JP4250713B2

JP4250713B2 - Uniaxial eccentric screw pump and its handling method

Info

Publication number: JP4250713B2
Application number: JP2003154384A
Authority: JP
Inventors: 夏四郎嬉野
Original assignee: Heishin Ltd
Current assignee: Heishin Ltd
Priority date: 2003-05-30
Filing date: 2003-05-30
Publication date: 2009-04-08
Anticipated expiration: 2023-05-30
Also published as: JP2004353605A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、洗浄及び冷蔵室・殺菌室・恒温室等の保管室での保管を必要とする食品、薬品及びケミカル液、固形物含有液、スラリー、高粘度液などの低粘度液から高粘度液に至る各種対象液を移送、充填、汲出を行う一軸偏心ねじポンプ及びその取扱方法（運用方法）に関し、詳しくは、駆動ユニットとポンプユニットとに分割可能な構造とし、この駆動ユニットとポンプユニットとを簡単に着脱できるようにした一軸偏心ねじポンプ及びその取扱方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、一軸偏心ねじポンプは、回転駆動されるドライブシャフトにカップリングロッドを介して連結した雄ねじ形ロータを、雌ねじ形ステータ内に回転自在に嵌挿して偏心回転させることにより対象液を移送する構造からなっている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
そのような一軸偏心ねじポンプは、通常、分解・洗浄・組立をあまり必要としない用途に使用されるが、食品用途、ケミカル用途などの場合には、ポンプを分解・洗浄・組立をする必要がある。
【０００４】
しかしながら、従来の一軸偏心ねじポンプは、駆動部とポンプ部とを簡単に分割できる構造ではないので、分解・洗浄・組立場にポンプ全体（ポンプ一式）を運び、分解・洗浄・組立作業をする必要があった。なお、食品用途及びケミカル用途の一軸偏心ねじポンプにおいては、中小型サイズが主流である。
【０００５】
例えば図１３（ａ）（ｂ）に示すように、従来の一軸偏心ねじポンプ１０１は、減速機１０２の出力軸１０２ａに、カップリングスリーブ１０３を焼きハメ等の固定手段で一体的に取り付け、このカップリングスリーブ１０３にドライブシャフト１０４を連結し、このドライブシャフト１０４を、ユニバーサルジョイント１０５（カップリングロッド１０５ａ）を介してロータ１０６に接続して、ステータ１０７内でロータ１０６を偏心回転させるようになっている。そして、ドライブシャフト１０４に対して、メカニカルシール１０８が設けられており、ドライブシャフト１０４の回転を許容すると共に運転中に、ポンプケーシング１０９のポンプ室からの液漏れを防止する構造となっている。
【０００６】
洗浄のために分解する場合には、まず、カップリングスリーブ１０３に対しドライブシャフト１０４を固定しているドライブピン１１０を引き抜く。
【０００７】
次に、タイトニングナット１１１を緩め、エンドスタッド１１２の耳部に配置されたＵ字形状のタイトニングナット締付座１１９から、コネクチングハウジング１１３に設けられたヒンジピン１１４を支点として、ステーボルト１１５をスウィングする。このステーボルト１１５のスイングにより、コネクチングハウジング１１３とポンプケーシング１０９の分割面Ｘ（図１３（ｂ）参照）が解放される。
【０００８】
その後、ポンプケーシング１０９を図１３（ａ）において左側に抜くと、カップリングスリーブ１０３からドライブシャフト１０４が外れ、駆動部（モータ１１６、減速機１０２、減速機取付べース１１７、コネクチングハウジング１１３、カップリンクスリーブ１０３など）を残して、ポンプ部分を分離することができる。なお、１２０は位置決め及び廻り止めピンである。
【０００９】
【特許文献１】
特公昭５９−４５５８号公報（第３，４頁及びFig.1）
【特許文献２】
実開平４−７５１７５号公報（明細書第６〜８頁及び図面第２図）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
このように分割したポンプ部分をさらに分解して、洗浄することになるが、ステーボルト１１５のスイング支点（ヒンジピン１１４）が、駆動部側のコネクチングハウジング１１３に設けられているので（図１３（ｂ）参照）、ポンプ部分を分割している状態では、メカニカルシール１０８の固定側をサポートしているサポートハウジング１１８が軸方向（ポンプ長手方向）において規制されていない。サポートハウジング１１８が規制されていないことにより、分解・洗浄・組立場に運ぶ際に、サポートハウジング１１８が減速機１０２側に移動し、ポンプケーシング１０９とサポートハウジング１１８をシールしているＯリング３９、メカニカルシール１０８を構成するＯリング１０８ａ、Ｏリング１０８ｂを設けているシール部分及び摺動シール面（図１３（ａ）のイ部参照）の部分のシール機能が損なわれ、ポンプケーシング１０９（ポンプ室）内の対象液が漏れるという問題がある。
【００１１】
そのため、ポンプケーシング１０９内の対象液が漏れないように分解・洗浄・組立場に運ぶには、運転台やロボットアームから、モータ１１６や減速機１０２などの駆動部分を含むポンプ一式を取り外して、運ぶ必要があった。
【００１２】
他の問題として、組立時に、カップリングスリーブ１０３にドライブシャフト１０４を嵌挿して、ドライブピン１１０を挿入する際に、位置決め（軸方向及び回転方向の位置決め）を行いにくいという問題もある。
【００１３】
また、減速機１０２の出力軸１０２ａに取付けられているカップリングスリーブ１０３、さらにこれに接続されているドライブシャフト１０４の先端のユニバーサルジョイント１０５にかかる軸力による分力が半径方向にかかるので、強度的にも制約があり、ドライブシャフト１０４の撓みによるメカニカルシール１０８の摺動シール面（図１３（ａ）のイ部参照）が傾き、その結果、対象液が外部に漏れるおそれもある。
【００１４】
この発明は、一軸偏心ねじポンプ（特に、洗浄及び冷蔵庫等に保管を必要とする食品やケミカル液及び粘性液を移送・充填（ディスペンサ）・汲出（ディスチャージャ）する一軸偏心ねじポンプ）において、色替え（ポンプ移送する対象液を替えること）が容易になると共に、ポンプの稼働率を向上させることを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、ステータ内でロータを偏心回転させるポンプユニットと、前記ロータを偏心回転させる駆動源を有する駆動ユニットとを備える一軸偏心ねじポンプにおいて、前記駆動ユニットと前記ポンプユニットとは着脱可能に連結され、前記ポンプユニット側に、前記ポンプユニット内の回転部材の回転を許容すると共に前記ポンプユニット内のポンプ室からの液漏れを防止する回転シール手段が配置され、前記回転シール手段は、回転部材であるドライブシャフトに対し設けられ、前記ポンプユニットは、前記駆動ユニットから取り外された状態において、前記ドライブシャフトが軸方向に移動しないように構成する部材を備え、前記部材がドライブシャフトに設けられている構成とする。
【００１６】
このようにすれば、駆動ユニットに対しポンプユニットが着脱可能に連結され、前記ポンプユニット側に回転シール手段（軸封）が配置されているので、ポンプユニットに残液があっても、液漏れを生ずることなく、ポンプユニットのみを駆動ユニットから取り外すことができる。よって、取り外したポンプユニットについて、分解・洗浄・組立をしたり、残液が残存している状態のまま冷蔵室・殺菌室・恒温室等の保管室に保管したりすることができる。
【００１７】
