JPH02196178A - チユーブ式ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、可撓性チューブを挟圧部材により吸込口側か
ら吐出口側に向かって順次に繰り返し挟圧閉塞すること
によって、塗料、流動食品、医薬液等の流体を連続して
送出するようにしたチューブ式ポンプに関する。

従来の技術及び発明が解決しようとする問題点この種の
チューブ式ポンプとしては、例えば、可撓性を有するチ
ューブを円形のケーシング内に配設し、ケーシングの中
心回りに回転運動するアームの先端に取り付けたローラ
とケーシングとの間で可撓性チューブを挟み付けて、そ
の吸込口側から吐出口側に向かって順次に繰り返ししご
くことによって、吸込口から流体を吸い込んで吐出口か
ら吐出するようにしたものが知られているが、可撓性チ
ューブはローラとケーシングとの挟圧部分において完全
な偏平形状に変形させられるために、チューブの偏平断
面の両端部で小さな曲率半径で折れ曲がって高い応力が
生じ、変形が繰り返されることにより疲労して比較的短
期間で破れ、耐久性に乏しい欠点があった。

問題点を解決するための手段 上記の問題点を解決するための手段として、本発明のチ
ューブ式ポンプは、可撓性チューブを挟圧部材により吸
込口側から吐出口側に向かって順次に繰り返し挟圧閉塞
することによって流体を連続して送出するようにしたチ
ューブ式ポンプにおいて、可撓性チューブ内の全長にわ
たり、チューブの挟圧による偏平変形の途中でチューブ
の内周面に密着してそのチューブを閉塞する可撓性を有
する介挿体を挿通した構成とした。

また、介挿体の断面積を吸込口側から吐出口側に向かっ
て次第に大きくするとともに、可撓性チューブが吸込口
と吐出口との間で常に少なくとも２箇所で挟圧されて、
両端が閉塞された１以上の容積室が構成されるようにし
ても良い。

また、介挿体の外周面に、複数の鍔を適宜間隔をおいて
形成しても良い。

また、介挿体の外周の鍔の間に、可撓性チューブの内周
面に略緊密に嵌合する復元用弾性体を嵌装しても良い。

さらに、介挿体を弾性の高い複数本の棒材から構成し、
常にはその各棒材が可撓性チューブ内で流体の流通空間
を確保するようにしても良い。

発明の作用及び効果 本発明は上記構成になり、可撓性チューブが挟圧部材で
挟圧される際、可撓性チューブが偏平に変形するのに伴
って介挿体が偏平な断面形状を取るように変形して、可
撓性チューブが完全に偏平化される手前で介挿体がチュ
ーブの内周面に密着してチューブを閉塞するのであって
、可撓性チューブ内を閉塞するに際してチューブを完全
な偏平形状に変形させる必要が無くて断面の両端部の曲
率半径を大きくできるから、チューブに生ずる応力が低
く抑えられ、耐久性を向上させることができる効果があ
る。

また、この種のチューブ式ポンプにおいて、チューブの
、吐出口の手前の挟圧終了位置では、挟圧力が除去され
てチューブが開いたときに、その前方の流体が高圧であ
るのに対して後方の流体は比較的低圧であるまため、流
体が圧力差によって高速度で逆流し、チューブの内面が
局部的に摩耗するおそれがあるのであるが、介挿体の断
面積を吸込口側から吐出口側に向かって次第に大きくす
るとともに、可撓性チューブが吸込口と吐出口との間で
常に少なくとも２箇所で挟圧されて、両端が閉塞された
１以上の容積室が構成されるようにすると、流体が両端
の閉塞された容積室内に閉じ込められて吐出口側へ移送
され、その間、介挿体の断面積が漸増していて容積室の
容積が次第に小さくなり、流体がチューブを次第に膨ら
ませて漸次大きな圧縮力が作用することにより次第に加
圧され、挟圧終了位置でチューブが皿いたときに、その
前後の流体圧の差が小さく、逆流流速が減少してチュー
ブの局部的摩耗を防止することができる。

