JP6349566B2 - 一軸偏心ネジポンプ - Google Patents
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Description
本発明は、一軸偏心ネジポンプに関するものである。
従来、一軸偏心ネジポンプとして、ステータを外筒とステータ本体とで構成し、ステーボルトを使用してステータをケーシングとエンドスタッドとの間に保持するようにしたものが公知である（例えば、特許文献１参照）。
前記従来の一軸偏心ネジポンプでは、ステータ本体内に水蒸気や熱水等の高温の流動体を供給して、内面を洗浄すると同時に殺菌する高温洗浄運転を行うことがある。このとき、ステータ本体が膨張するが、その外径側への変形が外筒によって阻止されているので、内径側への変位量すなわち締め代（ロータの外面とステータの内面との重なり）が大きくなる。この状態で、ロータを回転させると、ステータ本体に対するロータの摩擦力が過大となり、ステータ本体に異常摩耗が発生したり、ロータが損傷したりすることがある。またロータを回転させることができなくなることもあり得る。
一方、このような事態を回避するため、高温洗浄運転時にもロータを回転できるようにステータの内面とロータの外面との間により大きな隙間を形成しておくことも考えられるが、その場合には通常運転時の吐出圧が小さくなってしまい所望の吐出量を得ることができない。
本発明は、通常運転時に流動物を所望の吐出圧で移送することができると共に、ステータに異常摩耗を発生させることなく、高温で洗浄及び殺菌し、しかも周囲雰囲気に晒されて雑菌等が侵入する恐れをなくして洗浄後の環境を維持することのできる一軸偏心ネジポンプを提供することを課題とする。
本発明は、前記課題を解決するための手段として、
ケーシングと、
前記ケーシングに一端部を接続され、内周面が雌ネジ型に形成されたステータと、
前記ステータに挿通可能であり、雄ネジ型の軸体からなるロータと、
前記ステータの他端部に接続されるエンドスタッドと、
を備えた一軸偏心ネジポンプであって、
前記ステータは、ステータ本体と、その外周部に配置され、前記ケーシング及び前記エンドスタッドとは独立して取り外し可能な外筒とからなり、
前記ステータ本体と前記ケーシングの接続部分、及び、前記ステータ本体と前記エンドスタッドの接続部分に、前記ステータの両端部からの外部への漏れを防止するシール構造を有する共に、前記ステータ本体から前記外筒を取り外した状態で、前記シール構造によるシール状態を維持する閉鎖構造を備えた一軸偏心ネジポンプを提供する。
ケーシングと、
前記ケーシングに一端部を接続され、内周面が雌ネジ型に形成されたステータと、
前記ステータに挿通可能であり、雄ネジ型の軸体からなるロータと、
前記ステータの他端部に接続されるエンドスタッドと、
を備えた一軸偏心ネジポンプであって、
前記ステータは、ステータ本体と、その外周部に配置され、前記ケーシング及び前記エンドスタッドとは独立して取り外し可能な外筒とからなり、
前記ステータ本体と前記ケーシングの接続部分、及び、前記ステータ本体と前記エンドスタッドの接続部分に、前記ステータの両端部からの外部への漏れを防止するシール構造を有する共に、前記ステータ本体から前記外筒を取り外した状態で、前記シール構造によるシール状態を維持する閉鎖構造を備えた一軸偏心ネジポンプを提供する。
この構成により、ステータ本体内を加熱流体で洗浄、殺菌する場合、ステータ本体から外筒を取り外すことができる。これにより、高温の流体を流動させたとしても、ステータが外径方向に膨張可能となり、内径側への膨張によるロータへの圧接が抑えられる。したがって、高温洗浄時にも、ステータとの接触圧が増大して締め代が必要以上に大きくなることがない。また、外筒を脱着する作業の間や、外筒を取り外した後にも、閉鎖構造により外部からの雑菌等の侵入が防止されるので、洗浄後の環境を持続させたまま、洗浄運転と通常運転の切り換えを行うことができる。また、通常運転時及び洗浄運転時のいずれであっても気密性を維持することができ、移送する流動物が薬品等であっても周囲に漏洩して汚染する心配がない。
