den Rotor 3 vom Motor 5 über diesen Wellenabschnitt 53 aufgebracht.
Auf diese Weise betätigt, wenn der Rotor 3 bezüglich des als Drehachse dienenden Wellenabschnittes 53 in Drehung versetzt wird, seine Außenumfangsfläche (Nockenfläche) die Führungseinrichtungen 7, wodurch die Führungseinrichtungen 7 einer periodischen Bewegung (Hin- und Herbewegung) in Übereinstimmung mit der Gestalt der Umfangsfläche (der Form der Nockenfläche) des Rotors 3 unterliegt. Auf diese Weise wird der Schlauch 6 an den biegsamen Teilen (Krümmungsabschnitten 63, 64) gebogen (gekrümmt), um dort geknickt zu werden, und der Knick des Schlauchs 6 wird freigegeben (d. h. der Knick des Schlauchs 6 wird zurückgestellt). In dieser Hinsicht wird die Beziehung zum Knick des Schlauchs 6, wenn der Rotor 3 rotiert wird, später noch beschrieben.
Außerdem ist die Außenumfangsfläche des Rotors 3 als glatte Fläche ausgebildet. Und zwar sind die Winkelabschnitte der halbkreisartigen Gestalt abgerundet. Auf diese Weise wird, wenn das Schlauchventil 1 angetrieben (betätigt) wird, verhindert, dass die Außenumfangsfläche des Rotors 3 die Führungseinrichtungen 7 erfasst, und dies ermöglicht es, das Schlauchventil 1 gleichmäßiger anzutreiben.
Die Umdrehungen und die Drehzahl (Drehfrequenz) des Rotors 3 werden durch Steuern der Ansteuerung des Motors 5 gesteuert.
In dieser Hinsicht besteht keine spezielle Einschränkung in Bezug auf das Material, aus dem der Rotor 3 aufgebaut ist, jedoch werden verschiedene Harzmaterialien bevorzugt. Unter Verwendung eines Harzmaterials wird es möglich, einen leichten Rotor 3 aufzubauen.
Das vordere Ende des Motors 5 wird in den rohrförmigen Abschnitt 23 des Rahmens 2 eingesetzt, und der Motor 5 wird am Rahmen 2 dadurch befestigt, dass ein Befestigungsring 52 vom Außenumfang des rohrförmigen Abschnittes 23 her an einem Hauptabschnitt 52 des Motors 5 befestigt wird. Weiter wird der Wellenabschnitt 53 des Motors 5 durch den Rahmen 2 eingeführt, und der Rotor 3 wird am vorderen Ende des Wellenabschnittes 53 befestigt (siehe 17 und 19). Auf diese Weise rotiert der Motor 5 den Rotor 3 von der rechten Seite des Rahmens 2 in 19.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird ein mit einem Drehzahlverminderer (Untersetzungseinrichtung) ausgerüsteter Motor, der ein Planetengetriebe oder dergleichen aufweist, als Motor 5 verwendet, und daher rotiert der Motor 5 bei niedriger Drehzahl, um ein hohes Drehmoment zu erzielen. Und zwar kann, dadurch dass der Motor 5 bei niedriger Drehzahl rotiert, der Rotor 3 bei niedriger Drehzahl rotiert werden, ohne einen separaten Drehzahluntersetzungsmechanismus vorzusehen, und aus diesem Grund kann, wenn der Schlauch in seine ursprüngliche Gestalt zurückkehrt, dem Schlauch 6 in geeigneter Weise gefolgt werden.
Auf diese Weise können andere Typen von Motoren oder andere Antriebsquellen als der Motor 5 verwendet werden.
Der Schlauch 6 ist ein schlauchförmiges Element, das über Flexibilität verfügt, was es ermöglicht, den Schlauch 6 durch eine äußere Kraft problemlos zu knicken, sowie über Rückstellfähigkeit verfügt, die für ein Rückstellen des Schlauchs 6 in seine ursprüngliche Gestalt sorgt, wenn diese äußere Kraft entfernt wird. Und zwar kann der Schlauch 6 ohne Weiteres durch eine Kraft (Last) aus einer Richtung (radialen Richtung) im Wesentlichen senkrecht zu seiner Längsrichtung ohne Weiteres geknickt werden, und der Schlauch 6 kann in seine ursprüngliche Gestalt zurückgestellt werden, wenn diese Kraft weggenommen wird.
Der innere Hohlraum des Schlauchs 6 bildet einen Strömungsweg, durch den ein Fluid strömt. In dieser Hinsicht besteht keine spezielle Einschränkung in Bezug auf das strömende Fluid, und verschiedene Gase, verschiedene Flüssigkeiten oder dergleichen können beispielsweise verwendet werden.
Weiter ist, wenn der Schlauch 6 geknickt ist (wenn das Ausmaß des Knickens ein vorbestimmtes Ausmaß erreicht), der Strömungsweg verschlossen, und wenn der Knick des Schlauchs 6 entfernt wird (wenn der Schlauch 6 in seine ursprüngliche Gestalt zurückgestellt wird), ist der Strömungsweg geöffnet.
In dieser Hinsicht nimmt die Rückstellkraft des Schlauchs 6 mit zunehmendem Druck im Inneren des Strömungsweges zu.
Es besteht keine spezielle Einschränkung in Bezug auf das Material, aus dem der Schlauch 6 aufgebaut ist, und verschiedene Gummimaterialien wie beispielsweise Silikongummi, verschiedene thermoplastische Elastomere und dergleichen, und verschiedene Kunstharzmaterialien können beispielsweise verwendet werden. Von diesen Materialien werden elastische Materialien, wie beispielsweise die verschiedenen Gummimaterialien und die verschiedenen thermoplastischen Elastomere und dergleichen von dem Standpunkt her bevorzugt, dass sie über bessere Knickbarkeit und Rückstellfähigkeit verfügen.
Weiter ist bei der vorliegenden Ausführungsform der eine Endabschnitt 61 des Schlauchs 6 mit einer Hochdruckseite verbunden, und der andere Endabschnitt 62 ist mit einer Niederdruckseite verbunden. Das Fluid strömt durch das Innere des Schlauchs 6 aus der Seite des Endabschnittes 61 (Hochdruckseite) zur Seite des Endabschnittes 62 (Niederdruckseite). Alternativ kann der eine Endabschnitt 61 des Schlauchs 6 mit der Niederdruckseite verbunden sein, und der andere Endabschnitt 62 kann mit der Hochdruckseite verbunden sein.