また、可撓性チューブの内周面と介挿体の外周面とを直
に接触させる構造であると、挟圧位置が順次に移動する
ことにより両者が擦り合って次第に摩耗し、チューブを
挟んでも完全に閉塞できなくなるおそれがあるが、介挿
体の外周面に、複数の鍔を適宜間隔をおいて形成すると
、鍔がリップシールの機能を果たして閉塞性を高めるこ
とができるとともに、鍔が摩耗して擦り減るまで閉塞機
能を期すことができて、チューブの長寿命化を実現でき
、また、チューブの挟圧量が場所によって少々ばらつい
ても鍔がそのばらつきを吸収して閉塞性を確保するから
、挟圧部材の取付位置や駆動精度等の許容値が拡大され
、取イ４作業等が簡単となって製造コストの低域を計る
ことができる。

また、介挿体の外周の鍔の間に、可撓性チュ・−ブの内
周面に略緊密に嵌合する復元用弾性体を嵌装すると、挟
圧部材が移動して挟圧力が除去されると、弾性体が原形
に弾拡してその弾拡力で可撓性チューブを原形に押（〜
拡げ、チューブ内の吸込側の内容積を急速に大きくして
負圧にすることができて、流体を効率良く吸い込むこと
ができる。

さらに、介挿体を弾性の高い複数本の棒材から構成し、
常にはその各棒材が可撓性チューブ内で流体の流通空間
を確保するようにすると、可撓性デユープに挟圧力が作
用して偏平に変形する場合に、各棒材が弾性変形しつつ
一列に並ぶように位置を変えて互いに密着１５．１つの
偏平な断面形状の介挿体となって、チューブが完全に偏
平化される手前でチューブの内周面に密着１、てチュー
ブを閉塞し、挟圧力が除去されると、各棒材が原りに戻
りつつ元の位置に復帰して、これによりチューブが急速
に原形に押し拡げられ、−上記と同様に流体の吸込効率
を向−ヒさせることができる。

実施例 以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

第１図乃至第３図は第１実施例を示し、図において、１
は、耐摩耗性に優れたテフロンからなる可撓性を有する
ポンプチューブであって、円形の内周面を有するケーシ
ング２内に、その略半周にわたって沿うように嵌められ
て、両端の吸込口３と吐出口４とが互いに平行な姿勢で
ケーシング２に形成；７た開口６から外部に引き出され
、図示しない取付装置に取り付けられる吸込側接続管７
と吐出側接続管８に夫々結合されてハブナツト９によっ
て固定されているとともに、ケーシング２の中心に、正
五角形をなす回転板１０が袖１１で支持されて図示しな
い駆動モータにより第１図の矢線方向に回転するように
なっていて、回転板１０の３つの頂点に夫々挟圧ローラ
１２が軸１３により支持されており、各ローラ１２は、
第３図に詳細に示すように、外周を円弧形の凸面とし、
かつ、ポンプデユープｌが偏平に変形ｊまた場合の断面
の幅よりも狭い幅に形成されている。

そして、本実施例では、上記のポンプチューブ！内に、
芯材となるワイヤ１５を内部に鋳包み成形した、テフロ
ン製の可撓性を有する厚肉の介挿帯１６が、第２図に示
すように丸く曲げられて挿通されており、上記した吸込
側接続管７の入口側及び吐出側接続管８の出口側の内周
面に夫々形成された拡径した嵌合孔１８内の奥端に、内
面に取付棒２０を半径方向にわたした取付リング！９が
夫々嵌着されて、上記の介挿帯１６の両端に連成した取
付帯２２の先端が、夫々の取付棒２０に回されてかしめ
リング２３によって固定されており、吸込側接続管７の
入口及び吐出側接続管８の出口に、図示しない流体のタ
ンクに接続された吸込デユープ２５と、吐出チューブ２
６とが夫々結合されて、同じくハブナツト２７によって
固定されている。