前記ステータ本体はゴム又は樹脂材料からなり、前記外筒は金属材料からなるのが好ましい。
この構成により、通常運転時には金属材料からなる外筒によって、ステータ本体の変形が抑えられ、適正な締め代に維持することができるので、ロータの回転により流動物を移送する際の吐出圧を所望の値とすることができる。
前記閉鎖構造は、前記エンドスタッド及び前記ステータの接続部分に形成した鍔部と、両鍔部を互いに当接させた状態で保持する第１クランプと、前記ケーシング及び前記ステータの接続部分に形成した鍔部と、両鍔部を互いに当接させた状態に保持する第２クランプと、を備えるのが好ましい。
この構成により、鍔部の端面同士を当接させてクランプを装着するだけで簡単に閉鎖状態を得ることができる。またクランプを外すだけで簡単にステータ本体を交換することができる。
前記ステータの両端部には金属材料からなるアダプタが装着され、
前記各アダプタは、前記鍔部をそれぞれ構成するのが好ましい。
前記各アダプタは、前記鍔部をそれぞれ構成するのが好ましい。
この構成により、内面構造が複雑なステータに簡単に鍔部を形成することができる。またステータが摩耗により交換が必要になれば、アダプタを取り外して再利用することもできる。
前記ケーシングと前記エンドスタッドとを連結するステーボルトと、
前記ステーボルトに外装されて前記ケーシングと前記エンドスタッドにそれぞれ当接して両者を一定間隔に維持するスペーサと、
を備えるのが好ましい。
前記ステーボルトに外装されて前記ケーシングと前記エンドスタッドにそれぞれ当接して両者を一定間隔に維持するスペーサと、
を備えるのが好ましい。
この構成により、外筒を取り外した状態であっても、ケーシングとエンドスタッドの間隔をスペーサによって一定値に維持することができ、ステータ本体を所望の圧縮状態に保持することが可能となる。
前記外筒は、周方向に分割された複数のカバーからなり、
前記カバーの間隔を調整する調整手段を備えるのが好ましい。
前記カバーの間隔を調整する調整手段を備えるのが好ましい。
この構成により、ステータ本体からカバーを分解することなく、調整手段によって間隔を広げるだけで、ステータ本体の外径方向への膨張を許容させることができる。
前記ステータ本体の外径側への膨張度合いを検出する検出手段と、
前記検出手段での検出値に基づいて前記調整手段を駆動制御して前記カバーの間隔を自動調整させる制御手段と、
を備えるのが好ましい。
前記検出手段での検出値に基づいて前記調整手段を駆動制御して前記カバーの間隔を自動調整させる制御手段と、
を備えるのが好ましい。
この構成により、ステータ本体の外径方向への膨張度合いに応じてカバーの間隔を自動的に調整することができるので、作業者が通常運転時及び洗浄・殺菌時の別を判断して作業する必要がなく便利である。
本発明によれば、ステータ本体内を加熱流体で洗浄、殺菌する場合、ステータ本体から外筒を取り外すことができるので、ステータ本体が熱膨張しても外径側への変形が可能となり、ロータの回転が妨げられることがない。このため、通常運転時及び洗浄・殺菌時のいずれであっても、ステータ本体にロータが圧接して異常摩耗を生じさせることがない。しかも、閉鎖構造を備えているので、ステータ本体を分解する必要がなく、洗浄後の環境を持続したまま、洗浄運転から通常運転に切り換えることができる。
以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「側」、「端」を含む用語）を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。また、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。さらに、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは相違している。