Außerdem ist der Schlauch 6 im Inneren des konkaven Abschnittes 21 des Rahmens 2 untergebracht. Auf diese Weise ist der Schlauch 6 im Rahmen 2 in einer Weise vorgesehen, dass der Schlauch 6 die Außenumfangsfläche des Rotors 3 ausschließlich des Unterseitenabschnittes in 18 umgibt.
Krümmungsabschnitte (biegsame Teile) 63, 64 sind an zwei Orten im Schlauch 6 eingerichtet, und durch Biegen (Krümmen) jedes dieser Krümmungsabschnitte 63, 64 wird der Schlauch 6 geknickt, um den Strömungsweg zu verschließen, und der Knick des Schlauchs 6 wird freigegeben (entfernt), um den Strömungsweg zu öffnen.
In dieser Hinsicht ist der Schlauch 6 so angeordnet, dass jeder der Krümmungsabschnitte 63, 64 auf dem Strömungsweg der Außenumfangsfläche des Rotors 3 positioniert ist (diesen überlappt). Weiter sind diese Krümmungsabschnitte 63, 64 an einander zugewandten Positionen auf jeder Seite des Wellenabschnittes 53 des Rotors 3 angeordnet, und zwar an Positionen, die um 180° bezüglich des Rotors 3 versetzt sind (siehe 18).
Wenn der Rotor 3 rotiert, wird der Schlauch 6 durch die äußere Kraft gequetscht, die von der Außenumfangsfläche der vorstehenden Seite (der den halbkreisförmigen Bogen aufweisenden Seite) des Rotors 3 über die später noch beschriebene Führungseinrichtung 7 aufgenommen wird, wodurch im Wesentlichen M-förmige Knicke an den Krümmungsabschnitten 63, 64 ausgebildet werden (auf der Seite des Krümmungsabschnittes 64 in 18). Auf diese Weise wird der Strömungsweg am den Krümmungsabschnitten 63, 64 verschlossen. Weiter wird, wenn der Rotor 3 so gedreht wird, dass die Außenumfangsfläche seiner ebenen Seite (der Seite, die nicht den halbkreisförmigen Bogen aufweist) in eine vorbestimmte Position bewegt wird, die äußere Kraft vom Rotor 3 weggenommen wird, und der Schlauch 6 wird durch die Selbstrückstellkraft (elastische Kraft) zurückgestellt, wodurch der Strömungsweg geöffnet wird (auf der Seite des Krümmungsabschnittes 63 in 18).
Auf diese Weise nimmt der Schlauch 6 periodisch die äußere Kraft von der Außenumfangsfläche des Rotors 3 bei jedem der Krümmungsabschnitte 63, 64 mittels der Drehung des Rotors 3 auf, wodurch das Biegen (Krümmen) und das Rückstellen des Schlauchs 6, d. h. das Schließen und Öffnen des Strömungsweges wiederholt wird.
Weiter wird der Schlauch 6 durch die als erstes bewegliches Element dienende Führungseinrichtung 7 an dem in Strömungsrichtung vorn befindlichen Krümmungsabschnitt 63 gehalten (getragen) und geführt, und der Schlauch 6 wird durch die als zweites bewegliches Element dienende Führungseinrichtung 7 an dem in Strömungsrichtung hinten befindlichen Krümmungsabschnitt 64 gehalten (getragen) und geführt.
Jede Führungseinrichtung 7 ist so ausgebildet, dass sie insgesamt im Wesentlichen ein T-Gestalt hat, und beinhaltet einen rohrförmigen Halteabschnitt (Trägerabschnitt) 71 und einen stangenförmigen Gleitabschnitt 72, der im Wesentlichen senkrecht zum Halteabschnitt 71 vorgesehen ist. Der Schlauch 6 wird durch den Halteabschnitt 71 jeder Führungseinrichtung 7 eingeführt und wird mittels des Halteabschnittes 71 gehalten (getragen). In dieser Hinsicht ist ein Kontaktabschnitt, der mit dem Außenumfangsabschnitt (Nockenabschnitt) in Kontakt kommt, d. h. die Außenumfangsfläche (Nockenfläche) des Rotors 3 durch den Abschnitt (Außenfläche) des Halteabschnittes 71 einer jeden Führungseinrichtung 7 an der Seite des Rotors 3 ausgebildet.
Weiter ist jede Führungseinrichtung 7 im konkaven Abschnitt 21 des Rahmens 2 untergebracht. Der konkave Abschnitt 21 des Rahmens 2 ist so ausgebildet, dass er eine Nutform aufweist, die einem Gleitabschnitt 72 jeder Führungseinrichtung 7 an dem Abschnitt entspricht, bei dem der Gleitabschnitt 72 angeordnet (untergebracht) ist, und diese Nuten schränken die Gleitrichtung (Bewegungs richtung) der Gleitabschnitte 72 ein. Jede Führungseinrichtung 7 gleitet entlang der entsprechenden Nut im konkaven Abschnitt 21 in einer radialen Richtung des Rotors 3 bezüglich des Rahmens 2. Und zwar wird, wenn das Schlauchventil 1 angetrieben wird, die periodische Drehbewegung des Rotors 3 in eine lineare Bewegungen der Führungseinrichtungen 7 in radialen Richtungen des Rotors 3 umgewandelt, und zwar mittels der Außenumfangsfläche des Rotors 3, der Führungseinrichtungen 7 und der Nuten des konkaven Abschnittes 21.
In dieser Hinsicht unterliegt jede Führungseinrichtung 7 unterliegt einer linearen Hin- und Herbewegung im Inneren der ebenen Fläche des Rahmens 2, um die Knickrichtung des Schlauchs 6 so zu steuern, dass die Krümmungsabschnitte 63, 64 des Schlauchs 6 zuverlässig im Wesentlichen zu einer M-Form geknickt wird, um den Strömungsweg zu verschließen, und dann zurückgestellt wird, um den Strömungsweg zu öffnen. Dies ermöglicht es, den Strömungsweg im Inneren des Schlauchs 6 zuverlässig zu öffnen und zu schließen.
Weiter ist jede Führungseinrichtung 7 zwischen der Außenumfangsfläche des Rotors 3 und dem Schlauch 6 angeordnet, um einen Kontakt zwischen Rotor 3 und Schlauch 6 zu verhindern. Dies ermöglicht es, zu verhindern, dass der Schlauch 6 durch Kontakt mit dem Rotor 3 beschädigt wird.
In dieser Hinsicht besteht keine spezielle Einschränkung in Bezug auf das Material, aus dem die Führungseinrichtungen 7 aufgebaut sind, jedoch werden verschiedene Harzmaterialien bevorzugt. Durch Verwenden eines Harzmaterials wird es möglich, eine Führungseinrichtungen 7 von geringem Gewicht aufzubauen.