本実施例はこのような構造になり、回転板１０を回転さ
せると、ローラ１２がケーシング２内に沿って嵌められ
たポンプチューブ１の内側に対応したところで、ケーシ
ング２の内周面との間でポンプチューブｌを挟み付ける
のであり、ポンプチューブｌが挟まれて徐々に偏平に変
形すると、その中に丸めて入れられた介挿帯１６が次第
に真ずぐな姿勢に変形して、ポンプチューブｌが完全に
偏平化される手前で、第３図に示すように、ポンプチュ
ーブ１の内周面と介挿帯１６の外周面が密着してポンプ
チューブｌが閉塞され、ローラ１２が過ぎるとポンプチ
ューブｌが再び第２図のように開き、これが、各ローラ
１２について、吸込口３側から吐出口４側に向かって順
次に繰り返して行われ、上記のよう曝こ３つのローラ１
２が１２０度間隔で取り付けられているから、１つのロ
ーラ１２が第１図の挟圧開始位置Ａでポンプチューブｌ
を挟んで次第に吐出口４側に移動する間、そのローラ１
２の後方のポンプチューブ１内に、タンク内の流体が吸
込デユープ２５を介して吸込口３から吸い込まれ、次の
ローラ１２が挟圧開始位置Ａでポンプデユープ１を挟む
と、両端が閉塞された容積室２８が形成されて、流体が
容積室２８内に閉じ込められた状態で吐出口４側に移送
され、前側のローラ１２が挟圧終了位置Ｂを過ぎると、
容積室２８の前側が開放して容積室２８内の流体が吐出
口４を通って吐出チューブ２６に吐出され、これが順次
に繰り返されて、流体が連続して送り出される。

本実施例では、ポンプチューブｌ内に介挿帯１６を入れ
、ポンプチューブ１の挟圧時に、ポンプチューブｌが完
全に偏平化される手前でその内周面を介挿帯！６に密着
させて閉塞するようにし、しかも、外周を円弧形の凸面
としたローラ！２がポンプチューブ１の一面側の中央部
に当てられて、ポンプチューブ１の断面の両端部がロー
ラ１２の側面の外側に膨らんで逃げるように変形するか
ら、ポンプチューブ１の断面の両端部の曲率半径が大き
くて生ずる応力が低く抑えられ、変形が繰り返し行われ
ても疲労破壊するおそれがなくて長寿命化が計れる。

なお、ローラ１２の数については、２個を！８θ度間隔
で設けても良く、また、４個以上設けても良い。

第４図の第２実施例は、ポンプチューブｌ内に通す介挿
帯３１が、吸込口３側から吐出口４側に向かって次第に
その厚みを増し、幅を少しずつ狭くして、全体として断
面積が漸増するように形成されているとともに、ローラ
Ｉ２が吸込口３側の方で吐出口４側よりもケーシング２
の内周面により接近するように、回転板ｌＯの回転軸１
１ａがケーシング２の中心から偏心した位置に設けられ
ており、その他の構造については前記第１実施例と同様
であり、第１実施例で説明したように、３個のローラ１
２が１２０度間隔で配設されて、流体が両端の閉塞され
た容積室２８ａ内に閉じ込められて吐出口４側へ移送さ
れるようになっており、その間、介挿体３１の断面積が
漸増していて容積室２８ａの容積が次第に小さくなり、
流体がポンプチューブ１を膨らませて漸次大きな圧縮力
が作用することにより次第に加圧され、挟圧終了位置Ｂ
で容積室２８ａが開いたときに、その前方のポンプチュ
ーブｌ内と容積室２８ａ内の流体圧の差が小さく、流体
の逆流流速を小さく抑えることができて、ポンプチュー
ブｌの挟圧終了位置Ｂ付近の内面の逆流による局部的摩
耗を防止することができる。

第５図は前記第１実施例の介挿帯１６に改良を加えた第
３実施例に係る介挿帯３３を示し、本実施例の介挿帯３
３は、その外周面に、複数の鍔３４を、ローラ１２の挟
圧力が作用した場合に、少なくとも１個のｆｌＩ３４が
ポンプチューブ１の内周面に押し付けられるような間隔
で一体成形したものであって、鍔３４がリップシールの
機能を果たして、ポンプチューブｌの閉塞性をより高め
るとともに、ポンプチューブ！と介挿帯３３の外周面を
直に接触させた場合に比べて、鍔３４が摩耗して擦り減
るまで閉塞機能を期すことができて、チューブ１の長寿
命化を実現でき、また、回転板ＩＯの中心の位置ずれや
、各ローラ１２の取付位置の誤差等によって、ポンプチ
ューブ１の挟圧量が場所によっであるいはローラ１２に
よって少々ばらついても、鍔３４がそのばらつきを吸収
して閉塞性を確保するから、取付精度等の許容値が大幅
に拡大される。