図１は、本実施形態に係る一軸偏心ネジポンプを示す。この一軸偏心ネジポンプは、ケーシング１の一端側に設けた駆動機（図示せず）と、他端側に設けたステータ２、ロータ３及びエンドスタッド４とを備える。
ケーシング１は金属材料を筒状としたもので、カップリングロッド５が収容されている。カップリングロッド５の一端部はカップリング６に接続され、駆動機からの動力が伝達されるようになっている。またケーシング１の一端側外周面には接続管７が接続され、図示しないタンク等から流動物（例えば、マーガリン、味噌等の粘性の高い食品等）が供給可能となっている。さらにケーシング１の他端開口部には外径側に延在する鍔部８が形成されている。
ステータ２は、外筒９と、その内面に密着した状態で配置されるステータ本体１０とで構成されている。
外筒９は、図２に示すように、金属材料（例えば、ステンレス鋼等）からなる上カバー２７と下カバー２８とで構成されている。両カバー２７、２８は、半円筒部２７ａ、２８ａと、その両側縁部から外側に延びる延在部２７ｂ、２８ｂとからなる。外筒９は、上カバー２７及び下カバー２８の半円筒部２７ａ、２８ａをステータ２の外周上下にそれぞれ配置し、延在部同士を互いに対向させた状態で、延在部２７ｂ、２８ｂに形成した貫通孔を利用してボルト３８ａ及びナット３８ｂにより締め付ける。これにより、延在部同士が当接し、半円筒部２７ａ、２８ａがステータ２の外周面に密着する。そしてこの状態で、ロータ３を回転させて流動物を移送する通常運転では、金属材料からなる外筒９によってステータ本体１０の変形が抑えられ、適正な締め代を維持することができる。したがって、流動物を移送する際の吐出圧を所望の値とすることができる。
ここで、ケーシング１とステータ２の接続、及び、ステータ２とエンドスタッド４の接続について図３から図８を参照しつつ詳述する。
外周部に外筒９を装着したステータ本体１０の両端部にアダプタ１２ａ、１２ｂをそれぞれ装着した状態では、図３及び図６に示すように、リング部１１ａ、１１ｂの先端部分がアダプタ１２ａ、１２ｂの鍔部１４ａ、１４ｂからはみ出している。この状態で、各アダプタ１２ａ、１２ｂの端面にケーシング１の鍔部８、エンドスタッド４の鍔部１８をそれぞれ当接させる。リング部１１ａ、１１ｂは鍔部８の環状凹部８ｂ、鍔部１８の環状凹部１８ｂにそれぞれ位置する。鍔部８の環状突部８ａ、鍔部１８の環状突部１８ａはリング部１１ａ、１１ｂの第１環状凹部１４ａ１、１４ｂ１にそれぞれ位置する。そして、リング部１１ａ、１１ｂが各鍔部８、１８の環状凹部８ｂ、１８ｂに押し込まれて弾性変形し、一部がステータ本体１０の軸方向への変位をもたらす。これに伴い、図４及び図７に示すように、外筒９がアダプタ１２ａ、１２ｂから離間する。
外周部に外筒９を装着したステータ本体１０の両端部にアダプタ１２ａ、１２ｂをそれぞれ装着した状態では、図３及び図６に示すように、リング部１１ａ、１１ｂの先端部分がアダプタ１２ａ、１２ｂの鍔部１４ａ、１４ｂからはみ出している。この状態で、各アダプタ１２ａ、１２ｂの端面にケーシング１の鍔部８、エンドスタッド４の鍔部１８をそれぞれ当接させる。リング部１１ａ、１１ｂは鍔部８の環状凹部８ｂ、鍔部１８の環状凹部１８ｂにそれぞれ位置する。鍔部８の環状突部８ａ、鍔部１８の環状突部１８ａはリング部１１ａ、１１ｂの第１環状凹部１４ａ１、１４ｂ１にそれぞれ位置する。そして、リング部１１ａ、１１ｂが各鍔部８、１８の環状凹部８ｂ、１８ｂに押し込まれて弾性変形し、一部がステータ本体１０の軸方向への変位をもたらす。これに伴い、図４及び図７に示すように、外筒９がアダプタ１２ａ、１２ｂから離間する。
続いて、アダプタ１２ａ、１２ｂと各鍔部８、１８とに第１クランプ１５、第２クランプ１６をそれぞれ装着し、ステータ本体１０とエンドスタッド４及びケーシング１との接続を強固なものとする。そして、ステーボルト１９に対してナット２２を締め付け、支持片２０を介して外筒９をケーシング１とエンドスタッド４との間に挟持する。これにより、図５及び図８に示すように、ステータ本体１０が軸方向に圧縮される。そしてリング部１１ａの端面がエンドスタッド４の環状凹部１８ｂの内端面に圧接する。またリング部１１ｂの端面がケーシング１の鍔部８に形成した環状凹部８ｂの内端面に圧接する。これにより、接続部分に所望の気密性を確保することができ、通常運転時・洗浄運転時いずれの場合にも、液漏れや、周囲雰囲気に晒されることによる雑菌の侵入が防止される。