つまり、従来は、ポンプユニットと駆動ユニットが一体的になっていたために、分解・洗浄・組立の際には、駆動部を含むポンプ一式をポンプ取付部分（ロボットアーム等）から取り外さなければならないため、(i)モータ配線を取り外す必要があり、(ii)洗浄時にモータに水が入るおそれがあり、(iii)駆動部もポンプ部と一緒に取り外すので、重くて、取外し・（分解・洗浄・組立場への）搬送・取付けが大変であり、(iv)分解・洗浄・組立中はポンプは完全に停止状態となるなどの問題があったが、請求項１の発明では、これらの問題を解消することができる。
また、ポンプユニットは、駆動ユニットから取り外された状態において、回転シール手段が設けられるドライブシャフト（回転部材）が軸方向に移動しないように構成する部材を備え、その部材がドライブシャフトに設けられているので、ポンプユニットを駆動ユニットから取外した状態においても、ポンプユニットに設置した回転シール手段が移動しない（例えばメカニカルシールのシール面が開いたりしない）。よって、回転シール手段によるシール機能は確保され、その回転シール手段を設けている部分を通じてポンプケーシング内の対象液が外部に漏れない。
【００１８】
その場合には、請求項２に記載のように、１台の駆動ユニットに対し着脱可能に取り付けられるポンプユニットを複数台有する構成として、複数台のポンプユニットのうち１台のポンプユニットを駆動ユニットに取り付けて運転している時に、残りのポンプユニットを分解・洗浄・組立を行うことができる。これにより、一軸偏心ねじポンプの稼動率の向上が図れる。
【００１９】
すなわち、図７に示すように、駆動ユニットＵ６とポンプユニットに分割できる構造にし、なおかつ複数台のポンプユニットＵ１〜５を準備することによって、いずれかのポンプユニットＵ１を分解・洗浄場Ｓ１で分解・洗浄・組立の作業をしている間、他のポンプユニットＵ２を駆動ユニットＵ６に取り付けて、運転できるので、稼働率が大幅に向上する。
【００２０】
また、請求項３に記載のように、前記複数台のポンプユニットは、ポンプユニットごとにポンプ移送される対象液が異なる構成とすることも可能である。
【００２１】
このようにすれば、図７に示すように、複数台のポンプユニットＵ１〜Ｕ５のうち１台のポンプユニットＵ２を、（運転場Ｓ２の）ロボットアームＳ２１等に設けられている駆動ユニットＵ６に取り付けて運転している時に、残りのポンプユニットＵ３，Ｕ４，Ｕ５をそのまま冷蔵室・殺菌室・恒温室等の保管室Ｓ３に保管することができる。よって色替えによる分解・洗浄・組立の作業に要する労力を削減することもできる。
【００２２】
すなわち、色替え（多種の対象液を移送・充填・汲出）を頻繁に行う必要があるポンプにおいては、各種対象液専用のポンプユニットを用意しておけば、図７に示すように、ポンプユニットＵ２の運転中に、他のポンプユニットＵ３〜Ｕ５を冷蔵庫・殺菌室・恒温室等の保管室Ｓ３に保管して、次の運転に備えることができる。従って、色替え毎にポンプユニットを分解・洗浄・組立の作業を行う必要がない。
【００２５】
請求項４に記載のように、前記駆動ユニットは、減速機付きモータにて回転駆動される出力軸を有し、この出力軸に係合部が形成される一方、前記ポンプユニットは、ロータに連結されたドライブシャフトを有し、このドライブシャフトに前記係合部が係脱可能に係合される被係合部が形成され、前記駆動ユニットとポンプユニットとの間に、前記出力軸の係合部とドライブシャフトの被係合部とが係合した状態で、前記駆動ユニットとポンプユニットとの連結を行うコネクタが設けられている構成とすることができる。
【００２６】
このようにすれば、駆動ユニットとポンプユニットとの連結・連結解除が、駆動ユニット側の出力軸の係合部とドライブシャフトの被係合部との係合関係やコネクタを利用することで簡単かつ確実に実現される。
【００２７】
また、請求項５に記載のように、前記駆動ユニットは、ロータ及びステータを有するポンプ本体と、このポンプ本体の一端部に設けられるエンドスタッドと、前記ポンプ本体の他端部に一端部が接続されるポンプケーシングと、このポンプケーシングの他端部側に設けられ前記ポンプ室を形成するサポートハウジングと、前記ポンプケーシングをポンプ本体に対し中間アダプタを介してクランプ装置とを備える構成とすることができる。
【００２８】
さらに、請求項６に記載のように、前記ドライブシャフトに着脱可能な位置決めリングが取り付けられ、前記サポートハウジングと中間アダプタとによって前記位置決めリングが、回転可能でかつポンプ長手方向の移動が規制されるように挟まれ、かつサポートハウジングに取り付けられた軸受により前記ドライブシャフトの回転を支持するようにしている。
【００２９】
このようにすれば、簡単な構造で、ポンプユニットを構成でき、ドライブシャフトがそれの軸方向に移動するのを規制することができ、また、ドライブシャフトの回転ブレを防止することができる。
【００３０】
また、請求項７に記載のように、前記駆動ユニットの出力軸に、一端部に前記ドライブシャフトが挿入されるカップリングスリーブの他端部が一体的に取付けられ、このカップリングスリーブ内にドライブピンがスリーブ直径方向に設けられる一方、前記ドライブシャフトの駆動ユニット側端部をＵ字形に切り欠いて切り欠き部が形成されると共に、前記コネクタで連結される際に、前記切り欠き部とドライブピンとが係合することで、前記出力軸とドライブシャフトとが動力伝達可能な状態に連結される構成とすることができる。
【００３１】
このようにすれば、駆動ユニットとポンプユニットとを連結する際に、切り欠き部とドライブピンとにより無理なく位置決めがなされ、簡単に動力伝達可能な状態とされる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に沿って説明する。なお、本発明が適用される一軸偏心ねじポンプは、前述したように、洗浄及び冷蔵室・殺菌室・恒温室等の保管室に保管する必要がある食品・薬品及びケミカル液・固形物含有液・スラリー・高粘度液などの低粘度液から高粘度液に至るまでの各種対象液の移送・充填・汲出を行うもので、(a)食品やケミカル液を移送する移送ポンプ、(b)ディスペンサ（充填ポンプ）、(c)ディスチャージャ（汲出ポンプ）に適用できるものである。
【００３６】
図１に示すように、本発明に係る一軸偏心ねじポンプ１は、ポンプユニットＵ１（Ｕ２〜Ｕ５）及び駆動ユニットＵ６により構成される。なお、ポンプユニットＵ１〜Ｕ５は同一の構造であり、いずれのポンプユニットＵ１〜Ｕ５も駆動ユニットＵ１に着脱可能である（図７参照）。この一軸偏心ねじポンプ１は、設置状態では、長手方向が上下方向となる縦置きで、上側に駆動ユニットＵ６、下側にポンプユニットＵ１（Ｕ２〜Ｕ５）がそれぞれ位置し、本例では、下側から対象液を吐出する充填作業に使用される（商品名：ディスペンサ）。
【００３７】
ポンプユニットＵ１は、基本的には、ポンプ本体２、ジョイント３、回転シール手段４（軸封）、筒状のポンプケーシング５、サポートハウジング６、ドライブシャフト７、ノズル８（エンドスタッド）、中間アダプタ９、位置決めリング１０、スリーブ１１、クランプ装置１２、コネクタ１３の一部（被係合具２１）を備える。一方、駆動ユニットＵ６は、基本的には、駆動部１４（減速機付きモータ）、減速機取付べース１５、カップリングスリーブ１６、コネクタ１３の残部（スプリング２２、係合具２３）を備える。
【００３８】
そして、ポンプ本体２は、ステータ１０７内でロータ１０６が偏心回転するもので、一端部にノズル８が設けられ、他端部にポンプケーシング５の一端部が接続されている。このポンプケーシング５の他端部には、回転シール手段４を介してサポートハウジング６が設けられ、ポンプケーシング５内にポンプ室を形成している。このポンプケーシング５及びサポートハウジング６は、ポンプ本体２に対し中間アダプタ９を介してクランプ装置１２にてクランプされている。駆動部１４の出力軸３６に固定ピン３７にてカップリングスリーブ１６の一端部が取付固定され、このカップリングスリーブ１６の他端部にポンプユニットＵ１側のドライブシャフト７が連結され、動力伝達可能な状態となる。
【００３９】