Als nächstes wird die Funktionsweise des Schlauchventils 1 beschrieben.
20 bis 22 sind Draufsichten des in 17 dargestellten Schlauchventils 1. 23 ist eine Zeichnung, welche die Funktionsweise des in 17 dargestellten Schlauchventils 1 beschreibt. Mit dem Schlauchventil 1, das in 18 dargestellt ist, welche den Anfangszustand repräsentiert, zeigen 20 bis 22 jeweils den Zustand, bei dem der Rotor 3 um 90° gedreht ist (20), den Zustand, bei dem der Rotor 3 um 180° gedreht ist (21), und den Zustand, bei dem der Rotor 3 um 270° gedreht ist (22), und zwar im Uhrzeigersinn aus dem Anfangszustand. Weiter ist, bei einem 0° repräsentierenden, in 18 dargestellten Anfangszustand (siehe 23(a)), 23 eine konzeptionelle Darstellung der Zustände, bei denen der Rotor 3 um 90° (siehe 23(b) und 20), 180° (siehe 23(c) und 21) und 270° gedreht ist (siehe 23(d) und 22).
Wenn das Schlauchventil 1 betrieben wird, wird der Motor 5 so betrieben, dass der Rotor 3 sich in den Zeichnungen im Uhrzeigersinn dreht. Weiter wird die Antriebssteuerung des Schlauchventils 1 durch Steuern der Ansteuerung des Motors 5 ausgeführt.
Bei diesem Schlauchventil 1 ist, bei dem in 18 dargestellten Anfangszustand, die ebene Seite des Rotors 3 dem in Strömungsrichtung vorderen Krümmungsabschnitt 63 des Schlauchs 6 zugewandt, und die vorstehende Seite des Rotors 3 ist dem in Strömungsrichtung hinteren Krümmungsabschnitt 63 des Schlauchs 6 zugewandt.
Bei diesem Zustand wird der Schlauch 6 lediglich am in Strömungsrichtung hinteren Krümmungsabschnitt 64 in eine im Wesentlichen M-förmige Gestalt gebogen (gekrümmt), und der Strömungsweg wird lediglich an diesem einen Ort verschlossen. Andererseits strömt, da der Strömungsweg an dem in Strömungsrichtung vorderen Krümmungsabschnitt 63 geöffnet ist, das Fluid der Hochdruckseite durch den Strömungsweg im Krümmungsabschnitt 63 von dem hochdruckseitigen Endabschnitt 61, und füllt den Schlauch 6 bis zum Strömungsweg im Krümmungsabschnitt 64 an (d. h. den Strömungsweg zwischen den Krümmungsabschnitten 63, 64) (siehe 23(a)). Weiter wird bei diesem Zustand, da der Strömungsweg am in Strömungsrichtung hinteren Krümmungsabschnitt 64 verschlossen ist, verhindert, dass das Fluid zwischen der Hochdruckseite und der Niederdruckseite im Inneren des Schlauchs 6 hindurch treten kann.
Als nächstes wird, wenn der Rotor 3 um 90° im Uhrzeigersinn rotiert wird, wie in 20 dargestellt, der in Strömungsrichtung vordere Krümmungsabschnitt 63 in eine im Wesentlichen M-Form gebogen, hingegen wird der in Strömungsrichtung hintere Krümmungsabschnitt 64 in einem gekrümmten Zustand gehalten. Auf diese Weise ist der Strömungsweg sowohl an den in Strömungsrichtung vorderen als auch den in Strömungsrichtung hinteren Krümmungsabschnitten 63, 64 verschlossen (siehe 23(b)). Zu diesem Zeitpunkt füllt das Fluid von der Hochdruckseite das Innere (ist in diesem angesammelt) des Strömungsweges zwischen den Krümmungsabschnitten 63, 64 des Schlauchs 6, und der Druck im Inneren des Strömungsweges zwischen den Krümmungsabschnitten 63, 64 ist derselbe wie der Druck auf der Hochdruckseite.
Als nächstes veranlasst, wenn der Rotor 3 um weitere 90° im Uhrzeigersinn rotiert wird, wie in 21 dargestellt (d. h. um 180° von dem in 18 dargestellten Anfangszustand), der Rotor, dass die Biegung des in Strömungsrichtung hinteren Krümmungsabschnittes 64 entfernt wird, während der in Strömungsrichtung vordere Krümmungsabschnitt 63 in gebogenem Zustand gehalten wird. Und zwar wird, da die ebene Seite des Rotors 3 dem in Strömungsrichtung hinteren Krümmungsabschnitt 64 des Schlauchs 6 zugewandt ist, die Druckkraft, die vom Rotor 3 auf die Führung 7 beim Krümmungsabschnitt 64 aufgebracht wird, entfernt, und der Krümmungsabschnitt 64 wird durch die Selbstrückstellkraft zurückgestellt (d. h. der Knick des Schlauchs 6 wird freigegeben), wodurch der Strömungsweg des Krümmungsabschnittes 64 geöffnet wird.
Auf diese Weise wird das Fluid zwischen den Krümmungsabschnitten 63, 64 aus dem niederdruckseitigen Endabschnitt 62 zur Außenseite des Schlauchventils 1 ausgestoßen (siehe 23(c)). Weiter wird der Druck im Inneren des Strömungsweges zwischen den Krümmungsabschnitten 63, 64 derselbe wie der Druck auf der Niederdruckseite. In diesem Zustand wird, da der Strömungsweg am in Strömungsrichtung vorderen Krümmungsabschnitt 63 verschlossen ist, verhindert, dass das Fluid zwischen der Hochdruckseite und der Niederdruckseite im Inneren des Schlauchs 6 hindurchtritt.
Als nächstes wird der Rotor 3 um weitere 90° im Uhrzeigersinn rotiert, wie in 22 dargestellt (d. h. um 270° aus dem in 18 dargestellten Anfangszustand), der Rotor 3 biegt den Schlauch 6 an dem in Strömungsrichtung hinteren Krümmungsabschnitt 64 im Wesentlichen zu einer M-Form, während der in Strömungsrichtung vordere Krümmungsabschnitt 63 in gekrümmtem Zustand gehal ten wird. Auf diese Weise ist der Strömungsweg sowohl an dem in Strömungsrichtung vorderen als auch dem in Strömungsrichtung hinteren Krümmungsabschnitt 63, 64 verschlossen (siehe 23(d)). Zu diesem Zeitpunkt ist der Druck im Inneren des Strömungsweges zwischen den Krümmungsabschnitten 63, 64 des Schlauchs 6 gleich groß wie der Druck auf der Niederdruckseite.