ステータ本体１０は、適宜移送する材料に応じて選択されるゴム、樹脂等の弾性材料（例えば、シリコンゴム、シリコンオイルを含有する化粧品等ではフッ素ゴム）を筒状（例えば、円筒状）に形成したものである。ステータ２の中心孔は、その内周面がｎ条で単段あるいは多段の雌ネジ形状とされている。ステータ本体１０の両端部には、若干外径寸法が大きくなったリング部１１ａ、１１ｂが形成され、このリング部１１ａ、１１ｂを利用してアダプタ１２ａ、１２ｂがそれぞれ装着されている。
アダプタ１２ａ、１２ｂは、ステンレス等の金属材料からなり、図１に示すように、筒状部１３ａ、１３ｂと、この筒状部１３ａ、１３ｂの一端から外径側へと突出する鍔部１４ａ、１４ｂとで構成されている。鍔部１４ａ、１４ｂには、その端面から順に、第１環状凹部１４ａ１、１４ｂ１と、これよりも内径寸法の小さい第２環状凹部１４ａ２、１４ｂ２とが形成されている。ステータ本体１０へのアダプタ１２ａ、１２ｂの装着は、ステータ本体１０が弾性材料で構成されているので、そのリング部１１ａ、１１ｂを内径側へと弾性変形させながら行う。
アダプタ１２ａは、その鍔部１４ａを後述するエンドスタッド４の鍔部１８に当接させた状態で、第１クランプ１５によって保持される。第１クランプ１５は、図９に示すように、支軸部１５ａにそれぞれ回動可能に連結した一対の半円状クランプ部１５ｂ、１５ｃからなり、両クランプ部１５ｂ、１５ｃを環状とした状態で固定するクリップ部１５ｄを備えている。両クランプ部１５ｂ、１５ｃは、環状とした状態で内周面に形成される環状溝（図示せず）で、アダプタ１２ａの鍔部１４ａとエンドスタッド４の鍔部１８とを保持する。またアダプタ１２ｂは、その鍔部１４ｂを前記ケーシング１の鍔部８に当接させた状態で、前記第１クランプ１５と同様な構成の第２クランプ１６によって保持される。
第１クランプ１５及び第２クランプ１６はいずれもアダプタ１２ａ、１２ｂと同様な金属材料（ここでは、ステンレス鋼）で構成されている。つまり、同質の硬質な材料からなるアダプタ１２ａ、１２ｂと第１クランプ１５、第２クランプ１６とを直接接触させることができる。このため、樹脂、ゴム材料等からなるステータ本体と、金属材料からなる第１クランプ１５又は第２クランプ１６とを直接接触させる場合のように変形する部分がなく、保持状態を安定させることができる。これにより、接続部分での位置ずれを防止し、硬質な金属材料からなるアダプタ１２ａ、１２ｂの鍔部１４a、１４ｂ、ケーシング１の鍔部８、及び、エンドスタッド４の鍔部１８に対する、軟質なゴム又は樹脂材料からなるステータ本体１０の圧接状態を所望の状態とすることができる。この結果、各接続部分での気密性が維持され、通常運転時及び洗浄運転時のいずれの場合であっても、液漏れや周囲雰囲気に晒されることによる雑菌の侵入が防止される。
なお、前記ステータ本体１０の両端部に形成したリング部１１ａ、１１ｂには、図１０に示すように、金属製のリング３９を内蔵させるようにしてもよい（但し、図１０では、リング部１１ａ側のみを図示）。これによれば、前記クランプ１５及び１６によるクランプ状態をより一層強固なものとして、接続部分の気密性をさらに高めることができる。また金属製のリング３９とアダプタ１２ａ、１２ｂとを併用した構成だけではなく、リング３９にアダプタ１２ａ又は１２ｂの機能を持たせることにより、アダプタ１２ａ又は１２ｂの少なくともいずれか一方を省略した構成を採用することもできる。
