JP3023872B2 - Mechanical shift device and pneumatic auxiliary pilot valve for diaphragm pump - Google Patents

Mechanical shift device and pneumatic auxiliary pilot valve for diaphragm pump

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JP3023872B2
JP3023872B2 JP63507722A JP50772288A JP3023872B2 JP 3023872 B2 JP3023872 B2 JP 3023872B2 JP 63507722 A JP63507722 A JP 63507722A JP 50772288 A JP50772288 A JP 50772288A JP 3023872 B2 JP3023872 B2 JP 3023872B2
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diaphragm
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ケイ. ガードナー,リチャード
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、改良された流体作動式複式ダイヤフラムポ
ンプと、特にこのようなポンプのためのパイロット弁の
構造体とに関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an improved fluid-operated dual diaphragm pump and, in particular, to the structure of a pilot valve for such a pump.

高粘性の液体の輸送に複式ダイヤフラムポンプが使用
されていることは、既に公知のことである。典型的なそ
のようなポンプは、圧力チャンバを備えたポンプチャン
バの対から成り、該圧力チャンパはハウジング内で各ポ
ンプチャンバに平行に配置されている。各圧力チャンバ
は、その接続されているポンプチャンバからフレキシブ
ルなダイヤフラムによって分離されている。1つの圧力
チャンバが加圧されると、該チャンバはダイヤフラムを
押し、関連のポンプチャンバ内の流体を圧縮する。この
ようにして流体がポンプ室から押し出される。同時に、
第2ポンプ室に連結しているダイヤフラムは湾曲し、流
体材料が第2ポンプチャンバ内に引き入れられるように
なる。二つのダイヤフラムは、ポンプチャンバを交互に
充填、排気するために同時に往復運動を行っている。実
際、二つのポンプチャンバは、ダイヤフラムが同時に軸
方向に往復運動できるように総て一線上にある。ダイヤ
フラムは、このようにして機械的に連結されており、複
動式ダイヤフラムポンプによる一様な動作と性能とを保
証できる。
It is already known that double diaphragm pumps are used for transporting highly viscous liquids. A typical such pump consists of a pair of pump chambers with pressure chambers, the pressure champs being arranged in the housing parallel to each pump chamber. Each pressure chamber is separated from its connected pump chamber by a flexible diaphragm. When one pressure chamber is pressurized, it pushes the diaphragm and compresses the fluid in the associated pump chamber. In this way, the fluid is pushed out of the pump chamber. at the same time,
The diaphragm connected to the second pump chamber is curved so that fluid material is drawn into the second pump chamber. The two diaphragms are reciprocating simultaneously to alternately fill and evacuate the pump chamber. In fact, the two pump chambers are all in line so that the diaphragm can reciprocate in the axial direction simultaneously. The diaphragms are mechanically connected in this way, ensuring uniform operation and performance of the double-acting diaphragm pump.

複動式ダイヤフラムポンプに関連のポンプチャンバ
に、加圧された流体を供給するための種々の制御形式か
提案されている。その際重要なことは、加圧された流体
の流れを適切に圧力チャンバにシフトさせる特定の型式
のパイロット弁装置を提供することである。従来のダイ
ヤフラムポンプのパイロット弁の設計では、各ポンプス
トロークの終了時に流体の流れのシフトを行う瞬時的な
信号を発しているものが多い。このような瞬時的な信号
は、ダイヤフラムの運動の反転によって普通は除去され
る。
Various types of control have been proposed for supplying pressurized fluid to a pump chamber associated with a double-acting diaphragm pump. It is important to provide a particular type of pilot valve device that appropriately shifts the flow of pressurized fluid to the pressure chamber. Many conventional diaphragm pump pilot valve designs emit an instantaneous signal to shift the fluid flow at the end of each pump stroke. Such instantaneous signals are usually rejected by reversing the movement of the diaphragm.

ポンプが極めて遅いサイクル速度で運転されている
か、又は極めて重質材料すなわち高粘度性材料をポンピ
ングしている場合には、ダイヤフラムの行き過ぎが小さ
くなる。またパイロット信号又はシフト信号の持続時間
も短縮される。このことは、パイロット弁が部分的にし
かシフトできないようになるか、又はパイロット弁が中
心位置に停止せしめられるようになることを意味してお
り、そのためポンプが作動しないようになる。本発明
は、従来形式の設計に結び付いたこの欠点を克服するよ
うに設計されている。
If the pump is operating at a very slow cycle rate or is pumping a very heavy or viscous material, diaphragm overshoot will be small. Also, the duration of the pilot or shift signal is reduced. This means that the pilot valve can only be partially shifted or the pilot valve can be stopped in the center position, so that the pump will not operate. The present invention is designed to overcome this shortcoming associated with conventional designs.