Als nächstes kehrt, wenn der Rotor 3 um weitere 90° im Uhrzeigersinn rotiert wird, wie in 18 dargestellt, (eine einzige Umdrehung aus dem in 18 dargestellten Anfangszustand), der Rotor 3 in den in 18 dargestellten Anfangszustand zurück (siehe 23(a)) und entfernt die Biegung des in Strömungsrichtung vorderen Krümmungsabschnittes 63, während der in Strömungsrichtung hintere Krümmungsabschnitt 64 in gekrümmtem Zustand gehalten wird. Und zwar wird, da die ebene Seite des Rotors 3 dem in Strömungsrichtung vorderen Krümmungsabschnitt 63 des Schlauchs 6 zugewandt ist, die Kraft, die vom Rotor 3 auf die Führungseinrichtung 7 auf seiten des Krümmungsabschnittes 63 aufgebracht wird, entfernt, und der Krümmungsabschnitt 63 wird durch die Selbstrückstellkraft zurückgestellt (d. h. der Knick des Schlauchs 6 wird freigegeben), wodurch der Strömungsweg des Krümmungsabschnittes 63 geöffnet wird.
Auf diese Weise werden im Schlauchventil 1, durch Drehen des Rotors 3, die Krümmungsabschnitte 63, 64 des Schlauchs 6 periodisch gebogen (gekrümmt), um den Schlauch 6 zu knicken, und die Strömungswege werden abwechselnd geöffnet und geschlossen, wodurch eine feste Menge an Fluid aus der Hochdruckseite zur Niederdruckseite über den Schlauch 6 ausgestoßen wird. Und zwar wird, jedesmal wenn der Rotor 3 um eine einzige Umdrehung rotiert wird, eine Menge an Fluid, die dem Volumen zwischen den Krümmungsabschnitten 63, 64 des Schlauchs 6 entspricht, aus der Hochdruckseite zur Niederdruckseite hin ausgestoßen.
Wie zuvor beschrieben kann, da der Strömungsweg des Fluids durch Knicken des Schlauchs 6 verschlossen wird, das Schlauchventil 1 zuverlässig den Strömungsweg mit geringer Antriebskraft öffnen und schließen, und zwar im Vergleich zu einem Typ von Schlauchventil, welches den Strömungsweg durch Quetschen des Schlauchs 6 mit einer äußeren Kraft schließt.
Weiter weist das Schlauchventil 1 eine Struktur auf, bei der Öffnungs-/Schließabschnitte (Sperrorte) des Strömungsweges an zwei Orten vorgesehen sind, und zwar sind die zwei Krümmungsabschnitte 63, 64 vorgesehen, und jedesmal, wenn der Rotor 3 um eine einzige Umdrehung rotiert (ein einziger Zyklus), wird das Fluid, welches das Innere des Strömungsweges zwischen den Krümmungsabschnitten 63, 64 angefüllt hat, ausgestoßen.
Auf diese Weise kann der Durchsatz an Fluid, der von der Hochdruckseite zur Niederdruckseite hin bei einem einzigen Zyklus des Schlauchventils 1 ausgestoßen wird, quantisiert werden (die Menge bestimmt werden). Demgemäß kann der Durchsatz des ausgestoßenen Fluids genau und zuverlässig gesteuert werden, und dies macht es möglich, eine vorbestimmte Menge an Fluid problemlos genau und zuverlässig auszustoßen. Und zwar ist es, da die Menge (Volumen) an Fluid, das bei jedem Zyklus ausgestoßen wird, genau berechnet werden kann, durch Anpassen der Anzahl von Umdrehungen oder der Drehzahl des Rotors 3 möglich, den Durchsatz und die Gesamtmenge an ausgestoßenem Fluid einfach, genau und zuverlässig zu steuern.
Außerdem kann im Schlauchventil 1 die Menge an Fluid, die den Strömungsweg zwischen den Krümmungsabschnitten 63, 64 anfüllt, auf irgendeinen gewünschten Wert eingestellt werden, und zwar durch Einstellen (Verändern) der Länge zwischen den Krümmungsabschnitten 63, 64 des Schlauchs 6 und der Querschnittfläche (Querschnittflächeninhalt) des Strömungsweges. Auf diese Weise ist es möglich, jeden gewünschten Durchsatz an Fluid einzustellen, das aus der Hochdruckseite zur Niederdruckseite hin bei einem einzigen Zyklus ausgestoßen wird.
In diesem Fall kann, beispielsweise, dadurch, dass die Länge zwischen den Krümmungsabschnitten 63, 64 des Schlauchs 6 verkürzt wird, oder dadurch, dass die Querschnittfläche des Strömungsweges im inneren des Schlauchs 6 auf eine geringe Größe festgelegt wird, die Menge (Volumen) an Fluid, das in den Strömungsweg zwischen den Krümmungsabschnitten 63, 64 des Schlauchs 6 eingefüllt ist, sehr gering gemacht werden, und dies macht es möglich, den Durchsatz des Fluids, das von der Hochdruckseite zur Niederdruckseite bei einem Zyklus ausgestoßen wird, sehr gering zu machen. Aus diesem Grund gibt es einen speziellen Vorteil in dem Fall, bei dem das Schlauchventil 1 auf eine Vorrichtung angewandt wird, die eine sehr geringe Menge an Fluid heraussprüht oder ansaugt.
Weiter kommen beim Schlauchventil 1 wie zuvor beschrieben, da mindestens einer der Krümmungsabschnitte 63, 64 immer geknickt ist, wobei dessen Strömungsweg geschlossen ist (siehe 23), d. h. da der Öffnungs-/Schließmechanismus immer den Schlauch 6 bei einem der Krümmungsabschnitte 63, 64 knickt (geknickt hält), die Hochdruckseite und die Niederdruckseite über den Schlauch 6 nicht in direkten Kontakt miteinander.
Außerdem kann beim Schlauchventil 1, da ein einziger Rotor 3 mit einem Nockenabschnitt verwendet wird, um den Strömungsweg an den zwei Orten des Schlauchs 6 periodisch zu öffnen und zu schließen, die Anzahl von Teilen (Bauteilen) verringert werden, die Struktur vereinfacht werden, es gibt einen Vorteil bei der Miniaturisierung, und es ist möglich, ein Öffnen und Schließen des Strömungsweges einfach und zuverlässig zu steuern.