ロータ３は、図１に示すように、金属材料からなる軸体をｎ−１条で単段あるいは多段の雄ネジ形状としたものである。ロータ３は、ステータ２の中心孔内に配置され、その長手方向につながった移送空間１７を形成する。ロータ３の一端部はケーシング側のカップリングロッド５に連結され、駆動機（図示せず）からの駆動力により、ステータ２の内側で自転すると共にステータ２の内周面に沿って公転する。つまり、ロータ３はステータ２の中心孔内で偏心回転することにより、移送空間１７内の材料を長手方向へと移送することができるようになっている。
エンドスタッド４は金属材料を筒状としたものである。エンドスタッド４の一端開口部には外方に広がった鍔部１８が形成されている。この鍔部１８は、前述の通りアダプタ１２ａの鍔部１４ａに当接した状態で、第１クランプ１５によって保持される。
エンドスタッド４と前記ケーシング１はステーボルト１９によって互いに連結されている。すなわち、エンドスタッド４及びケーシング１の外周面には、それぞれ軸心を中心とする点対称の位置２箇所に支持片２０が形成されている。ステーボルト１９は、金属材料（例えば、ステンレス鋼）からなる筒状のスペーサ２１を外装した状態で、エンドスタッド４とケーシング１の各支持片２０に貫通され、一端部にナット２２が螺合される。この場合、ステータ本体１０から外筒９を取り外した状態で、ナット２２を締め付けると、スペーサ２１がエンドスタッド４とケーシング１の支持片２０に当接する。このため、それ以上ナット２２を締め付けることができなくなり、エンドスタッド４とケーシング１の間隔が一定値に維持される。一方、ステータ本体１０に外筒９を取り付けた状態で、ナット２２を締め付けると、スペーサ２１が支持片２０に当接する前に、外筒９がステータ本体１０の両端部にそれぞれ装着したアダプタ１２ａ、１２ｂの筒状部１３ａ、１３ｂに当接する。このため、それ以上ナット２２を締め付けることができなくなり、エンドスタッド４とケーシング１の間隔が、前記スペーサ２１により維持される間隔よりも（約１ｍｍ）広い一定値に維持される。
次に、前記構成からなる一軸偏心ネジポンプの動作について説明する。
タンク等から流動物を吐出させる場合、図示しない駆動機を駆動し、カップリング６及びカップリングロッド５を介してロータ３を回転させる。これにより、ステータ２の内周面とロータ３の外周面とによって形成される移送空間１７がこれらの長手方向へと移動する。これにより、タンクから吐出された流動物が移送空間１７に吸い込まれ、エンドスタッド４へと移送される。そして、エンドスタッド４に至った流動物はさらに他の場所へと移送される。
タンク等から流動物を吐出させる場合、図示しない駆動機を駆動し、カップリング６及びカップリングロッド５を介してロータ３を回転させる。これにより、ステータ２の内周面とロータ３の外周面とによって形成される移送空間１７がこれらの長手方向へと移動する。これにより、タンクから吐出された流動物が移送空間１７に吸い込まれ、エンドスタッド４へと移送される。そして、エンドスタッド４に至った流動物はさらに他の場所へと移送される。
ところで、前記一軸偏心ネジポンプでは、流動物の移送を停止した際、ステータ２内に流動物が残留し、そのまま放置すると衛生上望ましくないことがある。また、この残留物が内面に付着することもある。このため、ステータ２内の洗浄及び殺菌作業が必要となる。ここでは、生産設備を分解せずに、簡単な操作で安全に自動洗浄する定置洗浄（CIP：Cleaning in Place）や、機器、配管類を製造時の状態から分解せずに殺菌する定置殺菌（SIP：sterilizing in place）を行う。これによれば、周囲雰囲気の雑菌等が侵入する恐れがなく衛生的である。
例えば、SIPを行う場合、ステータ２の外周から外筒９を取り外す。そして、水蒸気又は加圧熱水（加熱流体）を供給し、駆動機を駆動してロータ３を回転させる。このとき、ステータ２は熱によって膨張するが、外筒９が取り外されているので、外径側に膨張することができ、内面側への膨張を抑えることができる。このため、ロータ３の回転が妨げられることがなく、ロータ３の回転によって移送空間１７を移動させることにより加熱流体をスムーズに流動させてステータ２の内面を洗浄及び殺菌することができる。