ポンプユニットＵ１（Ｕ２〜Ｕ５）と駆動ユニットＵ６とは、それらユニットＵ１，Ｕ６間にわたって設けられたコネクタ１３（例えば、ステンレスキャッチクリップ：商品名）により連結・連結解除を行うことができ、その連結を解除することにより、中間アダプタ９と減速機取付ベース１５との間で分離可能な状態となる。その状態で、駆動ユニットＵ６からポンプユニットＵ１（Ｕ２〜Ｕ５）を分離すれば、２つのユニットＵＩ，Ｕ６に無理なく分割することができる。コネクタ１３は、図３に示すように、ポンプユニットＵ１側の中間アダプタ９に取り付けられた被係合具２１と、減速機取付ベース１５側にスプリング２２を介して取り付けられ被係合具２１に係合可能に係合する係合具２３とを有し、スプリング２２の伸縮力を利用してワンタッチで、連結状態と連結解除状態との切換えができるものである。
【００４０】
そして、コネクタ１３を、被係合具２１と係合具２３の係合が解除された連結解除状態とし、その状態でポンプユニットＵ１を駆動ユニットＵ６からポンプ長手方向（ドライブシャフト７の軸方向）に引き離すように引っ張れば、カップリングスリーブ１６に嵌挿しているドライブシャフト７の一端部も同時に外れ、ポンプユニットＵ１と駆動ユニットＵ６とを簡単に分割することができる。
【００４１】
また、回転シール手段４は、ドライブシャフト７に取り付けられるもので、駆動ユニットＵ６から分割された状態で、回転シール手段４の部位から対象液が漏れる（ポンプケーシング５のポンプ室内の残液が漏れる）のを防止するように構成されている。なお、分割時には、図２に二点鎖線で示すように、吐出口２４は蓋２５にて、吸込口２６は蓋２７にて閉塞され、ポンプケーシング５内の残液が吐出口２４や吸込口２６より漏れないようにされる。
【００４２】
駆動ユニットＵ６側の減速機取付ベース１５は、カップリングスリーブ１６などが収納される筒状部分に、ロボットアーム２８に固定的に取付けられる取付部１５ａが形成されている（図２の二点鎖線参照）。
【００４３】
ノズル８の外側には、図１及び図４に示すように、２つの切り欠き３１ａが形成されたフランジ状のノズルサポート３１が嵌め込まれ、その切り欠き３１ａにステーボルト１２ａのねじ部が挿通され、タイトニングナット３３にて固定される構成とされている。なお、ノズル８とノズルサポート３１とは一体化することもできる。
【００４４】
図１及び図５に示すように、ロータ１０６とドライブシャフト７とは、オルダム継手３４を用いて連結されている。このオルダム継手３４は、ロータ１０６およびドライブシャフト７に一体に形成されたオスボス部３４ａ，３４ｂと、それらにスライド可能に嵌合されるメスボス３４ｃとを有する。オスボス部３４ａとメスボス３４ｃとの嵌合方向と、オスボス部３４ｂとメスボス３４ｃとの嵌合方向とは直交している。
【００４５】
また、回転シール手段４は、シールリング３５ａ、フローティングシート３５ｂ，圧縮バネ３５ｃ、廻り止めピン３５ｄ，３５ｅ及びＯリング３５ｆ，３５ｇを有するメカニカルシールとして構成される。また、ポンプケーシング５とサポートハウジング６との間にもＯリング３９が設けられ、ポンプケーシング５とサポートハウジング６との間もシールされている。
【００４６】
図６（ａ）に示すように、ドライブシャフト７は、一部が矩形断面形状に加工され、この矩形断面部７ａに対応する矩形穴を有し二分割可能である位置決めリング１０（部材１０Ａ，１０Ｂからなる）が前記矩形断面部７ａに装着され、位置決めリング１０が開かないように（分割しないように）スリーブ１１を外側から嵌合状態で取付けている。
【００４７】
また、図５、図６（ｂ）〜（ｄ）に示すように、前記ドライブシャフト７の駆動ユニットＵ６側の端部をＵ字形に切り欠いて切り欠き部７ｂが形成されると共に、出力軸３６に固定ピン３７によりカップリングスリーブ１６が一体的に取付けられ、このカップリングスリーブ１６内の穴にドライブピン３８が直径方向に貫通して設けられている。そして、中間アダプタ９と取付ベース１５をコネクタ１３で結合する際に、切り欠き部７ｂとドライブピン３８が係脱可能に係合して、ロータ１０６を駆動するための動力伝達ができる状態となる構成とされている。
【００４８】
なお、ドライブシャフト７の軸方向の移動は、駆動部１４側方向の移動についてはドライブピン３８との係合により、ポンプ本体２側方向の移動に対しては、無潤滑ブッシュ１９によりそれぞれ規制されている。この場合、サポートハウジング６と位置決めリング１０との間には隙間が形成されている。
【００４９】
この位置決めリング１０（フランジ部１０ａ）は、（ポンプケーシング５の駆動ユニットＵ６側の端部に嵌合されている）サポートハウジング６と中間アダプタ９との間に、回転可能なようにかつドライブシャフト７の軸方向に移動しないように、所定の範囲内にある隙間をもって挟まれている。
【００５０】
また、ステーボルト１２ａを含むクランプ装置１２でもって、このサポートハウジング６や中間アダプタ９がポンプケーシング５から外れないように、ステータ１０７とポンプケーシング５を挟んだ状態でノズルサポート３１（又はエンドスタッド）と中間アダプタ９をクランプする構成とされている。これにより、駆動ユニットＵ６からポンプユニットＵ１を分離しても、サポートハウジング６や中間アダプタ９がポンプユニットＵ１側にクランプされたままであるので、回転シール手段４（メカニカルシール）やＯリング３９の位置がずれて液漏れが生ずることはない。
【００５１】
また、サポートハウジング６又は中間アダプタ９がポンプケーシング５から外れないように、ポンプケーシング５と中間アダプタ９とをクランプする構成としてもよい。
【００５２】
また、図７に示すように、駆動ユニットＵ６とポンプユニットＵ１に分割できる構造にするだけでなく、その駆動ユニットＵ６に着脱可能に取り付けることができる複数台のポンプユニットＵ１，Ｕ２を準備すれば、例えばポンプユニットＵ１を分解洗浄場Ｓ１で分解・洗浄の作業をしている間、他のポンプユニットＵ２を駆動ユニットＵ６に取り付けて、運転場Ｓ２で運転することができる。これにより、稼働率を大幅に向上させることが可能となる。
【００５３】
さらに、色替え（多種の対象液を移送・充填・汲出）を頻繁に行う必要があるポンプにおいては、対象液専用のポンプユニットＵ３〜Ｕ５を用意（準備）しておけば、ポンプユニットＵ２の運転中に、他のポンプユニットＵ３，Ｕ４，Ｕ５は冷蔵庫・殺菌室・恒温室等の保管室Ｓ３に保管しておくことができ、次の運転に備えることが可能となる。
【００５４】
従って、色替え毎にポンプを分解・洗浄・組立の作業を行う必要がない。
【００５５】
なお、前記実施の形態において、駆動ユニットＵ６側から見てロータ１０６がステータ１０７内を左回転で、ポンプケーシング５側からの吸込みとなり、ノズル８から吐出される（この場合はディスペンサとして一般的に適用される）。また、駆動ユニットＵ６側から見てロータ１０６が右回転で、エンドスタッド（ノズル）側からの吸込みとなり、ポンプケーシング５に設けられた吐出口から吐出される（この場合はディスチャージャとして一般的に適用される）。
【００５６】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、次のように変更することも可能である。
【００５７】
(i)図８に示すように、位置決めリング１０のフランジ部１０ａをサポートハウジング６及び中間アダプタ９で、外周縁と中間アダプタ９との間に所定の隙間をもつように挟み、（位置決めリング１０が外側に嵌合される）ドライブシャフト７が軸方向に移動しないようにすることもできる。この場合は、ドライブシャフト７の軸方向の動きを、ハ部及びへ部で規制している。
【００５８】
そして、ドライブシャフト７の端部のＵ字形状の切り欠き部７ｂとカップリングスリーブ１６のドライブピン３８との間のニ部にはドライブシャフト７の軸方向に隙間が形成されている。
【００５９】
(ii)図９に示すように、ドライブシャフト７の軸方向の位置決めに、組合わせアンギュラ玉軸受４１を用いることもできる。つまり、組合わせアンギュラ玉軸受４１で、ドライブシャフト７の軸方向の移動を規制している。この場合も、図８に示す場合と同様に、ドライブシャフト７の切り欠き部７ｂとカップリングスリーブ１６のドライブピン３８との間には隙間が形成されている。
【００６０】