Weiter weist, im Vergleich zu einem elektromagnetischen Ventil des Standes der Technik oder einem Typ von Schlauchventil, welches den Strömungsweg durch Quetschen des Schlauchs 6 verschließt, das Schlauchventil 1 den Vorteil auf, dass es zum Betrieb lediglich eine geringe Energiemenge (verbrauchten Strom) benötigt.
Außerdem kann das Schlauchventil 1 sehr leicht gemacht werden, und zwar dadurch, dass alle Teile außer dem Motor 5 aus einem Kunstharzmaterial ausgebildet sind.
Demgemäß besteht ein spezieller Vorteil in dem Fall, bei dem das Schlauchventil 1 auf eine schwebende Struktur wie beispielsweise ein Luftschiff oder dergleichen angewandt wird.
Weiter ist beim Schlauchventil 1 die Anordnung des Schlauchs 6 einfach. Und zwar besteht, da eine solche Anordnung durch Unterbringen des Schlauchs 6 im Inneren des Rahmens 2 ohne Schneiden, und mit nachfolgendem Anbringen der Abdeckung 22 fertiggestellt werden kann, der Vorteil, dass das Schlauchventil 1 für einen bereits bestehenden Schlauch 6 später bereitgestellt werden kann.
(Achte Ausführungsform)
Als nächstes wird ein Schlauchventil einer achten Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
24 ist eine Draufsicht, die ein Schlauchventil einer achten Ausführungsform der Erfindung darstellt.
Bei der nachfolgenden Beschreibung des Schlauchventils 1 der achten Ausführungsform liegt der Fokus der Beschreibung auf den Punkten, die sich zwischen der zuvor beschriebenen siebten Ausführungsform und der achten Ausführungsform unterscheiden, und eine Beschreibung gleicher Teile entfällt.
Wie in 24 dargestellt, beinhaltet das Schlauchventil 1 der achten Ausführungsform zwei (eine Mehrzahl von) Rotoren 3. Und zwar sind exklusive Rotoren 3 jeweils an den Krümmungsabschnitten 63, 64 vorgesehen, und das Biegen (Krümmen) der Krümmungsabschnitte 63, 64 und das Zurückstellen (Entfernen) derartiger Biegungen werden jeweils durch Rotieren der exklusiven Rotoren 3 ausgeführt. In diesem Fall kann die Rotation jedes Rotors 3 einzeln gesteuert werden, oder beide Rotoren 3 können gemeinsam betrieben werden.
Gemäß diesem Schlauchventil 1 ist es möglich, ähnliche Effekte wie bei der zuvor beschriebenen siebten Ausführungsform zu erzielen.
(Neunte Ausführungsform)
Als nächstes wird ein Schlauchventil einer neunten Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
25 ist eine Draufsicht, die ein Schlauchventil einer neunten Ausführungsform der Erfindung darstellt.
Bei der nachfolgenden Beschreibung des Schlauchventils 1 der neunten Ausführungsform liegt der Fokus der Beschreibung auf den Punkten, die sich zwischen der zuvor beschriebenen siebten Ausführungsform und der neunten Ausführungsform unterscheiden, und eine Beschreibung gleicher Teile entfällt.
Wie in 25 dargestellt, weist das Schlauchventil 1 der neunten Ausführungsform das spezielle Merkmal auf, dass es mit einer Einstelleinrichtung versehen ist, um die Länge des Schlauchs 6 zwischen den Krümmungsabschnitten 63, 64 einzustellen. Und zwar beinhaltet das Schlauchventil 1 eine Mehrzahl von (vier bei der vorliegenden Ausführungsform) säulenartigen Hakenabschnitten (Einstelleinrichtungen) 25 im oberen Abschnitt in 25 (in der Nähe des Schlauchs 6 zwischen Krümmungsabschnitten 63, 64) im Inneren des konkaven Abschnittes 21 des Rahmens 2.
Bei diesem Schlauchventil 1 ist der Schlauch 6 so angeordnet, dass er sich mäanderartig durch diese Hakenabschnitte 25 hindurch erstreckt und an diesen eingehakt ist, wodurch die Länge des Schlauchs zwischen den Krümmungsabschnitten 63, 64 eingestellt werden kann.
Auf diese Weise ist es möglich, die Menge an Fluid, die in den Strömungsweg zwischen die Krümmungsabschnitte 63, 64 des Schlauchs 6, d. h. den Durchsatz an Fluid, das von der Hochdruckseite zur Niederdruckseite bei einem einzigen Zyklus des Rotors 3 ausgestoßen wird, frei einzustellen (zu verändern).
Weiter ist es gemäß diesem Schlauchventil 1 möglich, ähnliche Effekte wie bei der zuvor beschriebenen siebten Ausführungsform zu erzielen.
(Zehnte Ausführungsform)
Als nächstes wird ein Schlauchventil einer zehnten Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
26 ist eine Draufsicht, die ein Schlauchventil einer zehnten Ausführungsform der Erfindung darstellt.
Bei der nachfolgenden Beschreibung des Schlauchventils 1 der zehnten Ausführungsform liegt der Fokus der Beschreibung auf den Punkten, die sich zwischen der zuvor beschriebenen siebten Ausführungsform und der zehnten Ausführungsform unterscheiden, und eine Beschreibung gleicher Teile entfällt.
Wie in 26 dargestellt, weist das Schlauchventil 1 der zehnten Ausführungsform das spezielle Merkmal auf, dass es eine Rückstellunterstützungseinrichtung aufweist, die das Rückstellen des Schlauchs 6 unterstützt. Und zwar beinhaltet das Schlauchventil 1 eine Feder (elastisches Element) 73, die jeweils am Endabschnitt des Gleitabschnittes 72 einer jeden Führungseinrichtung 7 als Rückstellunterstützungseinrichtung vorgesehen ist. Da die Struktur und die Funktionsweise jeder der Federn 73 gleich sind, wird hier eine repräsentative Beschreibung für die Feder 73 auf seiten des in Strömungsrichtung vorderen Krümmungsabschnittes 63 geliefert.
Die Feder 73 ist in einem geringfügig zusammengedrückten Zustand vorgesehen und spannt die Führungseinrichtung 7 zur Seite des Rotors 3 hin vor (der rechten Seite in 26). Auf diese Weise drückt der Halteabschnitt 71 der Führungseinrichtung 7 dauernd gegen die Außenumfangsfläche des Rotors 3 (steht gegen diese an).
