JPH0353029Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、ホース状の二重ダイヤフラムと、該
ダイヤフラムによつて取囲まれた押しのけ室とを
有しており、該押しのけ室の上側及び下側がそれ
ぞれ１つの逆止弁によつて閉じられており、さら
に二重ダイヤフラムを取囲む液圧室内の貯蔵液
が、ピストン駆動装置によつて運動されるように
なつている形式のダイヤフラムポンプに関する。

従来の技術 液圧式の送出物質が、ケーシング内に配置され
た入口弁と、高圧の室内の出口弁との間でポンピ
ングされるようなダイヤフラム−排出ポンプは
種々の構成で公知である。偏平なかつ円形状のダ
イヤフラムを有するポンプは、一般的には小さな
出力のためにしか使用されない。さらにホース状
のダイヤフラムを有するピストンポンプもあり、
このばあい一重ダイヤフラム又は二重ダイヤフラ
ムが使用される。従来では、このようなダイヤフ
ラムポンプのばあいにも大きな吐出出力は得られ
ない。このばあい吐出量は、一重ダイヤフラム又
は二重ダイヤフラムがポンピングしようとする液
体量の吐出のために圧縮されることによつてしか
生ぜしめられない。実際には、一重ダイヤフラム
又は二重ダイヤフラムの外周において、ダイヤフ
ラムの認識できる程の膨脹を可能にするような相
当に大きな室は存在していない。さらに、ダイヤ
フラムはその均一な壁厚により不均一に応力をか
けられる。従つてダイヤフラムの耐用寿命は短く
なる。

考案の課題 本考案の課題は、ダイヤフラムに過度に応力を
かけることなしに、ポンプの吐出量を著しく増大
することができ、しかもダイヤフラムのシール性
が高くなるような、少なくとも１つの押しのけ室
を形成するダイヤフラムを備えたダイヤフラムポ
ンプを提供することである。

課題を解決するための手段 前述の課題を解決するために講じた手段は、二
重ダイヤフラムの各ダイヤフラムの壁厚が入口弁
に向かつて先細に形成されており、さらにダイヤ
フラムケーシングが、ダイヤフラム壁の厚さ以上
に著しく拡大された液圧室を有しており、さらに
両方のダイヤフラムの締込み端部が、ダイヤフラ
ム軸線に対して傾斜角を成して外方へ延びるよう
に形成されていることにある。

作 用 ピストンの運動によつて、二重ダイヤフラムを
取囲む液圧室内に負圧が形成され、このことによ
つて二重ダイヤフラムがたわんで、前記液圧室内
で脹らむ。しかも、二重ダイヤフラムはまず入口
弁に向かう部分が脹らむ。

続いて、液圧室内で圧縮作用が生じると、二重
ダイヤフラムは入口弁に向かう部分で圧縮されて
媒体を出口弁から吐出させる。

このように、二重ダイヤフラムが液圧室内で脹
らんだり、圧縮されたりすることによりポンプ作
用を行つている。このようなポンプ作用の際に、
ダイヤフラムの弾性度を高めるために、二重ダイ
ヤフラムの入口弁に向かう部分の壁厚を薄くして
いる。さらに、ダイヤフラムが外方へ大きく脹ら
むことができるように、二重ダイヤフラムを取囲
む液圧室を大きく形成している。

考案の効果 ポンプ作用を生ぜしめるダイヤフラムの壁厚が
入口弁に向かつて先細に形成されている構成によ
つて、ダイヤフラムの弾性度が著しく高められ
る。ダイヤフラムの弾性度が高くなれば、ダイヤ
フラムの膨脹及び収縮が大きくなり、従つてポン
ピングしようとする媒体の容量をより多く吐出す
ることができる。吐出容量が多くなることによ
り、出力を増大することができる。