発明の要点 本発明は簡単に云えば、複式ダイヤフラムポンプのサ
イクルを制御するための機械式シフト機構と空気式パイ
ロット弁との組合せ構造体に関する。機械的なサイクル
機構又はシフト機構は、ポンプハウジング内のダイヤフ
ラムポンプの二つの圧力チャンバの間に位置しており、
一方又は他方の圧力チャンバ内に軸方向に延び込んでい
る。シフト機構は、ポンプの一方のダイヤフラムが接合
するのに応じて軸方向に運動する。ダイヤフラムが接合
すると、機械的なシフトによって空気式パイロット弁へ
の流体圧力通路が開放される。該パイロット弁は、ダイ
ヤフラムポンプに関連している夫々の圧力チャンバへの
流体の流れを制御している。このように正のパイロット
信号が、全行程を通じ又はダイヤフラムポンプのサイク
ルを通じて発信される。機械的なシフト機構は、ダイヤ
フラムに、又はダイヤフラムに連結されている連結ロッ
ドに、直接結合されていない。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention, in brief, relates to a combined mechanical shift mechanism and pneumatic pilot valve structure for controlling the cycle of a dual diaphragm pump. A mechanical cycling or shifting mechanism is located between the two pressure chambers of the diaphragm pump in the pump housing;
It extends axially into one or the other pressure chamber. The shift mechanism moves axially as one of the diaphragms of the pump joins. When the diaphragms join, the mechanical shift opens the fluid pressure passage to the pneumatic pilot valve. The pilot valves control fluid flow to respective pressure chambers associated with the diaphragm pump. Thus, a positive pilot signal is emitted throughout the entire stroke or throughout the cycle of the diaphragm pump. The mechanical shifting mechanism is not directly connected to the diaphragm or to a connecting rod connected to the diaphragm.

このように本発明の課題は、ダイヤフラムポンプのた
めの改良されたパイロット弁の構造体を提供することに
ある。
Thus, it is an object of the present invention to provide an improved pilot valve structure for a diaphragm pump.

本発明の別の課題は、ダイヤフラムポンプのための機
械的なシフト機構と空気式パイロット弁との改良された
組合せ構造体を提供することにある。
It is another object of the present invention to provide an improved combination of a mechanical shift mechanism and a pneumatic pilot valve for a diaphragm pump.

更に本発明の別の課題は、ダイヤフラムポンプのため
の機械的なシフト機構と空気式パイロット弁との改良さ
れた組合せ構造体を提供し、その際、パイロット信号が
装置の全サイクルに亘って発信されるようにすることに
ある。
Yet another object of the present invention is to provide an improved combination of a mechanical shift mechanism and a pneumatic pilot valve for a diaphragm pump, wherein the pilot signal is transmitted over the entire cycle of the device. Is to be done.

更に本発明の別の課題は、改良された機械的なシフト
機構と空気作動式のパイロット弁装置とを提供して、簡
単な構造、機能的なデザイン及び改良された信頼性を備
えた複式ダイヤフラムポンプにこれを使用することにあ
る。
It is a further object of the present invention to provide an improved mechanical shift mechanism and a pneumatically operated pilot valve device to provide a dual diaphragm with a simple structure, a functional design and improved reliability. The use of this in pumps.

本発明の以上の課題とその他の課題、利点及び特徴に
ついては、次の詳細な記述において説明することにす
る。
These and other objects, advantages and features of the present invention will be described in the following detailed description.

図面の簡単な説明 次の詳細な説明において、次のような図からなる図面
を参照する。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS In the following detailed description, reference is made to the drawings, which are made up of the following figures.

図1は、第1位置内で複式ダイヤフラムポンプと協働
している本発明のパイロット弁構造体の概略横断面図で
ある。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a pilot valve structure of the present invention cooperating with a dual diaphragm pump in a first position.

図2は、ポンプが次の順序の位置に移動した時の図1
に類似の横断面図である。
FIG. 2 shows the FIG. 1 when the pump is moved to the next sequence of positions.
FIG.

図3は、更に移動して、次の順序の位置へのパイロッ
ト弁構造体のシフトとポンプのシフトとを示す、図2の
類似の図面である。
FIG. 3 is a similar view of FIG. 2 showing further movement to show a shift of the pilot valve structure and a shift of the pump to the next sequential position.

有利な実施例の説明 図面には、機械的なシフト装置と空気圧によって作動
するパイロット弁との組合せ構造体を組み込んだ本発明
の典型的な複式ダイヤフラムポンプが示されている。図
1、図2及び図3には、該ポンプの順次の動作が示され
ている。夫々の図面で、同一の部材は同一の符号で表さ
れている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The drawings show a typical dual diaphragm pump of the present invention incorporating a combined mechanical shift and pneumatically operated pilot valve structure. 1, 2 and 3 show the sequential operation of the pump. In each drawing, the same members are denoted by the same reference numerals.