Bei diesem Schlauchventil 1 wird, wenn mittels des Rotors 3 gegen die Führungseinrichtung 7 gedrückt wird, um den Schlauch 6 beim in Strömungsrichtung vorne befindlichen Krümmungsabschnitt 63 im Wesentlichen zu einer M-Form zu biegen, die Feder 73 weiter zusammengedrückt. Dann wird, wenn der Rotor 3 rotiert wird, wie in 26 dargestellt, durch die Rückstellkraft des Schlauchs 6 und die Rückstellkraft (elastische Kraft) der Feder 73 die Führungseinrichtung 7 zur rechten Seite in 26 geschoben, wodurch die Biegung des Krümmungsabschnittes 63 zurückgestellt wird (d. h. der Knick des Schlauchs 6 wird freigegeben), und der Strömungsweg des Krümmungsabschnittes 63 wird geöffnet. In dieser Hinsicht ist dies das Gleiche für den in Strömungsrichtung hinteren Krümmungsabschnitt 64.
Auf diese Weise ermöglicht es das Schlauchventil 1, den Schlauch 6 zuverlässiger zurückzustellen und den Strömungsweg durch die Operation der Feder 73 zu öffnen. Beispielsweise unterstützt, sogar in dem Fall, bei dem der Rotor 3 mit einer hohen Drehzahl rotiert und das Rückstellen des Schlauchs 6 der Rotation des Rotors 3 lediglich durch Rückstellkraft des Schlauchs selbst nicht folgen kann, die Vorspannkraft der Feder 73 die Rückstellkraft des Schlauchs 6 und ermöglicht es, dass das Zurückstellen des Schlauchs 6 in einer Weise erfolgt, welche der Rotation des Rotors 3 folgt.
Weiter ist es gemäß diesem Schlauchventil 1 möglich, ähnliche Effekte wie bei der zuvor beschriebenen siebten Ausführungsform zu erzielen.
(Elfte Ausführungsform)
Als nächstes wird ein Schlauchventil einer elften Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
27 ist eine Draufsicht, die ein Schlauchventil einer elften Ausführungsform der Erfindung darstellt.
Bei der nachfolgenden Beschreibung des Schlauchventils 1 der elften Ausführungsform liegt der Fokus der Beschreibung auf den Punkten, die sich zwischen der zuvor beschriebenen siebten Ausführungsform und der elften Ausführungsform unterscheiden, und eine Beschreibung gleicher Teile entfällt.
Wie in 27 dargestellt, weist das Schlauchventil 1 der elften Ausführungsform das spezielle Merkmal auf, dass es einen konvexen Abschnitt (Kontaktabschnitt) 74 aufweist, der zur Seite des Rotors 3 hin am Halteabschnitt 71 einer jeden Führungseinrichtung 7 vorgesehen ist. Der konvexe Abschnitt 74 jeder Führungseinrichtung 7 steht gegen die Außenumfangsfläche des Rotors 3 an (kommt in Kontakt mit dieser).
Auf diese Weise wird ein Raum (d. h. Freiraum) zwischen dem Schlauch 6 und der Außenumfangsfläche des Rotors 3 ausgebildet, und dies verhindert, dass der Rotor 3 den Schlauch 6 berührt. Demgemäß ist es möglich, zuverlässiger zu verhindern, dass der Schlauch 6 durch einen Kontakt mit dem Rotor beschädigt wird, wenn das Schlauchventil 1 betrieben wird.
Weiter ist es gemäß diesem Schlauchventil 1 möglich, ähnliche Effekte wie bei der zuvor beschriebenen siebten Ausführungsform zu erzielen.
(Zwölfte Ausführungsform)
Als nächstes wird ein Schlauchventil einer zwölften Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
28 ist eine Draufsicht, die ein Schlauchventil einer zwölften Ausführungsform der Erfindung darstellt.
Bei der nachfolgenden Beschreibung des Schlauchventils 1 der zwölften Ausführungsform liegt der Fokus der Beschreibung auf den Punkten, die sich zwischen der zuvor beschriebenen siebten Ausführungsform und der zwölften Ausführungsform unterscheiden, und eine Beschreibung gleicher Teile entfällt.
Wie in 28 dargestellt, sind beim Schlauchventil 1 der zwölften Ausführungsform im Wesentlichen bügelförmige Führungseinrichtungen an den Seiten der in Strömungsrichtung vorderen bzw. in Strömungsrichtung hinteren Krümmungsabschnitten 63, 64 vorgesehen. Die Führungseinrichtungen 8 sind so angeordnet, dass sie fähig sind, im Inneren des konkaven Abschnittes 21 des Rahmens 2 gleitend verschoben (bewegt) zu werden, und die Öffnungen 81 von diesen sind einander über den Rotor 3 zugewandt.
Ein Abschnitt der Öffnung 81 einer jeden Führungseinrichtung 8 (d. h. die Außenfläche von der Seite des Rotors 3 einer jeden Führungseinrichtung 8) kommt mit dem Außenumfangsabschnitt (Nockenabschnitt), d. h. der Außenumfangsfläche (Nockenfläche) des Rotors 3 in Kontakt (berührt diesen), und die Abschnitte entgegengesetzt zu den Abschnitten auf seiten des Rotors 3 kommen jeweils in Kontakt mit den Umgebungen der Krümmungsabschnitte 63, 64 des Schlauchs 6.
Demgemäß bildet der Abschnitt der Öffnung 81 jeder Führungseinrichtung 8 einen Kontaktabschnitt, der mit dem Außenumfangsabschnitt (Nockenabschnitt), d. h. der Außenumfangsfläche (Nockenfläche) des Rotors 3 in Kontakt kommt, und die Abschnitte gegenüberliegend zu den Abschnitten der Seite des Rotors 3 bilden Kontaktabschnitte, die jeweils mit dem Schlauch 6 in der Nähe der Krümmungsabschnitte 63, 64 in Kontakt kommen.
Weiter ist der Rotor so ausgebildet, dass er im Wesentlichen kreisförmig ist, und der Drehmittelpunkt (die Drehachse) des Rotors ist an einer Position vorgesehen, die von der Mitte des Kreises weg versetzt ist.
Bei diesem Schlauchventil 1 wird, wenn der Rotor 3 rotiert wird, gegen die Führungseinrichtungen 8 jeweils durch die Außenumfangsfläche des Rotors 3 gedrückt und diese gleiten im Inneren des Rahmens 2 zu den Krümmungsabschnitten 63, 64, und auf diese Weise wird gegen die Krümmungsabschnitte 63, 64 des Schlauchs 6 durch die Führungseinrichtungen 8 gedrückt, so dass sie gebogen (gekrümmt) und/oder geknickt werden, wodurch der Strömungsweg des Fluids verschlossen wird. Dann werden, wenn der Rotor 3 weiter rotiert wird, die Krümmungen (oder Knicke) der Krümmungsabschnitte 63, 64 zurückgestellt, wodurch der Strömungsweg des Fluids geöffnet wird.