一軸偏心ねじポンプは、吐出口・吸込口の位置及び吐出圧・吸込圧により、ドライブシャフト７に作用する力の大きさ及び方向が決まる。そして、図１３に示す従来構造では、このドライブシャフト１０４にかかる軸方向及び半径方向の力は減速機１０２に内蔵された軸受で受けるようになっている。そのため、ポンプの仕様によっては．減速機１０２内蔵の軸受では、強度不足の場合がある。
【００６１】
図９に示すように、組合わせアンギュラ玉軸受４１を使用すれば、スラスト及びラジアル方向の力を支持することができるので、上記問題を解消できると共に、ドライブシャフト７のラジアル力による撓みを防止することもできる。
【００６２】
また、組合わせアンギュラ玉軸受４１の代わりに、円錐ころ軸受、自動調心ころ軸受等を使用することもできる。
【００６３】
(iii)図１０に示すように、ポンプケーシング５内が高圧（２〜５ＭＰａ程度）の条件下で使用されるものの場合には、回転シール手段４’として、高圧でもシールすることができるＵーパッキン５１（商品名：ロト・バリシール）を用いることも可能である。
【００６４】
ただし、Ｕーパッキン５１を用いると、それのリップ力で、ドライブシャフト７の摺動面を硬化処理しても、すり減り（あるいは僅かに傷がつき）、ポンプ室内の液が外部に漏れるおそれがある。そのため、Ｕーパッキン５１を用いる場合には、それによるシール位置をずらせるように構成されている。なお、本例では、初期位置も含めて、シール位置を３回変更できるように構成されている。ここで、Ｕーパッキン５１によるシール位置の変更は、取り付けプレート５１ａ、サポートプレート５１ｂ及びアダプタプレート５１ｃを入れ替えることにより行う。
【００６５】
図１０の上半分は初期セット状態を示し、同図の下半分は３回目のセット状態を示す。
【００６６】
(iv)図１１に示すように、ポンプユニットＵ１と駆動ユニットＵ６を接続するコネクタ１３’を構成することも可能である。
【００６７】
この場合は、ポンプユニットＵ１と駆動ユニットＵ６を接続してから、スイングボルト６１を、Ｙ方向に回転して、減速機取付ベース１５の取付凹部１５ｂ内に係合し（図１１に図示の状態）、その係合状態で締付ナット６２で締め付けることにより、両ユニットＵ１，Ｕ６を一体に連結することができる。連結を解除する場合には、締付ナット６２を緩めて、スイングボルト６１をＺ方向に回転すればよい。なお、図示していないが、中間アダプタ９と減速機取付ベース１５の位置決め及び廻り止めのためのピン等を必要に応じて設けてもよい。
【００６８】
(v)図１２に示すように、クランプ装置１２’及びコネクタ１３’にサニタリー継手７１（I.D.F.クランプ継手）を、ジョイント３’にユニバーサルジョイント７２を用いることも可能である。
【００６９】
この場合は、ポンプユニットＵ１と駆動ユニットＵ６の分割個所は、中間アダプタ９’とコネクチングハウジング７３との間である。なお、コネクチングハウジング７３と減速機取付ベース７４は一体化してもよい。
【００７０】
(vi) 駆動部については、減速機付モータのほか、モータ直動でも可能である。モータとしては、汎用モータ、インバータモータ、サーボモータ、エヤーモータ、油圧モータ等、何れでも可能である。
【００７１】
(vii)回転シール手段４（軸封）は、メカニカルシール、Ｕ−パッキン（商品名：ロト・バリシール）のほか、グランドパッキンなど何れでも可能である。
【００７２】
(viii)ジョイント３としては、オルダム継手、ユニバーサルジョイントのほか、フレキシブルシャフト、フレキシブルワイヤ他、何れでも可能である。
【００７３】
(ix)エンドスタッドは、ノズルのほか、何れでも可能である。
【００７４】
(x)クランプ装置１２は、ステーボルト方式、サニタリー継手のほか、何れでも可能である。
【００７５】
(xi)コネクタ１３は、キャッチクリップ、スイングボルトのほか、何れでも可能である。
【００７６】
(xii)中間軸受は、無潤滑ブッシュ又は転がり（玉）軸受でも可能である。また、中間軸受を用いなくてもよい。
【００７７】
(xiii)位置決めリング１０は２分割で、ドライブシャフト７の矩形断面部に嵌め込み、スリーブ１１にて運転時に開かないように、位置決めリング１０をドライブシャフト７に取外し可能に取り付けるようにしているが、他の方法でもよい。
【００７８】
【発明の効果】
この発明は、以上に説明したように実施され、駆動ユニットに対しポンプユニットを着脱可能に取り付け、前記ポンプユニット側に回転シール手段（軸封）を配置しているので、残液のある状態でポンプユニットを駆動ユニットから取り外して、液漏れを生ずることがない。よって、ポンプユニットのみを取り外して、分解・洗浄・組立の作業をしたり、冷蔵室・殺菌室・恒温室等の保管室にいわゆる色替えのために保管したりすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例に係わる一軸偏心ねじポンプを、一部断面で示す側面である。
【図２】図１のＡ−Ａ線における断面図である。
【図３】図１の本発明一軸偏心ねじポンプを、ポンプユニットと駆動ユニットとに分割した状態を示す図である。
【図４】図１のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図５】本発明の一軸偏心ねじポンプの要部を示す拡大断面図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ図５のＣ−Ｃ線、Ｄ−Ｄ線、Ｅ−Ｅ線及びＦ−Ｆ線における断面図である。
【図７】本発明の分割・着脱式一軸偏心ねじポンプの取扱方法（運用方法）を示す説明図である。
【図８】ドライブシャフトの軸方向の移動を規制する第２の実施例を示す図面である。
【図９】ドライブシャフトの軸方向の移動を規制する第３の実施例を示す図面である。
【図１０】回転シール手段にＵーパッキンを使用した状態の本発明の実施例を示す図である。
【図１１】コネクタにスイング式ボルトを用いた状態の本発明の実施例を示す図である。
【図１２】クランプ装置についての他の実施例を示す図である。
【図１３】（ａ）従来の分割式ではない一軸偏心ねじポンプの一例を示す一部を断面で表した側面図、（ｂ）は同平面図である。
【符号の説明】
Ｕ１〜Ｕ５ポンプユニット
Ｕ６駆動ユニット
１一軸偏心ねじポンプ
２ポンプ本体
３ジョイント
４回転シール手段（軸封）
５ポンプケーシング
６サポートハウジング
７ドライブシャフト
７ａ矩形断面部
７ｂ切り欠き部（被係合部）
８ノズル
９中間アダプタ
１０位置決めリング
１１スリーブ
１２クランプ装置
１３コネクタ
１４駆動部
１５減速機取付ベース
１６カップリングスリーブ
３６出力軸
３８ドライブピン（係合部）
１０６ロータ
１０７ステータ
Ｓ１分解・洗浄場
Ｓ２運転場
Ｓ３冷蔵室・殺菌室・恒温室等の保管室[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to low viscosity liquids such as foods, chemicals and chemical liquids, solid-containing liquids, slurries, and high viscosity liquids that require cleaning and storage in refrigerators, sterilization rooms, temperature-controlled rooms, etc. The uniaxial eccentric screw pump that transports, fills, and pumps various target liquids, and its handling method (operating method). Specifically, the drive unit and pump unit can be divided into a drive unit and a pump unit. The present invention relates to a single-shaft eccentric screw pump that can be easily attached and detached and a method for handling the same.