ポンプはメーンハウジング10を有し、該ハウジング10
は向き合って軸方向に配置された第1圧力チャンバ12と
第2圧力チャンバ14とを形成しており、該チャンバ12,1
4は大きさ、形及び容積が本質的に同一である。圧力チ
ャンバ12及び14は一般に円錐状の形を成している。つま
り図1の横断面図に図示されているように、これらの圧
力チャンバ12,14の横断面を輪郭は、切断位置に関係な
く全体に同一である。
The pump has a main housing 10,
Form a first pressure chamber 12 and a second pressure chamber 14 which are arranged axially opposite to each other;
4 are essentially identical in size, shape and volume. The pressure chambers 12 and 14 have a generally conical shape. In other words, as shown in the cross-sectional view of FIG. 1, the cross-sections of these pressure chambers 12, 14 have the same outline regardless of the cutting position.

フレキシブルなダイヤフラム16及び18が、各圧力チャ
ンバ12及び14に夫々連結されている。ダイヤフラム16及
び18は、形が大体円形であって、ハウジング10をシール
するように夫々蓋部材20及び22により所定が位置に保持
されている。そして図1の右側に図示されているよう
に、ハウジング10、ダイヤフラム18及び蓋部材20が圧力
チャンバ14とポンプチャンバ29とを形成している。同じ
様に図1の左側に示されているように、ハウジング10、
ダイヤフラム16及び蓋部材22が圧力チャンバ12とポンプ
チャンバ23とを形成している。
Flexible diaphragms 16 and 18 are connected to each pressure chamber 12 and 14, respectively. Diaphragms 16 and 18 are generally circular in shape and are held in place by lid members 20 and 22, respectively, to seal housing 10. 1, the housing 10, the diaphragm 18 and the lid member 20 form a pressure chamber 14 and a pump chamber 29. Similarly, as shown on the left side of FIG.
The diaphragm 16 and the lid member 22 form the pressure chamber 12 and the pump chamber 23.

夫々のダイヤフラム16及び18は、当業者に公知のエラ
ストマ材料から作らている。
Each diaphragm 16 and 18 is made from an elastomeric material known to those skilled in the art.

ダイヤフラム16及び18は軸24によって機械的に結合さ
れており、該軸24は各ダイヤフラム16及び18の中心点を
貫通し、軸線26に沿って軸方向に延びている。軸24は向
い合うプレート28及び30によってダイヤフラム18に取り
付けられており、該プレート28、30は軸24のボルト32に
よってその位置が保持されている。ダイヤフラム16に対
しては、プレート34及び36か軸24内に螺入されたボルト
38によって保持されている。つまりダイヤフラム16及び
18は、ポンプの動きに調和して軸方向に運動可能になっ
ている。
Diaphragms 16 and 18 are mechanically coupled by a shaft 24, which passes through the center point of each diaphragm 16 and 18 and extends axially along axis 26. Shaft 24 is attached to diaphragm 18 by opposed plates 28 and 30, which are held in place by bolts 32 on shaft 24. For diaphragm 16, plates 34 and 36 or bolts screwed into shaft 24
Held by 38. In other words, the diaphragm 16 and
18 is axially movable in harmony with the movement of the pump.

運動中圧力チャンバ12が先ず加圧され、圧力チャンバ
14は排出部に接続される。これかダイヤフラム16を図1
で左側に移動せしめることになり、それによって流体チ
ャンバ23内の流体が圧縮せしめられ、その結果流体が、
強制的に逆止弁25から流出するようになる。ポンプチャ
ンバ23の反対側端部に位置する第2の逆止弁27は、ポン
プ作用によって閉鎖せしめられる。同時に、ダイヤフラ
ム16が図1で左側に動くのにつれて、ダイヤフラム18も
左側に移動する。圧縮された流体がチャンバ14から排出
される。同時に、ポンピングされた流体か逆止弁31を貫
通してポンプチャンバ29に入り込む。この作業中第2の
逆止弁33は閉鎖されている。
During exercise, the pressure chamber 12 is first pressurized,
14 is connected to the outlet. This or diaphragm 16
At the left side, thereby compressing the fluid in the fluid chamber 23, so that the fluid is
Forcibly flows out of the check valve 25. A second check valve 27 located at the opposite end of the pump chamber 23 is closed by pumping. At the same time, as the diaphragm 16 moves to the left in FIG. 1, the diaphragm 18 also moves to the left. The compressed fluid is exhausted from chamber. At the same time, pumped fluid or pump passes through check valve 31 and into pump chamber 29. During this operation, the second check valve 33 is closed.