その後、SIPが終了し、時間が経過して一軸偏心ネジポンプが冷却されることにより、ステータ本体１０が元の形状へと復帰すれば、その外周部に外筒９を装着し、本来の流動物の移送を再開することができる。
このように、前記実施形態に係る一軸偏心ネジポンプによれば、加熱流体を供給する際には外筒９を取り外すようにしている。したがって、加熱流体によるステータ本体１０の外径側への膨張を許容することができる。このため、ステータ本体１０が内径側へと膨張してロータ３の回転が妨げられることがなく、加熱流体を供給してステータ２内を洗浄及び殺菌することができる。また、ステータ本体１０の両端部は、常にエンドスタッド４とケーシング１に気密状態で接続された状態を維持するので、周囲雰囲気中の雑菌等が内部空間へと侵入することがなく、殺菌後の清潔な環境を維持することができる。
また、洗浄及び殺菌時、ステータ本体１０の外径側への熱膨張が可能であるため、内径側への熱膨張を考慮してステータの内面とロータの外面の隙間を大きくする必要がない。このため、熱膨張しない通常の運転状態で、ステータ本体１０の内面とロータ３との外面との接触圧と、締め代（ステータ本体１０の内面とロータ３の外面の重なり）とを適正な値とすることができる。したがって、通常運転時の流動物の移送を、吐出圧が所望の値となるように効率的に行うことが可能となる。
なお、本発明は、前記実施形態に記載された構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
例えば、前記実施形態では、一軸偏心ネジポンプを横向き（水平方向）に配置するようにしたが、縦向き（垂直方向）に配置することにより流動物を下方側へと移送するようにしてもよい。
また前記実施形態では、一軸偏心ネジポンプ、特にステータ２の支持構造について特に言及しなかったが、次のような構成としてもよい。
すなわち、図１１では、エンドスタッド４とケーシング１はベースに固定される第１支持フレーム２３に支持されている。第１支持フレーム２３は、底面部２３ａと両側面部２３ｂ、２３ｃとからなり、底面部の中央をベースにネジ止めされ、両側面部を介してエンドスタッド４とケーシング１にボルトが螺合されている。またステータ２はベースに固定される第２支持フレーム２４に支持されている。第２支持フレーム２４は、両側面部２４ａ、２４ｂとその上端部を連結する上面部２４ｃとからなる。両側面部２４ａ、２４ｂの下端部は水平方向に折り曲げられてベースにネジ止めされている。また一方の側面部の内側面には外筒９に当接する凸部２５が一体化されている。他方の側面部には外面から蝶ネジ２６が螺合され、その先端部分を外筒９に当接させている。蝶ネジ２６の螺合位置を変化させることにより、先端部分の外筒９への押付力を調整できるようになっている。
すなわち、図１１では、エンドスタッド４とケーシング１はベースに固定される第１支持フレーム２３に支持されている。第１支持フレーム２３は、底面部２３ａと両側面部２３ｂ、２３ｃとからなり、底面部の中央をベースにネジ止めされ、両側面部を介してエンドスタッド４とケーシング１にボルトが螺合されている。またステータ２はベースに固定される第２支持フレーム２４に支持されている。第２支持フレーム２４は、両側面部２４ａ、２４ｂとその上端部を連結する上面部２４ｃとからなる。両側面部２４ａ、２４ｂの下端部は水平方向に折り曲げられてベースにネジ止めされている。また一方の側面部の内側面には外筒９に当接する凸部２５が一体化されている。他方の側面部には外面から蝶ネジ２６が螺合され、その先端部分を外筒９に当接させている。蝶ネジ２６の螺合位置を変化させることにより、先端部分の外筒９への押付力を調整できるようになっている。