[0002]
[Prior art]
As is well known, a single-shaft eccentric screw pump is configured such that a male threaded rotor connected to a rotationally driven drive shaft via a coupling rod is rotatably inserted into a female threaded stator and rotated eccentrically. It consists of the structure to transfer (for example, refer patent document 1).
[0003]
Such single-shaft eccentric screw pumps are usually used for applications that do not require much disassembly, cleaning, and assembly. However, in food applications and chemical applications, it is necessary to disassemble, clean, and assemble the pump. is there.
[0004]
However, the conventional single-shaft eccentric screw pump does not have a structure in which the drive unit and the pump unit can be easily divided. Therefore, the entire pump (a set of pumps) is transported to the disassembly / cleaning / assembly site for disassembly / cleaning / assembly. There was a need. In uniaxial eccentric screw pumps for food use and chemical use, medium and small sizes are the mainstream.
[0005]
For example, as shown in FIGS. 13 (a) and 13 (b), a conventional uniaxial eccentric screw pump 101 has a coupling sleeve 103 integrally attached to an output shaft 102a of a speed reducer 102 by a fixing means such as grilling. The drive shaft 104 is coupled to the coupling sleeve 103, and the drive shaft 104 is connected to the rotor 106 via the universal joint 105 (coupling rod 105a), so that the rotor 106 is eccentrically rotated in the stator 107. ing. A mechanical seal 108 is provided for the drive shaft 104 to allow the drive shaft 104 to rotate and prevent liquid leakage from the pump chamber of the pump casing 109 during operation.
[0006]
When disassembling for cleaning, first, the drive pin 110 that fixes the drive shaft 104 to the coupling sleeve 103 is pulled out.
[0007]
Next, the tightening nut 111 is loosened, and the stay bolt 115 is fixed from the U-shaped tightening nut tightening seat 119 disposed at the ear of the end stud 112 to the hinge pin 114 provided on the connecting housing 113 as a fulcrum. Swing. Due to the swing of the stay bolt 115, the dividing surface X of the connecting housing 113 and the pump casing 109 (see FIG. 13B) is released.
[0008]
Thereafter, when the pump casing 109 is pulled out to the left side in FIG. 13A, the drive shaft 104 is detached from the coupling sleeve 103, and the drive unit (motor 116, speed reducer 102, speed reducer mounting base 117, connecting housing 113). , Leaving the cup link sleeve 103, etc.), the pump portion can be separated. Reference numeral 120 denotes a positioning and detent pin.
[0009]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No.59-4558 (pages 3 and 4 and Fig.1)
[Patent Document 2]
Japanese Utility Model Publication No. 4-75175 (specifications, pages 6 to 8 and drawing 2)
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
The pump portion thus divided is further disassembled and cleaned, but the swing fulcrum (hinge pin 114) of the stay bolt 115 is provided in the connecting housing 113 on the drive unit side (FIG. 13 ( In the state where the pump portion is divided, the support housing 118 that supports the fixed side of the mechanical seal 108 is not restricted in the axial direction (pump longitudinal direction). Since the support housing 118 is not regulated, the O-ring 39 seals the pump casing 109 and the support housing 118 when the support housing 118 moves to the speed reducer 102 side when transported to the disassembly / cleaning / assembly site. The sealing function of the seal portion provided with the O-ring 108a and the O-ring 108b constituting the mechanical seal 108 and the sliding seal surface (refer to portion a in FIG. 13A) is impaired, and the pump casing 109 (pump chamber 109) ) There is a problem that the target liquid leaks.
[0011]
Therefore, in order to transport the target liquid in the pump casing 109 to the disassembly / cleaning / assembly site so that it does not leak, remove the pump set including the driving part such as the motor 116 and the speed reducer 102 from the cab or robot arm, I had to carry it.
[0012]
Another problem is that it is difficult to perform positioning (positioning in the axial direction and the rotational direction) when the drive shaft 104 is inserted into the coupling sleeve 103 and the drive pin 110 is inserted during assembly.
[0013]
Further, since the component force due to the axial force applied to the universal joint 105 at the tip of the coupling sleeve 103 attached to the output shaft 102a of the speed reducer 102 and the drive shaft 104 connected thereto is applied in the radial direction, There is also a restriction, and the sliding seal surface of the mechanical seal 108 due to the bending of the drive shaft 104 (refer to the portion A in FIG. 13A) is inclined, and as a result, the target liquid may leak to the outside.
[0014]
This invention relates to a uniaxial eccentric screw pump (particularly, a uniaxial eccentric screw pump that transfers, fills (dispensers), and pumps (discharges) food, chemical liquids, and viscous liquids that need to be stored in a refrigerator or a refrigerator). The purpose is to facilitate replacement (change the target liquid to be pumped) and to improve the operating rate of the pump.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
  The invention according to claim 1 is a uniaxial eccentric screw pump comprising a pump unit for eccentrically rotating a rotor in a stator and a drive unit having a drive source for eccentrically rotating the rotor, wherein the drive unit and the pump unit are detachable. Rotating seal means for allowing the rotation of the rotating member in the pump unit and preventing liquid leakage from the pump chamber in the pump unit is disposed on the pump unit side so as to be connected.The rotary seal means is provided for a drive shaft that is a rotary member, and the pump unit includes a member configured to prevent the drive shaft from moving in the axial direction when the pump unit is detached from the drive unit. The member is provided on the drive shaftThe configuration.
[0016]
In this way, the pump unit is detachably connected to the drive unit, and the rotary seal means (shaft seal) is arranged on the pump unit side. It is possible to remove only the pump unit from the drive unit without causing any problems. Therefore, the removed pump unit can be disassembled, cleaned, assembled, or stored in a storage room such as a refrigerator room, a sterilization room, or a temperature-controlled room with the remaining liquid remaining.
[0017]
  That meansIn the past, the pump unit and drive unit were integrated, so when disassembling, cleaning, and assembling, the pump set including the drive unit must be removed from the pump mounting part (robot arm, etc.). i) It is necessary to remove the motor wiring. (ii) There is a risk of water entering the motor during cleaning. (iii) The drive unit is also removed together with the pump unit, so it is heavy and should be removed / disassembled / cleaned / assembled. (Iv) There is a problem that the pump is completely stopped during disassembly, cleaning, and assembly. However, the invention of claim 1 solves these problems. be able to.