軸24が反対方向又は図1で右側へ運動すると、ポンプ
チャンバ23及び29のポンプ作用と充填作用とが逆にな
る。いずれの場合も流体の流出は、出口25又は出口35を
通って行われる。ポンプ内への流体の流入は入口27又は
31を通って行われる。
When the shaft 24 moves in the opposite direction or to the right in FIG. 1, the pumping and filling actions of the pump chambers 23 and 29 are reversed. In each case, the outflow of fluid takes place through outlet 25 or outlet 35. Fluid flow into the pump is at inlet 27 or
Done through 31.

本発明の特殊な構成は、圧力チャンバ12及び14内への
加圧流体の流れを制御し、したがって複式ダイヤフラム
ポンプの駆動を制御する機械作動式又は流体作動式のパ
イロット弁の構造体の構成に関係している。
The particular configuration of the present invention provides for the construction of a mechanically or hydraulically operated pilot valve structure that controls the flow of pressurized fluid into the pressure chambers 12 and 14 and thus controls the operation of the dual diaphragm pump. Involved.

先ず最初に図1によれば、パイロット構造体は軸方向
にスライド可能な機械式パイロット部材又は移動ロッド
40と、空気作動式のアクチュエータ42とを有している。
実施例に示されているように、アクチュエータ42も軸方
向に移動可能である。しかしダイヤフラム16,18に対す
る弁42の運動方向は、本発明の制限的特徴ではない。
Referring first to FIG. 1, the pilot structure is an axially slidable mechanical pilot member or moving rod.
40 and an air-actuated actuator 42.
As shown in the embodiment, the actuator 42 is also movable in the axial direction. However, the direction of movement of the valve 42 relative to the diaphragms 16, 18 is not a limiting feature of the present invention.

機械的なパイロット部材40に関して言えば、部材40が
一般的に円筒状のロッドであり、該ロッドはハウジング
10を貫通して圧力チャンバ12及び14内に突き出ている。
図1に図示の如く、部材40の長さは、ダイヤフラム16及
び18の間に延びている軸24の長さより短い。部材40は、
部材40の両端部のほぼ中心点に、減径した環状の溝44を
有している。部材40は一連のOリング48、49、50及び51
を備えたハウジング10を貫通して形成された円筒状の通
路46内をスライドし、該Oリングは、円筒状の通路(開
口部)46内の溝に挿入され、かつ部材40に対し密封係合
している。つまり各Oリング48,49,50及び51の中間の通
路は密封されており、これらの間で流体の漏洩が全く生
じないように互いに分離されている。部材40の向い合う
両端部には、円筒状のワッシャ52及び54が溝内に保持さ
れている。ワッシャ52及び54は、部材40が場合次第でプ
レート28又はプレート36と係合するのに応じるとともに
以下に説明する空気圧に応じて円筒状の通路46内をスラ
イドする際に該部材40の動程を制限する働きをする。
With respect to the mechanical pilot member 40, the member 40 is typically a cylindrical rod,
It extends through 10 and into pressure chambers 12 and 14.
As shown in FIG. 1, the length of member 40 is less than the length of shaft 24 extending between diaphragms 16 and 18. The member 40 is
At substantially the center of both ends of the member 40, an annular groove 44 having a reduced diameter is provided. Member 40 comprises a series of O-rings 48, 49, 50 and 51.
The O-ring is inserted into a groove in the cylindrical passage (opening) 46 and is sealed with respect to the member 40. I agree. That is, the passages intermediate the respective O-rings 48, 49, 50 and 51 are sealed and separated from each other so that no fluid leakage occurs between them. At opposite ends of the member 40, cylindrical washers 52 and 54 are held in the grooves. Washers 52 and 54 allow the movement of member 40 as it slides through cylindrical passage 46 in response to the engagement of member 40 with plate 28 or plate 36 and in response to air pressure as described below. Acts as a restriction.