また図１２に示すように、外筒９を構成する上カバー２７と下カバー２８を挟持部材２９によって保持するようにしてもよい。挟持部材２９は、上カバー２７及び下カバー２８の延在部２７ｂ、２８ｂを上下に重ねた状態で挟持する上プレート３０と下プレート３１を備える。下プレート３１には連結棒３２を介して取付プレート３３が一体化されている。取付プレート３３はベースにネジ止めされている。挟持部材２９の上プレート３０と下プレート３１は、外筒９の上カバー２７と下カバー２８の延在部２７ｂ、２８ｂを挟持した状態で、ボルト３８ａを挿通され、ナット３８ｂを螺合される。ナット３８ｂを締め付けることにより、外筒９の上カバー２７と下カバー２８とを強固に固定することができる。
また図１３に示すように、下カバー２８の延在部２８ｂの下面を支持台３４によって支持し、上カバー２７の延在部２７ｂの上面に押圧部３５を押し付けるようにしてもよい。押圧部３５は、油圧シリンダ３６によって昇降可能となっている。これによれば、ステータ本体１０内を加熱流体によって洗浄及び殺菌する際、油圧シリンダ３６を駆動して押圧部３５を上昇させることにより、上カバー２７によるステータ本体１０の保持状態を解除する。これにより、ステータ本体１０内に加熱流体を供給しても、熱膨張によりステータ本体１０を外径側へと変形させることができる。したがって、ステータ本体１０の内面が内側へと膨張してロータ３の回転を妨げることがない。この結果、ステータ本体１０内で、ロータ３を回転させて加熱流体を移送することができる。なお、押圧部３５の昇降には、油圧シリンダ３６に限らず、空気圧シリンダ、ソレノイド、モータ等、種々の駆動手段を採用することができる。また、上カバー２７は、延在部２７ｂに貫通孔を形成してガイド軸を挿通し、押圧部３５を上昇させた際の移動範囲を規制しておけばよい。
また図１４に示すように、前記押圧部３５に代えて、図示しない油圧シリンダ等によって駆動する門型のガイド部材３７を下方側へと変位させることによって上カバー２７を下カバー２８へと押さえ付けるようにしてもよい。
また、図示しないが、上カバー２７と下カバー２８の間隔を調整できるようにしてもよい。すなわち、上カバー２７の延在部２７ｂと、下カバー２８の延在部２８ｂとにそれぞれネジ孔を形成する。そして、両端側でネジ切り方向が相違する両ネジボルトを各ネジ孔に螺合する。これにより、両ネジボルトを回転させると、上カバー２７と下カバー２８とが接離する。
この場合、両ネジボルトを図示しないモータ等の駆動手段によって回転させるようにしてもよい。そして、一軸偏心ネジポンプの洗浄及び殺菌処理を開始する際、自動的に前記駆動手段を駆動して両ネジボルトを回転させ上カバー２７と下カバー２８との間隔を広げるようにするのが好ましい。この動作は、例えば、ステータ本体１０の温度を検出する温度センサやステータ本体１０の膨張度合いを検出する圧力センサ等の検出装置での検出信号に基づいて自動的に行うようにしてもよい。例えば、検出装置での検出信号を制御装置に取り込み、その検出値が予め設定した値を超えているか否か等に基づいて段階的に上カバー２７と下カバー２８の間隔を変更すればよい。これによれば、人手を介さずに洗浄及び殺菌時のステータ本体１０の膨張によりロータ３が回転しなくならないように上カバー２７と下カバー２８との間隔を自動的に調整することができる。
なお、このような上カバー２７と下カバー２８との間隔の自動調整は、両ネジボルトにより行うようにしたが、例えば、図２及び図１２に示したようなボルト３８ａとナット３８ｂにより行うこともできる。またこのほかに、図１３や図１４に示す構成であっても同様に自動調整機能を持たせることが可能である。
また、外筒９は、上カバー２７と下カバー２８の２分割に限らず、周方向に分割した複数のカバーで構成すれば、その分割数は特に限定されるものではない。例えば、図１５（ａ）では、外筒９が周方向に３分割され、図１５（ｂ）では４分割されたものが図示されている。
１…ケーシング
２…ステータ
３…ロータ
４…エンドスタッド
５…カップリングロッド
６…カップリング
７…接続管
８…鍔部
９…外筒
１０…ステータ本体
１１ａ、１１ｂ…リング部
１２ａ、１２ｂ…アダプタ
１３ａ、１３ｂ…筒状部
１４ａ、１４ｂ…鍔部
１５…第１クランプ
１５ａ…支軸部
１５ｂ、１５ｃ…クランプ部
１５ｄ…クリップ部
１６…第２クランプ
１７…移送空間