処で、大きな容量の媒体をポンピングすること
ができるということによつて、当然のことなが
ら、少ない容量をポンピングする場合よりダイヤ
フラムにかかる応力は高くなる。これは、ダイヤ
フラムの外方への脹らみが大きくなればなる程、
応力も高くなるからである。そこで、本考案によ
り、ダイヤフラムの壁厚を縦断面で見て入口弁に
向かつて先細にすることによつて、ダイヤフラム
の弾性度が高められているので、ダイヤフラムは
脹らむ際に応力を受けにくくなり、従つてダイヤ
フラムの耐用寿命が長くなる。しかも、ダイヤフ
ラムの締込み端部がダイヤフラム軸線に対して傾
斜角を成して外方へ延びるように形成されている
ことにより、ダイヤフラムの端部はフランジ状に
拡張され、従つてダイヤフラムは、ケーシングに
対して大きなシール作用を有して締込まれる。

さらに、本考案により、二重ダイヤフラムを取
囲む液圧室を大きく形成していることによつて、
ダイヤフラムは外方へ大きく脹むことができる。

以上のように、本考案により、二重ダイヤフラ
ムの耐用寿命を長くすると共にダイヤフラムポン
プの出力を高めることができる。

実施態様 有利な実施態様によれば、ダイヤフラムが円筒
状の外周面を有しており、さらにダイヤフラムの
内周面が押しのけ室の入口側に向かつて半径方向
で外方へ円すい状に延びている。要するにダイヤ
フラムは、出口側端部における壁厚が入口側端部
の壁厚より厚くなつている。このことによつてダ
イヤフラムは頑丈に保持される。出口側端部は吐
出側である。吐出側端部における高い応力に応じ
て、とりわけ高粘着性の送出物質のばあいには、
円すい状のダイヤフラムにより大きな壁厚を有し
ている。全体的にダイヤフラムはその長さにわた
つて比較的均一に応力を受ける。

さらに有利な実施態様によれば、ダイヤフラム
ケーシングの内径が、二重ダイヤフラムの外径の
ほぼ１1/2〜２倍である。従つてダイヤフラムは
比較的大きく膨張することができる。このような
形式で、ダイヤフラムが吐出のために実際に圧縮
されるだけであるダイヤフラムポンプに較べて、
吐出容量が２倍まで高められる。

さらに両方のダイヤフラムの締込み端部が、ダ
イヤフラム軸線に対して傾斜して、及び／又は湾
曲して外方へ延びるように形成されている。この
傾斜部及び／又は湾曲部に、端部隆起リングがダ
イヤフラム軸線に対して横平面で延びている。こ
のような形式により、ダイヤフラムはその長さの
中央範囲でのみ変形され、かつダイヤフラムの端
部範囲はこの変形によつて引張られずに保持され
ることができる。

さらに、ダイヤフラムケーシングの液圧室が漏
し弁及び排気弁を介して貯蔵容器と接続されてい
る。このような形式により簡単な手段によつて、
貯蔵液を受容する液圧室は、ポンプ作動中に完全
に貯蔵液を充てんしたままである。このことによ
り、ダイヤフラムポンプの耐用寿命は十分に長く
なる。

有利には、漏し弁がダイヤフラムケーシングの
外側に配置されている。このことによつて、漏し
弁は貯蔵液の流れの外側にあり、従つてこの流れ
とは無関係に作動する。さらに、漏し弁が、検出
装置によつてダイヤフラムケーシングの液圧室内
に突入している。さらに有利には、漏し弁が互い
に逆向きに作用する２つの逆止弁を有している。
これらの逆止弁は、該逆止弁のすぐ後方を流れる
ための貯蔵液の液圧室内の、ばあいによつては負
圧に関連して作動する。

さらに、ダイヤフラムケーシングの液圧室とポ
ンプの押しのけ室との間に、液圧室内に突入して
いて、ばねの圧力下にある閉鎖弁が配置されてい
る。このばねによつて、ダイヤフラム構造の過剰
な膨脹が阻止される。