アクチュエータ42は全体として円筒状の弁部材であ
り、該部材は、圧力差に応じて作動させるように設けら
れている一連の異なった直径を有している。つまりアク
チュエータ42は、定直径室58内に位置する第1の端面56
を有している。チャンバ58は通路60を介して大気と接続
されている。アクチュエータ42はチャンバ58の壁に対し
て係合したシール64を備えた環状溝62を有している。チ
ャンバ58の直径は、アクチュエータ42の第1の端部部分
56の直径にほぼ等しい。アクチュエータ42はまたスライ
ド可能なD形弁(D−valve)70を受ける環状溝68を有
する。アクチュエータ42は、部分56と同じ直径を備えた
首部72を有し、拡径された頭部74に結合されており、該
頭部74はシール78を受容した環状溝76を有している。ア
クチュエータ42の端面80は、次に説明する作用面の表面
を規定している。頭部74の直径は、ほぼ拡径されたチャ
ンバ82の直径に等しく、その内部を頭部74がスライドす
る。チャンバ82は、頭部74に許されている運動を制限し
ている、つまりアクチュエータ42の運動を制限してい
る。チャンバ82の直径は次に隣接する、チャンバ58及び
82の間の中央のチャンバ84の直径よりも大きい。流体圧
力入口86は、チャンバ84に接続されており、複動式ダイ
ヤフラムポンプを運転せしめる流体圧力を供給してい
る。
Actuator 42 is a generally cylindrical valve member having a series of different diameters adapted to operate in response to a pressure differential. That is, the actuator 42 is connected to the first end surface 56 located in the constant diameter chamber 58.
have. The chamber 58 is connected to the atmosphere via a passage 60. Actuator 42 has an annular groove 62 with a seal 64 engaged against the wall of chamber 58. The diameter of the chamber 58 is the first end portion of the actuator 42
It is almost equal to 56 diameter. The actuator 42 also has an annular groove 68 for receiving a slidable D-valve 70. Actuator 42 has a neck 72 with the same diameter as portion 56 and is coupled to an enlarged head 74 that has an annular groove 76 that receives a seal 78. The end face 80 of the actuator 42 defines the surface of the working surface described below. The diameter of the head 74 is approximately equal to the diameter of the enlarged chamber 82, through which the head 74 slides. The chamber 82 limits the movement allowed for the head 74, that is, the movement of the actuator 42. The diameter of chamber 82 is next adjacent, chamber 58 and
It is larger than the diameter of the central chamber 84 between 82. Fluid pressure inlet 86 is connected to chamber 84 and supplies fluid pressure to operate a double-acting diaphragm pump.

通路88は、入口86からOリング48及び49の間で通路46
に導かれている。通路90は、チャンバ82の前方端部と、
通路46に対するOリング49及び50の間の中間とを接続し
ている。通路92は、Oリング50及び51間で通路46から大
気へ接続されている。圧力チャンバ12は、通路94により
マニホルド板96を貫いてチャンバ84に接続されている。
通路98は大気からチャンバ84に接続されている。圧力チ
ャンバ14は、通路100を通りやはりプレート96を貫通し
てチャンバ84に接続されている。勿論、D形弁(D−va
lve)又はスライド弁70は、プレート96を貫通し規定さ
れた通路の2つのみを接続するように構成されている。
つまりD形弁(D−valve)は、アクチュエータ42の位
置に依存して、通路98と100との接続又は98と94との接
続を行っている。D形弁(D−valve)の配置と位置、
アクチュエータの構造及び今までに述べた総ての通路の
相対的な位置は、これから説明する装置の操作によく適
合している。
A passage 88 extends from the inlet 86 to the passage 46 between the O-rings 48 and 49.
Is led to. Passageway 90 includes a forward end of chamber 82,
It connects the passage 46 with the middle between the O-rings 49 and 50. Passage 92 is connected from passage 46 to the atmosphere between O-rings 50 and 51. The pressure chamber 12 is connected to a chamber 84 through a manifold plate 96 by a passage 94.
Passage 98 is connected from atmosphere to chamber 84. The pressure chamber 14 is connected to the chamber 84 through the passage 100 and also through the plate 96. Of course, the D-type valve (D-va
lve) or slide valve 70 is configured to connect only two of the defined passages through plate 96.
That is, the D-valve performs connection between the passages 98 and 100 or connection between 98 and 94 depending on the position of the actuator 42. D-valve arrangement and position,
The structure of the actuator and the relative positions of all the passages described so far are well suited to the operation of the device described hereinafter.

操作については先ず図1を参照していただきたい。空
気は入口86を通して入り、通路88を加圧し、チャンバ82
の一部分及びチャンバ84を加圧する。アクチュエータ42
が図1に示された位置にある場合、頭部74の面80又は表
面80は、通路90、環状溝44及び通路92を通って排気に接
続される。この同じ瞬間に圧力チャンバ12は、通路94を
通ってチャンバ84につまり加圧された流体源に接続され
る。同時に、弁70の位置のために、圧力チャンバ14は通
路100及び98を通って大気又は排気に接続される。つま
り、ダイヤフラム16の上に作用する空気圧は、ダイヤフ
ラム16を図1の左側に運動せしめる。同じように軸24
は、ダイヤフラム18が動くのにつれて左側に運動する。
駆動流体、すなわち空気、がもちろんチャンバ14から排
出される。ポンプアップされた流体はポンプチャンバ29
内に引き入れられる。流体はポンプチャンバ23から送り
出される。
First, please refer to FIG. 1 for the operation. Air enters through an inlet 86 and pressurizes a passage 88 to form a chamber 82
And chamber 84 are pressurized. Actuator 42
When is in the position shown in FIG. 1, surface 80 or surface 80 of head 74 is connected to exhaust through passageway 90, annular groove 44 and passageway 92. At this same moment, the pressure chamber 12 is connected through passage 94 to chamber 84, a source of pressurized fluid. At the same time, due to the position of valve 70, pressure chamber 14 is connected to atmosphere or exhaust through passages 100 and 98. That is, the air pressure acting on the diaphragm 16 causes the diaphragm 16 to move to the left in FIG. Similarly axis 24
Moves to the left as the diaphragm 18 moves.
The driving fluid, air, is of course exhausted from the chamber 14. The pumped-up fluid is pump chamber 29
Drawn into. Fluid is pumped out of the pump chamber 23.