Gemäß diesem Schlauchventil ist es möglich, ähnliche Effekte wie bei der zuvor beschriebenen siebten Ausführungsform zu erzielen.
Die Erfindung wurde im Vorhergehenden basierend auf den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen beschrieben, jedoch ist die Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen eingeschränkt, und die Struktur jedes Bauelements (Element) kann durch irgendeine Struktur ersetzt werden, die zum Ausführen der gleichen oder einer ähnlichen Funktion fähig ist. Weiter können zur Erfindung jedwede weitere Bauelemente hinzugefügt werden.
Weiter kann die Erfindung zwei oder mehr Strukturen (Merkmale) der zuvor beschriebenen Ausführungsformen kombinieren.
Weiter ist bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen der Hauptabschnitt des Öffnungs/Schließmechanismus durch den Motor 5 und den Rotor 3 gebildet, der den Nockenabschnitt oder den elektromagnetischen Stellantrieb aufweist, jedoch ist die Erfindung nicht auf diese Struktur beschränkt, und ein Kurbelmechanismus oder dergleichen kann beispielsweise anstelle des Rotors 3 verwendet werden.
Weiter kann die Erfindung so aufgebaut sein, dass der Strömungsweg im Inneren des Schlauchs an drei oder mehr Orten des Schlauchs geöffnet oder geschlossen werden kann.
Außerdem besteht keine spezielle Einschränkung für die Anwendung des Schlauchventils der Erfindung. Beispielsweise kann das Schlauchventil der Erfindung für verschiedene Vorrichtungen zum Steuern eines Fluids, beispielsweise einer Flüssigkeit, eines Gases oder dergleichen, angewandt werden. Als spezielles Beispiel kann das Schlauchventil der Erfindung als Ventil in einer Vorrichtung verwendet werden, die beispielsweise medizinische Stoffe, Parfüme oder dergleichen mischt, und zwar zusätzlich zur Kopfreinigungsvorrichtung, die den Kopf des Druckers reinigt, wie zuvor beschrieben.

Claims

Schlauchventil aufweisend: einen Schlauch (6), der einen Strömungsweg definiert, durch den ein Fluid strömt, wobei der Schlauch (6) so angeordnet ist, dass ein Teil des Schlauchs (6) mindestens einen gekrümmten Abschnitt bildet, der in Längsrichtung des Schlauchs gekrümmt ist, wobei der gekrümmte Abschnitt einen biegsamen Teil aufweist, bei dem der Schlauch (6) gebogen werden kann, und der Schlauch (6) ausgebildet ist, um durch Biegen des biegsamen Teils geknickt zu werden; einen Öffnungs-/Schließmechanismus, der den Strömungsweg dadurch verschließt, dass er den Schlauch (6) an dem mindestens einen gekrümmten Abschnitt knickt, und den Strömungsweg dadurch öffnet, dass er den Knick des Schlauchs (6) freigibt, wobei der Öffnungs-/Schließmechanismus ein rotierendes Element (3) beinhaltet, das drehbar vorgesehen ist und einen Nockenabschnitt aufweist; und mindestens ein bewegliches Element (7), das beweglich vorgesehen ist, wobei das bewegliche Element (7) einen Trägerabschnitt (71), der den Schlauch (6) am biegsamen Teil des Schlauchs (6) trägt, und einen Kontaktabschnitt (74) aufweist, der mit dem Nockenabschnitt des rotierenden Elementes (3) in Kontakt kommt, wobei die Rotation des rotierenden Elementes (3) dessen Nockenabschnitt veranlasst, gegen den Kontaktabschnitt (74) des beweglichen Elementes (7) zu drücken, um das bewegliche Element (7) zu bewegen, wobei die Bewegung des beweglichen Elementes (7) veranlasst, dass der entsprechende biegsame Teil gebogen wird, um den Schlauch (6) zu knicken.
Schlauchventil nach Anspruch 1, bei dem das bewegliche Element (7) ausgebildet ist, um sich in radialer Richtung des rotierenden Elementes (3) linear zu bewegen.
Schlauchventil nach Anspruch 1, bei dem der gekrümmte Abschnitt durch Biegen des biegsamen Teils im Wesentlichen zu einer M-Form geknickt wird.
Schlauchventil nach Anspruch 1, bei dem das bewegliche Element (7) als Führungseinrichtung (7) zum Steuern einer Biegerichtung des gekrümmten Abschnittes dient.
Schlauchventil nach Anspruch 1, welches zwei gekrümmte Abschnitte aufweist, wobei der Öffnungs-/Schließmechanismus den Strömungsweg an den zwei gekrümmten Abschnitten des Schlauchs (6) öffnet und/oder schließt, und das Schlauchventil (1) so aufgebaut ist, dass die Öffnungs-/Schließoperation des Öffnungs-/Schließmechanismus veranlasst, dass der Strömungsweg zwischen den zwei gekrümmten Abschnitten des Schlauchs (6) mit dem Fluid angefüllt wird, und dann veranlasst, dass das eingefüllte Fluid aus dem Schlauchventil (1) ausgestoßen wird.
Schlauchventil nach Anspruch 5, bei dem das Schlauchventil (1) so vorgesehen ist, dass ein Druck an dem einen Ende des Schlauchs (6) höher als ein Druck an dem anderen Ende des Schlauchs (6) ist, und bei dem das Schlauchventil (1) so aufgebaut ist, dass die Öffnungs-/Schließoperation des Öffnungs-/Schließmechanismus veranlasst, dass der Strömungsweg zwischen den zwei gekrümmten Abschnitten des Schlauchs (6) mit dem Fluid von dem einen Ende des Schlauchs (6) angefüllt wird, und dann veranlasst, dass das eingefüllte Fluid aus dem Schlauchventil (1) aus dem anderen Ende des Schlauchs (6) ausgestoßen wird.
Schlauchventil nach Anspruch 6, bei dem, wenn das eingefüllte Fluid aus dem Strömungsweg zwischen den zwei gekrümmten Abschnitten ausgestoßen wird, der Schlauch (6) bei irgend einem der zwei gekrümmten Abschnitte mittels des Öffnungs-/Schließmechanismus geknickt ist, um den Strömungsweg zu schließen.
Schlauchventil nach Anspruch 7, bei dem der eine gekrümmte Abschnitt, bei dem der Schlauch (6) geknickt ist, sich auf seiten des einen Endes befindet, das sich unter dem höheren Druck als das andere Ende befindet.