  The pump unit also includes a member configured to prevent the drive shaft (rotating member) provided with the rotation sealing means from moving in the axial direction when the pump unit is detached from the drive unit, and the member is provided on the drive shaft. Therefore, even when the pump unit is detached from the drive unit, the rotary sealing means installed in the pump unit does not move (for example, the sealing surface of the mechanical seal does not open). Therefore, the sealing function by the rotation sealing means is ensured, and the target liquid in the pump casing does not leak to the outside through the portion where the rotation sealing means is provided.
[0018]
In that case, as described in claim 2, as a configuration having a plurality of pump units detachably attached to one drive unit, one pump unit among the plurality of pump units is a drive unit. The remaining pump unit can be disassembled, cleaned and assembled when it is installed and operated. Thereby, the operating rate of the uniaxial eccentric screw pump can be improved.
[0019]
That is, as shown in FIG. 7, the pump unit U1 can be divided into a drive unit U6 and a pump unit, and by preparing a plurality of pump units U1 to U5, one of the pump units U1 is disassembled in the disassembly / cleaning place S1. -While performing the cleaning and assembling work, another pump unit U2 can be attached to the drive unit U6 and operated, so the operating rate is greatly improved.
[0020]
Further, as described in claim 3, the plurality of pump units may be configured such that the target liquid to be pumped is different for each pump unit.
[0021]
In this way, as shown in FIG. 7, one pump unit U2 out of the plurality of pump units U1 to U5 is connected to the drive unit U6 provided in the robot arm S21 (of the operation site S2) or the like. When installed and operated, the remaining pump units U3, U4, U5 can be stored in the storage room S3 such as a refrigerator room, a sterilization room, a temperature-controlled room as they are. Therefore, labor required for disassembly, cleaning, and assembly work by color change can be reduced.
[0022]
That is, in a pump that needs to be frequently changed (transfer, fill, and pump out various target liquids), if a pump unit dedicated to various target liquids is prepared, as shown in FIG. During the operation of U2, the other pump units U3 to U5 can be stored in a storage room S3 such as a refrigerator, a sterilization room, and a temperature-controlled room to prepare for the next operation. Therefore, it is not necessary to disassemble, clean, and assemble the pump unit for each color change.
[0025]
  Claim4The drive unit has an output shaft that is rotationally driven by a motor with a speed reducer, and an engaging portion is formed on the output shaft, while the pump unit is connected to a rotor. The drive shaft has an engaged portion with which the engagement portion is detachably engaged with the drive shaft, and an engagement portion of the output shaft is provided between the drive unit and the pump unit. A connector for connecting the drive unit and the pump unit in a state where the engaged portion of the drive shaft is engaged can be provided.
[0026]
In this way, the drive unit and the pump unit can be easily connected and disconnected by using the engagement relationship between the engagement portion of the output shaft on the drive unit side and the engaged portion of the drive shaft and the connector. And it will be realized reliably.
[0027]
  Claims5The drive unit includes a pump body having a rotor and a stator, an end stud provided at one end of the pump body, and a pump casing having one end connected to the other end of the pump body. The support housing provided on the other end side of the pump casing and forming the pump chamber, and the pump casing may be provided with a clamp device with an intermediate adapter connected to the pump body.
[0028]
  And claims6As described in the above, a detachable positioning ring is attached to the drive shaft, and the positioning ring is sandwiched between the support housing and the intermediate adapter so that the positioning ring is rotatable and movement in the pump longitudinal direction is restricted, The rotation of the drive shaft is supported by a bearing attached to the support housing.
[0029]
In this way, the pump unit can be configured with a simple structure, the drive shaft can be restricted from moving in the axial direction thereof, and rotation blur of the drive shaft can be prevented.
[0030]
  Claims7As described above, the other end of the coupling sleeve into which the drive shaft is inserted at one end is integrally attached to the output shaft of the drive unit, and the drive pin extends in the sleeve diameter direction within the coupling sleeve. On the other hand, the drive unit side end of the drive shaft is cut out in a U shape to form a cutout, and the cutout and the drive pin engage when connected by the connector. Thus, the output shaft and the drive shaft can be connected in a state where power can be transmitted.
[0031]
If it does in this way, when connecting a drive unit and a pump unit, positioning will be made without difficulty by a notch part and a drive pin, and it will be in the state where power transmission is easily possible.
[0035]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The single-shaft eccentric screw pump to which the present invention is applied is, as described above, a food / chemical / chemical liquid / solid-containing liquid that needs to be cleaned and stored in a storage room such as a refrigerator room, a sterilizer room, and a temperature-controlled room.・ Transfers, fills, and pumps out various target liquids from low viscosity liquids such as slurry and high viscosity liquids to high viscosity liquids. (A) Transfer pumps that transfer food and chemical liquids, (b) Dispensers (Filling pump), (c) Applicable to a discharger (pumping pump).
[0036]
As shown in FIG. 1, the uniaxial eccentric screw pump 1 which concerns on this invention is comprised by the pump unit U1 (U2-U5) and the drive unit U6. The pump units U1 to U5 have the same structure, and any of the pump units U1 to U5 can be attached to and detached from the drive unit U1 (see FIG. 7). In the installed state, the uniaxial eccentric screw pump 1 is placed vertically with the longitudinal direction being the vertical direction, and the drive unit U6 is located on the upper side and the pump unit U1 (U2 to U5) is located on the lower side. Used for filling work for discharging the target liquid from the side (trade name: dispenser).
[0037]
The pump unit U1 basically includes a pump body 2, a joint 3, a rotation sealing means 4 (shaft seal), a cylindrical pump casing 5, a support housing 6, a drive shaft 7, a nozzle 8 (end stud), and an intermediate adapter. 9, the positioning ring 10, the sleeve 11, the clamping device 12, and a part of the connector 13 (the engaged tool 21). On the other hand, the drive unit U6 basically includes a drive unit 14 (a motor with a speed reducer), a speed reducer mounting base 15, a coupling sleeve 16, and the remaining part of the connector 13 (spring 22 and engagement tool 23). .
[0038]
The pump body 2 is configured such that the rotor 106 rotates eccentrically in the stator 107, the nozzle 8 is provided at one end, and one end of the pump casing 5 is connected to the other end. A support housing 6 is provided at the other end of the pump casing 5 via a rotation sealing means 4, and a pump chamber is formed in the pump casing 5. The pump casing 5 and the support housing 6 are clamped with respect to the pump body 2 by a clamp device 12 via an intermediate adapter 9. One end of the coupling sleeve 16 is attached and fixed to the output shaft 36 of the drive unit 14 by a fixing pin 37, and the drive shaft 7 on the pump unit U1 side is connected to the other end of the coupling sleeve 16 so that power can be transmitted. It becomes a state.
[0039]
The pump unit U1 (U2 to U5) and the drive unit U6 can be connected and disconnected by a connector 13 (for example, stainless catch clip: product name) provided between the units U1 and U6. Is released, the intermediate adapter 9 and the reduction gear mounting base 15 can be separated from each other. In this state, if the pump unit U1 (U2 to U5) is separated from the drive unit U6, it can be divided into two units UI and U6 without difficulty. As shown in FIG. 3, the connector 13 is attached to the engaged tool 21 attached to the intermediate adapter 9 on the pump unit U1 side, and attached to the engaged tool 21 via the spring 22 on the reduction gear mounting base 15 side. It has an engaging tool 23 that engages so as to be engageable, and can switch between a connected state and a disconnected state by one touch using the expansion and contraction force of the spring 22.
[0040]
Then, the connector 13 is brought into a disconnected state in which the engagement between the engaged tool 21 and the engaging tool 23 is released, and in this state, the pump unit U1 is moved from the drive unit U6 to the pump longitudinal direction (axial direction of the drive shaft 7). When pulled apart, the one end of the drive shaft 7 fitted into the coupling sleeve 16 is also removed at the same time, and the pump unit U1 and the drive unit U6 can be easily divided.