アクチュエータ42は、チャンバ84内の圧力が頭部74の
背面に対して作用するので、図1に図示の位置に保持さ
れる。前側又は前面80は大気に接続される。つまりアク
チュエータ42は、圧力チャンバ12の加圧中は図1に図示
の位置に常に維持されている。圧力チャンバ12内の圧力
は、圧力チャンバ12内に突出している部材40の表面又は
面の上にも作用を及ぼし、圧力チャンバ12が部材40を図
1の最右端に押し付ける。ワッシャ52は部材40を保持
し、該部材40が円筒開口部(通路)46から抜け出るのを
防止している。部材40の面の上の圧力は、Oリング48、
49、50及び51の摩擦係合を克服するのに充分な圧力であ
る。シール64及び78のようなシールに加わる空気圧は、
部材42の端部にあるチャンバ内への空気の漏洩を阻止し
ている。チャンバ58は通路60を通って大気又は排気に接
続されている。
The actuator 42 is held in the position shown in FIG. 1 because the pressure in the chamber 84 acts on the back of the head 74. The front or front side 80 is connected to the atmosphere. That is, the actuator 42 is always maintained at the position shown in FIG. 1 during pressurization of the pressure chamber 12. The pressure in the pressure chamber 12 also acts on the surface or surface of the member 40 projecting into the pressure chamber 12, which presses the member 40 to the far right end in FIG. The washer 52 holds the member 40 and prevents the member 40 from coming out of the cylindrical opening (passage) 46. The pressure over the surface of member 40 is O-ring 48,
Sufficient pressure to overcome the frictional engagement of 49, 50 and 51. The air pressure applied to seals such as seals 64 and 78 is
This prevents air from leaking into the chamber at the end of member 42. Chamber 58 is connected to atmosphere or exhaust through passage 60.

ダイヤフラム16及び18に左に移動するのにつれ、部材
40の運動はプレート28との係合に基づいて影響を受け
る。ダイヤフラム18が図1の左側に移動するにつれて該
ダイヤフラム18は、結局は部材40に、詳しく言うと部材
40の頭部に係合して部材40を左に押すようになる。
As we move left to diaphragms 16 and 18, the members
The movement of 40 is affected based on engagement with plate 28. As the diaphragm 18 moves to the left in FIG. 1, the diaphragm 18 eventually becomes a member 40, more specifically a member
It engages the head of 40 and pushes the member 40 to the left.

図2によれば、部材40が左側に機械的に移動せしめら
れているのを認めることができる。この移動の際排気通
路90は閉鎖される。更に左に移動すると、図3に図示の
ように、通路88と通路90とが接続される。この状態にお
いて加圧された流体又は空気は、面80に抗してチャンバ
82内に流入し、該面80は、図3に図示のように、異なっ
た表面積に基づいて弁を左側に駆動する。D形弁(D−
valve)(D形弁挿入体)70は、図3に図示のように、
軸方向に移動して通路94と98とを接続する。次いで圧力
チャンバ12が排気に接続され、圧力チャンバ14は、入口
86から、チャンバ84とプレート96を貫通して接続されて
いる通路100とを通って、加圧された空気に接続され
る。空気が再度、チャンバ58から通路60を経て排出され
る。
According to FIG. 2, it can be seen that the member 40 has been mechanically moved to the left. During this movement, the exhaust passage 90 is closed. Moving further to the left, the passages 88 and 90 are connected as shown in FIG. In this condition, the fluid or air pressurized will
Flowing into 82, the face 80 drives the valve to the left based on different surface areas, as shown in FIG. D-type valve (D-
valve) (D-shaped valve insert) 70, as shown in FIG.
It moves axially to connect the passages 94 and 98. The pressure chamber 12 is then connected to the exhaust, and the pressure chamber 14 has an inlet
From 86, it is connected to pressurized air through a chamber 84 and a passage 100 connected through the plate 96. Air is again exhausted from chamber 58 via passage 60.