第６図に示す第４実施例は、上記の介挿帯３３の外周の
鍔３４の間に、ポンプチューブｌの内周に略緊密に嵌合
する弾力性の高い復元用リング３６を嵌装してポンプチ
ューブｌ内に入れたものであって、ポンプチューブ１に
挟圧力が作用すると、リング３６が偏平に弾性変形し、
ローラ１２が移動して挟圧力が除去されると、リング３
６が原形に弾拡してその弾拡力でポンプチューブＩを原
形に押し拡げるように作用し、特に、ローラ１２が挟圧
開始位！ｔＡを過ぎてその後方のポンプチューブｌ内に
流体を吸い込む際、ポンプチューブｌがそのローラ１２
の後方において急速に開き、内容積が急増して急速に負
圧になるから、流体を急速に吸い込むことができる。

第７．８図に示す第５実施例は、高圧の流体送出用とし
ての、合成樹脂等からなる外層４２とテフロン製の内層
４３からなる２層構造の厚肉のボンブチューブ４１を、
上記第４実施例と同様に、挟圧力が除去されたときに急
速に原形に復元させることを意図１７たものであって、
内部にワイヤ４６を埋設したゴム棒４７の外周をテフロ
ン層４８で被覆した３本の介挿棒４５を、上記のポンプ
チューブ４１内に、常には、第７図に示すように、各介
挿棒４５が略三角形状をなすように互いに寄り合って、
流体の流通路５０を確保１．つつポンプチューブ４１内
に嵌まるように挿通したものであって、ポンプデユープ
４１に挟圧力が作用して偏平に変形するに従って、各介
挿棒４５が弾性変形しつつ一列に並んで互いに密着１−
１１つの偏平な断面形状をなし、チューブ４１が完全に
偏平化される手萌で第８図に示すようにポンプチューブ
４１の内周面に密着してデユープ４１を閉塞し、挟圧力
が除去されると、各介挿棒４５が原形に戻りつつ元の寄
り合った位置に復帰１．て、これによりポンプチューブ
４１が急速に原形に押し拡げられる。

なお、本発明は、上記各実施例に示したロータリ方式の
チューブ式ポンプに限らず、直線状に配置したポンプデ
ユープの両側に、互いに対向１２て進退を繰り返す複数
対の挟圧体を設けて、ポンプチューブを吸込口側から吐
出口側に向かって順次に繰り返し挟圧閉塞するようにし
たリニア方式のチューブ式ポンプにも同様に適用するこ
とが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の断面図、第２図はそのポ
ンプデユープの非挟圧状態の断面図、第３図はその挟圧
状態の断面図、第４図は第２実施例の断面図、第５図は
第３実施例に係る介挿帯のの部分斜視図、第６図は第４
実施例に係るポンプチューブ構造の分解斜視図、第７図
は第５実施例に係るポンプチューブの非挟圧状態の断面
図、第８図はその挟圧状態の断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　可撓性チューブを挟圧部材により吸込口側から吐出
   口側に向かつて順次に繰り返し挟圧閉塞することによつ
   て流体を連続して送出するようにしたチューブ式ポンプ
   において、前記可撓性チューブ内の全長にわたり、前記
   チューブの挟圧による偏平変形の途中で該チューブの内
   周面に密着して該チューブを閉塞する可撓性を有する介
   挿体を挿通したことを特徴とするチューブ式ポンプ ２　前記介挿体の断面積を前記吸込口側から前記吐出口
   側に向かつて次第に大きくするとともに、前記可撓性チ
   ューブが前記吸込口と前記吐出口との間で常に少なくと
   も２箇所で挟圧されて、両端が閉塞された１以上の容積
   室が構成されるようになつていることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載のチューブ式ポンプ ３　前記介挿体の外周面に、複数の鍔を適宜間隔をおい
   て形成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のチューブ式ポンプ ４　前記介挿体の外周の前記鍔の間に、前記可撓性チュ
   ーブの内周面に略緊密に嵌合する復元用弾性体を嵌装し
   たことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載のチュー
   ブ式ポンプ ５　前記介挿体を弾性の高い複数本の棒材から構成し、
   常には該各棒材が前記可撓性チューブ内で流体の流通空
   間を確保するようにしたことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のチューブ式ポンプ