Schlauchventil nach Anspruch 6, bei dem, wenn der Strömungsweg zwischen den gekrümmten Abschnitten mit dem Fluid angefüllt ist, der Schlauch (6) an irgend einem der zwei gekrümmten Abschnitte mittels des Öffnungs-/Schließmechanismus geknickt wird, um den Strömungsweg zu verschließen.
Schlauchventil nach Anspruch 9, bei dem der eine gekrümmte Abschnitt, bei dem der Schlauch (6) geknickt wird, sich auf seiten des einen Endes befindet, das sich unter dem niedrigeren Druck als das andere Ende befindet.
Schlauchventil nach Anspruch 5, bei dem der Öffnungs-/Schließmechanismus den Schlauch (6) immer an irgendeinem der zwei gekrümmten Abschnitte knickt, um den Strömungsweg zu verschließen.
Schlauchventil nach Anspruch 5, welches weiter eine Einstelleinrichtung (25) aufweist, um die Menge an Fluid einzustellen, die in den Strömungsweg zwischen den zwei gekrümmten Abschnitten eingefüllt wird, und zwar durch Einstellen der Länge des Schlauchs (6) zwischen den zwei gekrümmten Abschnitten.
Schlauchventil nach Anspruch 5, welches zwei bewegliche Elemente (7) aufweist, die jeweils als Führungseinrichtung (7) dienen, um eine Biegerichtung des Schlauchs (6) an dem entsprechenden gekrümmten Abschnitt zu steuern.
Schlauchventil nach Anspruch 1, bei dem der Schlauch (6) aus einem gebogenen Zustand in einen freigegebenen Zustand zurückgestellt wird, und zwar mittels seiner Selbstrückstellkraft, um den Strömungsweg zu öffnen.
Schlauchventil nach Anspruch 14, das weiter eine Rückstellunterstützungseinrichtung (73) aufweist, um das Rückstellen des Schlauchs (6) zu unterstützen.
Schlauchventilvorrichtung (10) aufweisend: eine Mehrzahl von Schlauchventilen (1), wobei jedes Schlauchventil (1) durch einen der vorhergehenden Ansprüche definiert ist; einen Stellantrieb (5); und einen Kraftübertragungsmechanismus (31, 32, 33, 34), der eine Antriebskraft des Stellantriebs (5) auf jeden der Mehrzahl von Öffnungs-/Schließmechanismen der Mehrzahl von Schlauchventilen (1) überträgt, um jeweils die Mehrzahl von Öffnungs-/Schließmechanismen anzutreiben.
Schlauchventilvorrichtung (10) nach Anspruch 16, die weiter eine Mehrzahl von Tafeln (2) aufweist, in denen jeweils die Mehrzahl von Schlauchventilen (1) vorgesehen sind, wobei jede der Mehrzahl von Tafeln (2) eine Hauptfläche aufweist, und die Mehrzahl von Tafeln (2) so angeordnet ist, dass die Hauptflächen der Tafeln (2) im Wesentlichen parallel zueinander sind; wobei die Mehrzahl von Schläuchen (6) der Mehrzahl von Schlauchventilen (1) jeweils in den Tafeln (2) so vorgesehen sind, dass der biegsame Teil jedes der Schläuche (6) auf der entsprechenden Tafel (2) positioniert ist.
Schlauchventilvorrichtung (10) nach Anspruch 16, bei der die Anzahl von Stellantrieben (5), die für den Kraftübertragungsmechanismus (31, 32, 33, 34) vorgesehen sind, eins beträgt.
Schlauchventilvorrichtung (10) nach Anspruch 16, bei der die Schlauchventilvorrichtung (10) so aufgebaut ist, dass sie befähigt ist, selektiv den Strömungsweg oder die Strömungswege von einem einzigen vorbestimmten Schlauch (6) oder zwei oder mehr vorbestimmten Schläuchen (6) von der Mehrzahl von Schläuchen (6) zu öffnen oder zu schließen.
Schlauchventilvorrichtung (10) nach Anspruch 16, bei der die Schlauchventilvorrichtung (10) zwei Modi aufweist, die einen ersten Modus, bei dem der Öffnungs-/Schließmechanismus selektiv den Strömungsweg oder die Strömungswege von einem vorbestimmten Schlauch (6) oder zwei oder mehr vorbestimmten Schläuchen (6) von der Mehrzahl von Schläuchen (6) öffnen und/oder schließen kann, und einen zweiten Modus beinhaltet, bei dem der Öffnungs-/Schließmechanismus die Strömungswege aller von der Mehrzahl von Schläuchen (6) öffnen und/oder schließen kann.
Schlauchventilvorrichtung (10) nach Anspruch 16, bei dem die Drehachsen der rotierenden Elemente (3) der Mehrzahl von Schlauchventilen (1) miteinander im Wesentlichen übereinstimmen.
Kopfreinigungsvorrichtung (200) zum Reinigen eines Kopfes (300) eines Druckers, wobei der Kopf (300) eine Düse (310) aufweist, und die Kopfreinigungsvorrichtung (200) aufweist: einen Aufnahmeabschnitt (210), der eine aus der Düse (310) des Kopfes (300) auszu stoßende Tinte aufnimmt, wobei der Aufnahmeabschnitt (210) am Kopf (300) abnehmbar angebracht wird, wenn der Kopf (300) gereinigt werden soll; eine Pumpe (220), welche über die Düse (310) des Kopfes (300) und den Aufnahmeabschnitt (210) die Tinte aus dem Kopf (300) saugt; einen Strömungsweg, der zwischen der Pumpe (220) und dem Aufnahmeabschnitt (210) vorgesehen ist; und ein Schlauchventil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 15, wobei das Schlauchventil (1) im Strömungsweg vorgesehen ist.
Kopfreinigungsvorrichtung (200) zum Reinigen eines Kopfes (300) eines Druckers, wobei der Kopf (300) eine Mehrzahl von Düsen (310) aufweist, und die Kopfreinigungsvorrichtung (200) aufweist: eine Mehrzahl von Aufnahmeabschnitten (210), welche jeweils Tinte aufnehmen, die aus der Mehrzahl von Düsen (310) ausgestoßen werden soll, wobei die Mehrzahl von Aufnahmeabschnitten (210) am Kopf (300) abnehmbar befestigt ist, wenn der Kopf (300) gereinigt werden soll; eine Pumpe (220), welche über jede der Düsen (310) des Kopfes (300) und jeden der Aufnahmeabschnitte (210) die Tinte aus dem Kopf (300) saugt; eine Mehrzahl von Strömungswegen, die jeweils zwischen der Pumpe (220) und der Mehrzahl von Aufnahmeabschnitten (210) vorgesehen ist; und eine Schlauchventilvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 16 bis 21.