１８…鍔部
１９…ステーボルト
２０…支持片
２１…スペーサ
２２…ナット
２３…第１支持フレーム
２４ａ、２４ｂ…側面部
２４ｃ…上面部
２４…第２支持フレーム
２５…凸部
２６…蝶ネジ
２７…上カバー
２７ａ…半円筒部
２７ｂ…延在部
２８…下カバー
２８ａ…半円筒部
２８ｂ…延在部
２９…挟持部材
３０…上プレート
３１…下プレート
３２…連結棒
３３…取付プレート
３４…支持台
３５…押圧部
３６…油圧シリンダ
３７…ガイド部材
３８ａ…ボルト
３８ｂ…ナット
３９…リング
２…ステータ
３…ロータ
４…エンドスタッド
５…カップリングロッド
６…カップリング
７…接続管
８…鍔部
９…外筒
１０…ステータ本体
１１ａ、１１ｂ…リング部
１２ａ、１２ｂ…アダプタ
１３ａ、１３ｂ…筒状部
１４ａ、１４ｂ…鍔部
１５…第１クランプ
１５ａ…支軸部
１５ｂ、１５ｃ…クランプ部
１５ｄ…クリップ部
１６…第２クランプ
１７…移送空間
１８…鍔部
１９…ステーボルト
２０…支持片
２１…スペーサ
２２…ナット
２３…第１支持フレーム
２４ａ、２４ｂ…側面部
２４ｃ…上面部
２４…第２支持フレーム
２５…凸部
２６…蝶ネジ
２７…上カバー
２７ａ…半円筒部
２７ｂ…延在部
２８…下カバー
２８ａ…半円筒部
２８ｂ…延在部
２９…挟持部材
３０…上プレート
３１…下プレート
３２…連結棒
３３…取付プレート
３４…支持台
３５…押圧部
３６…油圧シリンダ
３７…ガイド部材
３８ａ…ボルト
３８ｂ…ナット
３９…リング
Claims (6)
- ケーシングと、
前記ケーシングに一端部を接続され、内周面が雌ネジ型に形成されたステータと、
前記ステータに挿通可能であり、雄ネジ型の軸体からなるロータと、
前記ステータの他端部に接続されるエンドスタッドと、
を備えた一軸偏心ネジポンプであって、
前記ステータは、ステータ本体と、その外周部に配置され、前記ケーシング及び前記エンドスタッドとは独立して取り外し可能な外筒とからなり、
前記ステータ本体と前記ケーシングの接続部分、及び、前記ステータ本体と前記エンドスタッドの接続部分に、前記ステータの両端部からの外部への漏れを防止するシール構造を有する共に、前記ステータ本体から前記外筒を取り外した状態で、前記シール構造によるシール状態を維持する閉鎖構造を備えたことを特徴とする一軸偏心ネジポンプ。 - 前記ステータ本体はゴム又は樹脂材料からなり、前記外筒は金属材料からなることを特徴とする請求項１に記載の一軸偏心ネジポンプ。
- 前記閉鎖構造は、前記エンドスタッド及び前記ステータの接続部分に形成した鍔部と、両鍔部を互いに当接させた状態で保持する第１クランプと、前記ケーシング及び前記ステータの接続部分に形成した鍔部と、両鍔部を互いに当接させた状態に保持する第２クランプと、を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の一軸偏心ネジポンプ。
- 前記ケーシングと前記エンドスタッドとを連結するステーボルトと、
前記ステーボルトに外装されて前記ケーシングと前記エンドスタッドにそれぞれ当接して両者を一定間隔に維持するスペーサと、
を備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の一軸偏心ネジポンプ。 - 前記外筒は、周方向に分割された複数のカバーからなり、
前記カバーの間隔を調整する調整手段を備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の一軸偏心ネジポンプ。 - 前記ステータ本体の外径側への膨張度合いを検出する検出手段と、
前記検出手段での検出値に基づいて前記調整手段を駆動制御して前記カバーの間隔を自動調整させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項５に記載の一軸偏心ネジポンプ。
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