圧力チャンバ又は空所14が加圧されるのにつれて、圧
力チャンバ内の圧力は、部材40の右端部に対して作用を
及ぼし、部材40が図3に図示の位置を維持することがで
きるようになる。このことは、圧力が弁42の端部80に対
して維持されることを保証している。このことが次に、
加圧された空気が通路100を通って供給されること、及
び排気が圧力チャンバ12から通路94を経て連続的に行わ
れることを保証している。その場合ダイヤフラム16及び
軸24と同じ様に、ダイヤフラム18も図3の右側に移動
し、ポンプチャンバ29からのポンプアップを達成し、ま
た流体をポンプチャンバ23内に引き込むようになる。
As the pressure chamber or cavity 14 is pressurized, the pressure in the pressure chamber acts on the right end of the member 40 so that the member 40 can maintain the position shown in FIG. Become. This ensures that pressure is maintained against the end 80 of the valve 42. This, in turn,
This ensures that pressurized air is supplied through passage 100 and that exhaust is performed continuously from pressure chamber 12 via passage 94. In that case, like the diaphragm 16 and the shaft 24, the diaphragm 18 also moves to the right in FIG. 3, achieving pump-up from the pump chamber 29 and drawing fluid into the pump chamber 23.

図3で右側へのプレート36の運動が、最終的には該プ
レート36と部材40の端部とを係合せしめ、これによっ
て、ポンプの動作の反転が再び達成されるようになる。
このようにして部材40は、ダイヤフラム16、18及び軸24
の左側への運動を再び行い、最終的に図1に図示の位置
に戻される。ポンプは、空気が入口86を通って供給され
ている限り振動又はサイクルを続ける。
The movement of the plate 36 to the right in FIG. 3 eventually causes the plate 36 to engage the end of the member 40, so that a reversal of the operation of the pump is again achieved.
In this way, the member 40 is connected to the diaphragms 16, 18 and the shaft 24.
Again to the left, and eventually return to the position shown in FIG. The pump will continue to vibrate or cycle as long as air is supplied through inlet 86.

正圧は、本発明の構造体に基づきアクチュエータ42が
実際にシフトされるまでアクチュエータ42に常に供給さ
れる。次いで正圧はそのシフトした位置におけるアクチ
ュエータ42に作用を及ぼす。このようにして機械的な部
材40は、パイロット弁機構の一定かつ正のシフトを規定
する。部材40の端部は流体圧力によって加圧されるの
で、パイロット弁構造体は、サイクル内の機械的な始動
が終了した後でも正圧を維持している。
Positive pressure is always supplied to the actuator 42 until the actuator 42 is actually shifted based on the structure of the present invention. The positive pressure then acts on the actuator 42 at the shifted position. Thus, the mechanical member 40 defines a constant and positive shift of the pilot valve mechanism. Because the end of member 40 is pressurized by fluid pressure, the pilot valve structure maintains a positive pressure even after mechanical startup in the cycle has been completed.