[0041]
Moreover, the rotation seal means 4 is attached to the drive shaft 7, and the target liquid leaks from the part of the rotation seal means 4 in a state where it is divided from the drive unit U6 (the residual liquid in the pump chamber of the pump casing 5 leaks). ). At the time of division, as shown by a two-dot chain line in FIG. 2, the discharge port 24 is closed with a lid 25 and the suction port 26 is closed with a lid 27, and the remaining liquid in the pump casing 5 is discharged into the discharge port 24 and the suction port. 26 is prevented from leaking.
[0042]
The reduction gear mounting base 15 on the drive unit U6 side is formed with a mounting portion 15a that is fixedly mounted to the robot arm 28 in a cylindrical portion in which the coupling sleeve 16 and the like are accommodated (two-dot chain line in FIG. 2). reference).
[0043]
As shown in FIGS. 1 and 4, a flange-like nozzle support 31 having two notches 31a is fitted on the outside of the nozzle 8, and a thread portion of the stay bolt 12a is inserted into the notch 31a. The fastening nut 33 is used for fixing. The nozzle 8 and the nozzle support 31 can be integrated.
[0044]
As shown in FIGS. 1 and 5, the rotor 106 and the drive shaft 7 are connected using an Oldham coupling 34. The Oldham coupling 34 has male boss portions 34a and 34b formed integrally with the rotor 106 and the drive shaft 7, and a female boss 34c slidably fitted thereto. The fitting direction between the male boss part 34a and the female boss 34c is orthogonal to the fitting direction between the male boss part 34b and the female boss 34c.
[0045]
Further, the rotary seal means 4 is configured as a mechanical seal having a seal ring 35a, a floating sheet 35b, a compression spring 35c, non-rotating pins 35d and 35e, and O-rings 35f and 35g. An O-ring 39 is also provided between the pump casing 5 and the support housing 6, and the space between the pump casing 5 and the support housing 6 is also sealed.
[0046]
As shown in FIG. 6 (a), the drive shaft 7 is partially processed into a rectangular cross-sectional shape, and has a rectangular hole corresponding to the rectangular cross-sectional portion 7a and can be divided into two parts (members 10A, 10A, 10B) is mounted on the rectangular cross section 7a, and the sleeve 11 is attached from the outside in a fitted state so that the positioning ring 10 is not opened (so as not to be divided).
[0047]
As shown in FIGS. 5 and 6 (b) to (d), the end of the drive shaft 7 on the drive unit U6 side is cut into a U shape to form a notch 7b, and the output shaft A coupling sleeve 16 is integrally attached to 36 by a fixing pin 37, and a drive pin 38 is provided in a hole in the coupling sleeve 16 in a diametrical direction. When the intermediate adapter 9 and the mounting base 15 are coupled by the connector 13, the cutout portion 7 b and the drive pin 38 are detachably engaged so that power for driving the rotor 106 can be transmitted. It is configured.
[0048]
The movement of the drive shaft 7 in the axial direction is restricted by the engagement with the drive pin 38 for the movement in the direction of the drive unit 14, and the movement in the direction of the pump body 2 is regulated by the non-lubricating bush 19. ing. In this case, a gap is formed between the support housing 6 and the positioning ring 10.
[0049]
The positioning ring 10 (flange portion 10a) is rotatable between the support housing 6 (fitted to the end of the pump casing 5 on the side of the drive unit U6) and the intermediate adapter 9, and a drive shaft. 7 is sandwiched with a gap within a predetermined range so as not to move in the axial direction.
[0050]
Further, with the clamping device 12 including the stay bolt 12a, the nozzle support 31 (or end stud) is sandwiched between the stator 107 and the pump casing 5 so that the support housing 6 and the intermediate adapter 9 are not detached from the pump casing 5. The intermediate adapter 9 is clamped. Thereby, even if the pump unit U1 is separated from the drive unit U6, the support housing 6 and the intermediate adapter 9 remain clamped on the pump unit U1 side, so that the position of the rotary seal means 4 (mechanical seal) and the O-ring 39 is maintained. The liquid does not leak and liquid leakage does not occur.
[0051]
Further, the pump casing 5 and the intermediate adapter 9 may be clamped so that the support housing 6 or the intermediate adapter 9 is not detached from the pump casing 5.
[0052]
Further, as shown in FIG. 7, not only a structure that can be divided into a drive unit U6 and a pump unit U1, but also a plurality of pump units U1, U2 that can be detachably attached to the drive unit U6 are prepared. For example, while the pump unit U1 is being disassembled and cleaned in the decomposition cleaning station S1, another pump unit U2 can be attached to the drive unit U6 and operated in the operation station S2. As a result, the operating rate can be greatly improved.
[0053]
Further, in a pump that needs to frequently change colors (transfer / fill / pump various types of target liquids), if pump units U3 to U5 dedicated to the target liquid are prepared (prepared), the pump unit U2 During operation, the other pump units U3, U4, U5 can be stored in a storage room S3 such as a refrigerator, a sterilization room, and a temperature-controlled room, and can be prepared for the next operation.
[0054]
Therefore, it is not necessary to disassemble / clean / assemble the pump every time the color is changed.
[0055]
In the embodiment described above, the rotor 106 rotates counterclockwise in the stator 107 as viewed from the drive unit U6 side, and is sucked from the pump casing 5 side and discharged from the nozzle 8 (in this case, generally as a dispenser) Applied). Further, when viewed from the drive unit U6 side, the rotor 106 rotates in the right direction and is sucked in from the end stud (nozzle) side and discharged from the discharge port provided in the pump casing 5 (in this case, generally as a discharger) Applied).
[0056]
The present invention is not limited to the embodiment described above, and can be modified as follows.
[0057]
(i) As shown in FIG. 8, the flange portion 10a of the positioning ring 10 is sandwiched by the support housing 6 and the intermediate adapter 9 so as to have a predetermined gap between the outer peripheral edge and the intermediate adapter 9. It is also possible to prevent the drive shaft 7 from moving axially. In this case, the movement of the drive shaft 7 in the axial direction is restricted by the part C and the back part.
[0058]
A gap is formed in the axial direction of the drive shaft 7 at a portion between the U-shaped notch 7 b at the end of the drive shaft 7 and the drive pin 38 of the coupling sleeve 16.
[0059]
(ii) As shown in FIG. 9, a combined angular ball bearing 41 can be used for positioning the drive shaft 7 in the axial direction. That is, the combination angular ball bearing 41 regulates the movement of the drive shaft 7 in the axial direction. In this case as well, a gap is formed between the notch 7b of the drive shaft 7 and the drive pin 38 of the coupling sleeve 16 as in the case shown in FIG.
[0060]
In the uniaxial eccentric screw pump, the magnitude and direction of the force acting on the drive shaft 7 are determined by the position of the discharge port / suction port and the discharge pressure / suction pressure. In the conventional structure shown in FIG. 13, the axial and radial forces applied to the drive shaft 104 are received by a bearing built in the speed reducer 102. Therefore, depending on the specifications of the pump. The bearing built in the speed reducer 102 may have insufficient strength.
[0061]
As shown in FIG. 9, when the combined angular ball bearing 41 is used, thrust and radial force can be supported, so that the above problems can be solved and the drive shaft 7 can be prevented from being bent by the radial force. You can also
[0062]
Further, instead of the combined angular contact ball bearing 41, a tapered roller bearing, a self-aligning roller bearing, or the like can be used.
[0063]
(iii) As shown in FIG. 10, in the case where the inside of the pump casing 5 is used under high pressure conditions (about 2 to 5 MPa), U-packing that can be sealed at high pressure as the rotary seal means 4 '. It is also possible to use 51 (trade name: Lotto Valseal).