さらに、二重ダイヤフラムは、ダイヤフラムの
破損のためにダイヤフラム破損防止部材もしくは
表示装置を備えている。さらにダイヤフラム破損
防止部材は、容量制御され、このことは、二重ダ
イヤフラムの中間室に作用する電極によつて達成
される。

実施例 ダイヤフラムポンプ１は、圧力下で液体を吐出
する押しのけ部２と、ピストン駆動装置３から成
つている。ピストン駆動装置は、シリンダ４、ピ
ストン５、ピストンロツド６及び駆動部７を有し
ている。モータによつて駆動される偏心体８が連
接棒９を介してピストンロツド６を駆動して、ピ
ストン５をシリンダ４内で往復駆動させ、このば
あいピストン５の前方には貯蔵液１０が存在す
る。

押しのけ部２がダイヤフラムケーシング１２を
有しており、このダイヤフラムケーシング内にホ
ース状の二重ダイヤフラム１３が配置されてい
る。押しのけ室１４は両端部において、送り方向
とは逆に作用する逆止弁１５，１６によつて閉鎖
されている。逆止弁の弁ケーシング内には、弁球
体１８のためのウエブを有するカム１７が設けら
れており、このカムが弁球体の弁行程を制限しか
つ弁球体を同軸的につかんでおり、従つて弁球体
はその弁座面に対してセンタリングされて座着す
ることができる。

貯蔵液１０は、導管２０を介して押しのけ部２
の液圧室１２と接続され、かつプレロードをかけ
られた逆止弁２３を介して貯蔵容器２２と接続さ
れる。ダイヤフラムケーシング１２の液圧室２４
内には、座着面２６と協働する弁円板２５がボル
ト２７によつて案内されていて、かつ弁円板はば
ね２８の作用下にある。押しのけ部２が漏し弁３
０及び排気弁３１を有している。漏し弁３０から
導管３２が、排気弁３１から導管３３が貯蔵容器
２２に通じている。

二重ダイヤフラム１３を形成する両方のダイヤ
フラム３５，３６の壁厚は先細に形成されてお
り、しかも入口弁としての逆止弁１６の方向に向
かつて先細になるように延びている。各ダイヤフ
ラムの外周も、円周も円すい状に延びており、こ
のばあい壁厚は出口端部の方へ厚くなつている。
有利には、ダイヤフラムの壁厚の先細形状が、両
ダイヤフラムの外周が円筒状であるようになつて
おり、このばあいダイヤフラムの内周面は押しの
け室１４の入口側に向かつて円すい状に延びてお
り、従つて壁厚は入口側に向かつて薄くなつてい
る。このことによつて膨脹及び収縮時のダイヤフ
ラム運動のための高い弾性度が得られる。ダイヤ
フラム３５，３６の間の中間室は液体３７によつ
て充てんされている。

ダイヤフラムケーシング１２は、ダイヤフラム
を外方へ著しい寸法で脹らませることを可能にす
る液圧室２４を生ぜしめるように形成されてい
る。膨脹は、少なくともダイヤフラムの壁厚以上
である。一般的には、ダイヤフラムケーシング１
２の内径を、ダイヤフラムの、もしくは二重ダイ
ヤフラムのばあいには外方のダイヤフラムの外径
のほぼ１1/2〜２倍までにすることができる。こ
のことによつて、ダイヤフラム又はダイヤフラム
形状の高い弾性度に関連して、ダイヤフラムが吸
込み行程時に著しい寸法で脹らむことができるよ
うに選ばれている。吐出行程度には、ダイヤフラ
ムはダイヤフラムのほぼ中心まで圧縮される。こ
のことにより、著しく大きな容量がダイヤフラム
によつてポンピングされる。この容量は、ダイヤ
フラムが圧縮されるだけであるような形式のダイ
ヤフラムポンプのほぼ２倍の量である。