ここでは本発明の有利な実施例を説明した。しかし本
発明は、本発明の精神及び枠を逸脱することなしに変更
又は取替えが可能である。従って本発明は、次の請求の
範囲及びその等価物によってのみ制限されるべきもので
ある。
Here, advantageous embodiments of the invention have been described. However, the present invention can be changed or replaced without departing from the spirit and scope of the present invention. Accordingly, the invention is to be limited only by the following claims and equivalents thereof.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 コザムプリク,ニコラス ジュニア アメリカ合衆国 43506 オハイオ ブ ライアン ルート 1 ボックス 201 (56)参考文献 特開 昭57−188788(JP,A) 実開 昭55−135802(JP,U) 米国特許4548551(US,A) 米国特許3791768(US,A) ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kozamprik, Nicholas Jr. United States 43506 Ohio Brian Route 1 Box 201 (56) References JP-A-57-188788 (JP, A) JP-A-55-135802 (JP, A) U) US Pat. No. 4,545,551 (US, A) US Pat. No. 3,791,768 (US, A)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】複式ダイヤフラムポンプのための機械及び
流体で作動するパイロット弁組合せ構造体であって、ハ
ウジングと、第1及び第2ダイヤフラムと、パイロット
弁装置と、第1及び第2流体圧力通路と、機械的にシフ
ト可能なパイロット部材と、から成り、 ハウジングは、複式ダイヤフラムポンプ内で軸方向に隔
置された第1及び第2流体圧力チャンバを備えた軸線を
定めており、 第1及び第2ダイヤフラムは、夫々第1及び第2圧力チ
ャンバ内で配置され、上記の各圧力チャンバ内にフレキ
シブルな壁を形成しており、前記ダイヤフラムは、上記
軸線に対して横方向に延びており、軸方向にほぼ同時に
往復運動するように機械的に結合されており、また上記
ダイヤフラムは夫々、隣接するポンプチャンバのフレキ
シブルな壁となっており、 パイロット弁装置は、単一の流体入口と、第1チャンバ
への第1出口と、第2チャンバへの第2出口とを有して
おり、又上記パイロット弁装置は、上記流体入口を第1
又は第2出口に接続するために往復動する流体作動式ス
ライド弁を有し、該流体作動式スライド弁は小さい表面
積と大きな表面積とを有する、差動表面積流体アクチュ
エータを備え、 上記パイロット弁装置はまた機械的にシフト可能なパイ
ロット部材を有し、該パイロット部材は、軸方向で圧力
チャンバ内に突き出て、一方のダイヤフラムが係合する
のに応じて軸方向にスライド可能であり、 上記スライド弁及びアクチュエータは、ハウジング内で
軸方向に移動可能な細長いスプール弁を有しており、該
スプール弁は一方の側部にスライド部材を有し、該スラ
イド部材は、第1又は第2出口及び中間排出通路と協働
し、それにより一方又は他方の出口が加圧流体入口に接
続されたときに、他方又は一方の出口だけが排気通路に
接続されるようになっており、 第1及び第2流体圧力通路は、夫々流体アクチュエータ
の小さな表面積部と大きな表面積部とに通じ、該第1流
体圧力通路は小さい表面積部に直接連通し、第2流体圧
力通路は機械的にシフト可能なパイロット部材を介して
大きな表面積に連通し、また 上記の機械的にシフト可能なパイロット部材は、流体接
続通路を有し、該通路は、他方のダイヤフラムとの係合
によってパイロット部材が軸方向に一方のダイヤフラム
だけへ向って機械的にシフトするときに第1と第2流体
圧力通路を相互に接続して、加圧流体の流れを第2流体
圧力通路内へ供給するようになっている ことを特徴とするパイロット弁構造体。
1. A combined mechanical and fluid operated pilot valve structure for a dual diaphragm pump, comprising: a housing, first and second diaphragms, a pilot valve device, and first and second fluid pressure passages. And a mechanically shiftable pilot member, wherein the housing defines an axis with first and second fluid pressure chambers axially spaced within the dual diaphragm pump; A second diaphragm is disposed in the first and second pressure chambers, respectively, forming a flexible wall in each of the pressure chambers, wherein the diaphragm extends transversely to the axis; Mechanically coupled so as to reciprocate substantially simultaneously in the axial direction, and each of the diaphragms provides a flexible wall for an adjacent pump chamber. The pilot valve device has a single fluid inlet, a first outlet to a first chamber, and a second outlet to a second chamber, and the pilot valve device has a fluid inlet. First
Or a fluid actuated slide valve reciprocating for connection to the second outlet, said fluid actuated slide valve comprising a differential surface area fluid actuator having a small surface area and a large surface area; A pilot member that is mechanically shiftable, protrudes axially into the pressure chamber and is slidable axially in response to engagement of one of the diaphragms; And the actuator has an elongated spool valve axially movable within the housing, the spool valve having a slide member on one side, wherein the slide member has a first or second outlet and an intermediate. Cooperates with the discharge passage so that when one or the other outlet is connected to the pressurized fluid inlet, only the other or one outlet is connected to the exhaust passage. Wherein the first and second fluid pressure passages communicate with a small surface area and a large surface area, respectively, of the fluid actuator, the first fluid pressure passage directly communicating with the small surface area, and a second fluid pressure passage. Communicates with a large surface area via a mechanically shiftable pilot member, and wherein the mechanically shiftable pilot member has a fluid connection passage which is engaged by engagement with the other diaphragm. Interconnecting the first and second fluid pressure passages to provide a flow of pressurized fluid into the second fluid pressure passage when the pilot member is mechanically shifted axially toward only one of the diaphragms. A pilot valve structure.
【請求項2】圧力チャンバ内に突き出ているパイロット
部材は、圧力チャンバ内の加圧流体が上記パイロット部
材を片寄らせるように作用する表面領域を有することを
特徴とする、請求項1記載の組合せ体。
2. The combination according to claim 1, wherein the pilot member protruding into the pressure chamber has a surface area in which pressurized fluid in the pressure chamber acts to bias the pilot member. body.
【請求項3】機械的にシフト可能なパイロット部材が、
軸方向の動程を制限するための停止部材を備えているこ
とを特徴とする、請求項1記載の組合せ体。
3. A mechanically shiftable pilot member,
2. The combination according to claim 1, further comprising a stop for limiting the axial travel.
【請求項4】パイロット部材の軸方向の並進によって、
機械的にシフト可能なパイロット部材を介して大きな表
面積部に接続可能である排気通路を備えていることを特
徴とする請求項1記載の組合せ体。
4. The translation of the pilot member in the axial direction,
2. The combination according to claim 1, further comprising an exhaust passage connectable to the large surface area via a mechanically shiftable pilot member.
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