[0064]
However, when the U-packing 51 is used, even if the sliding surface of the drive shaft 7 is hardened by the lip force thereof, there is a possibility that the fluid in the pump chamber leaks to the outside even if it is hardened (or slightly damaged). . Therefore, when using the U-packing 51, it is comprised so that the sealing position by it may be shifted. In this example, the seal position can be changed three times including the initial position. Here, the change of the sealing position by the U-packing 51 is performed by replacing the mounting plate 51a, the support plate 51b, and the adapter plate 51c.
[0065]
The upper half of FIG. 10 shows the initial set state, and the lower half of the figure shows the third set state.
[0066]
(iv) As shown in FIG. 11, it is also possible to constitute a connector 13 'for connecting the pump unit U1 and the drive unit U6.
[0067]
In this case, after connecting the pump unit U1 and the drive unit U6, the swing bolt 61 is rotated in the Y direction and engaged in the mounting recess 15b of the reduction gear mounting base 15 (the state shown in FIG. 11). ) By tightening with the tightening nut 62 in the engaged state, the units U1 and U6 can be connected together. In order to release the connection, the tightening nut 62 may be loosened and the swing bolt 61 may be rotated in the Z direction. Although not shown, pins for positioning and rotating the intermediate adapter 9 and the reduction gear mounting base 15 may be provided as necessary.
[0068]
(v) As shown in FIG. 12, a sanitary joint 71 (I.D.F. clamp joint) may be used for the clamp device 12 'and the connector 13', and a universal joint 72 may be used for the joint 3 '.
[0069]
In this case, the division part of the pump unit U1 and the drive unit U6 is between the intermediate adapter 9 ′ and the connecting housing 73. The connecting housing 73 and the reduction gear mounting base 74 may be integrated.
[0070]
(vi) The drive unit can be driven directly by a motor in addition to a motor with a speed reducer. As the motor, any of a general-purpose motor, an inverter motor, a servo motor, an air motor, a hydraulic motor, and the like can be used.
[0071]
(vii) The rotary seal means 4 (shaft seal) can be a mechanical seal, U-packing (trade name: Lotto / Vari seal), or a gland packing.
[0072]
(viii) The joint 3 can be an Oldham joint, a universal joint, a flexible shaft, a flexible wire, or the like.
[0073]
(ix) The end stud can be any other than the nozzle.
[0074]
(x) The clamp device 12 can be any of a stay bolt type and a sanitary joint.
[0075]
(xi) The connector 13 can be any of a catch clip and a swing bolt.
[0076]
(xii) The intermediate bearing can be a non-lubricated bush or a rolling (ball) bearing. Further, the intermediate bearing may not be used.
[0077]
(xiii) The positioning ring 10 is divided into two parts and is fitted into the rectangular cross section of the drive shaft 7 so that the positioning ring 10 is detachably attached to the drive shaft 7 so that the sleeve 11 does not open during operation. Other methods may be used.
[0078]
【The invention's effect】
Since the present invention is implemented as described above, the pump unit is detachably attached to the drive unit, and the rotary seal means (shaft seal) is arranged on the pump unit side. The pump unit is removed from the drive unit, and no liquid leakage occurs. Therefore, it is possible to remove only the pump unit and perform disassembly / cleaning / assembly work or store it in a storage room such as a refrigerator room, a sterilization room, or a temperature-controlled room for so-called color change.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view partially showing a cross section of a uniaxial eccentric screw pump according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 3 is a view showing a state where the single-shaft eccentric screw pump of the present invention shown in FIG. 1 is divided into a pump unit and a drive unit.
4 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
FIG. 5 is an enlarged sectional view showing a main part of the uniaxial eccentric screw pump of the present invention.
6A to 6D are cross-sectional views taken along lines CC, DD, EE, and FF in FIG. 5, respectively.
FIG. 7 is an explanatory view showing a handling method (operation method) of the split / detachable uniaxial eccentric screw pump of the present invention.
FIG. 8 is a view showing a second embodiment for restricting the axial movement of the drive shaft.
FIG. 9 is a view showing a third embodiment for restricting the axial movement of the drive shaft.
FIG. 10 is a view showing an embodiment of the present invention in a state where a U-packing is used for the rotary seal means.
FIG. 11 is a view showing an embodiment of the present invention in a state where a swing-type bolt is used as a connector.
FIG. 12 is a view showing another embodiment of the clamping device.
13A is a side view showing a part of an example of a conventional single-shaft eccentric screw pump that is not a split type, and FIG. 13B is a plan view thereof.
[Explanation of symbols]
U1-U5 pump unit
U6 drive unit
1 Single-shaft eccentric screw pump
2 Pump body
3 Joint
4 Rotating seal means (shaft seal)
5 Pump casing
6 Support housing
7 Drive shaft
7a Rectangular cross section
7b Notch (engaged part)
8 nozzles
9 Intermediate adapter
10 Positioning ring
11 Sleeve
12 Clamping device
13 Connector
14 Drive unit
15 Reducer mounting base
16 Coupling sleeve
36 Output shaft
38 Drive pin (engagement part)
106 Rotor
107 Stator
S1 Disassembly / cleaning place
S2 driving station
S3 Storage rooms such as refrigerator rooms, sterilization rooms, and temperature-controlled rooms

Claims

In a uniaxial eccentric screw pump comprising a pump unit for eccentrically rotating a rotor in a stator and a drive unit having a drive source for eccentrically rotating the rotor,
The drive unit and the pump unit are detachably connected,
On the pump unit side, a rotary sealing means for preventing liquid leakage from the pump chamber in the pump unit is disposed ,
The rotation sealing means is provided for a drive shaft which is a rotation member,
The pump unit includes a member configured so that the drive shaft does not move in an axial direction when the pump unit is detached from the drive unit, and the member is provided on the drive shaft. pump.

The single-shaft eccentric screw pump according to claim 1, comprising a plurality of pump units detachably attached to one drive unit.

The uniaxial eccentric screw pump according to claim 2, wherein the plurality of pump units have different target liquids to be pumped for each pump unit.

The drive unit has an output shaft that is rotationally driven by a motor with a speed reducer, and an engaging portion is formed on the output shaft,
The pump unit has a drive shaft coupled to a rotor, and an engaged portion is formed on the drive shaft so that the engagement portion is detachably engaged.
A connector is provided between the drive unit and the pump unit to connect the drive unit and the pump unit in a state where the engaging portion of the output shaft and the engaged portion of the drive shaft are engaged. The uniaxial eccentric screw pump according to claim 1.

The pump unit includes a pump body having a rotor and a stator, an end stud provided at one end of the pump body, a pump casing having one end connected to the other end of the pump body, and other pump casings. The single-shaft eccentric screw pump according to claim 4 , further comprising: a support housing that is provided on an end side and that forms the pump chamber; and a clamp device that clamps the pump casing to a pump body via an intermediate adapter.

A detachable positioning ring is attached to the drive shaft,
The positioning ring is sandwiched between the support housing and the intermediate adapter so as to be rotatable and the movement in the pump longitudinal direction is restricted, and the rotation of the drive shaft is supported by a bearing attached to the support housing. The uniaxial eccentric screw pump according to claim 5 .

The other end of the coupling sleeve into which the drive shaft is inserted at one end is integrally attached to the output shaft of the drive unit, and a drive pin is provided in the sleeve diameter direction in the coupling sleeve,
The drive unit side end portion is cut into a U shape in the drive shaft, and a cutout portion is formed. When the cutout portion and the drive pin are engaged with each other when connected by the connector, the output The single-shaft eccentric screw pump according to any one of claims 4 to 6 , wherein the shaft and the drive shaft are coupled so as to be able to transmit power.