漏し弁３０はさらにダイヤフラムケーシング１
２に配置されており、かつ導管３２を介して貯蔵
容器２２と接続される。弁ケーシング３９には、
ばね４２，４３の作用下にある互いに逆に作用す
る２つの逆止弁４０，４１が設けられている。逆
止弁４１は検査装置４４を備えており、この検査
装置はダイヤフラムケーシング１２の液圧室２４
内に突入する。

排気弁３１は２つの機能を有している。すなわ
ち、液圧室２４の最高点に集められる空気を排気
する機能と、液圧室２４の過剰充てんを導く液圧
オイルを貯蔵容器に案内する機能である。

排気弁３１は、ばね負荷された球状体４６，４
７として形成されており、かつ背圧とは無関係に
常に同じ空気量又はオイル量を通過させるように
配慮されている。このことは、弁球体がある時は
下方を、またある時は上方をシールすることによ
つて可能である。導管３３は排気弁３１を貯蔵容
器２２と接続させる。

二重ダイヤフラム１３はダイヤフラム破損防止
部材４８もしくはダイヤフラム破損時の表示装置
を備えている。このために電極４９を有する容量
制御装置を設けることができ、このばあい中間室
内の液体３７の性質が変化するさいに、表示装置
もしくは音響式のシグナル発生器が操作される。

貯蔵液を受容する液圧室２４，２１内で漏れに
よつて低圧が生じると、膨脹された二重ダイヤフ
ラム１３が逆止弁４１を検査装置４４を介して押
付ける。次いで導管３２及び逆止弁４０を介して
貯蔵液が、貯蔵容器から、液圧室２４，２１が貯
蔵液で再び完全に充てんされるまで吸い込まれ
る。貯蔵液の規定圧を越えるばあいには、逆止弁
２３として形成された過圧弁が作用する。このば
あい、調節された再高圧が再び達成されるまで貯
蔵液は貯蔵容器内へ送り出される。符号５０は迂
回導管５１におけるバイパス弁を示しており、ポ
ンプの運転中このバイパス弁は閉鎖されている。

ダイヤフラムポンプは、高い流過量により極め
て効率がよく、簡単に構成され、かつ安定的であ
り、さらに長い運転寿命が保証される。

第２図に示されたダイヤフラムポンプは、弁１
５ａ，１６ａが揺動球状弁として形成されていて
かつ差込まれている。このばあい弁球体１８ａ
は、水もしくは送出しようとする液体より軽い。
弁体は有利には鋳造構造体である。液体の送出は
上方から下方へ行われる。ダイヤフラムポンプの
残りの構成は第１図の構成に相応する。

第３図及び第４図はダイヤフラムの締込み部の
構成を詳しく示す。ダイヤフラム３５，３６は、
それらの締込み端部３５ａ，３５ｂ及び３６ａ，
３６ｂが縦断面で見て、ダイヤフラム軸線に対し
て外方へ傾斜角を成して延びるように形成されて
いる。前記傾斜角は有利には40〜50゜の間、たと
えば45゜である。ダイヤフラム端部は、第４図の
下方の締込み端部のばあいに示されるように外方
へ湾曲状に延びて構成されることもできる。ダイ
ヤフラムの傾斜及び湾曲部３５ｃ，３６ｃにおい
て、端部隆起リング５３，５４をダイヤフラム軸
線に対して横平面で延びるように接続させること
ができる。有利にはダイヤフラムの締込み端部が
頑丈にかつ補強されて構成されており、たとえば
壁厚において普通より厚く構成されている。ダイ
ヤフラムは、締込み端部の形状によつて、変形が
ダイヤフラム長さの中央範囲でのみ及ぼされるよ
うに強制され、かつダイヤフラムの端部範囲で
は、過度な締付け、切り込み応力及び類似のもの
が発生しないように保持される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案によるダイヤフラムポンプの概
略的縦断面図、第２図は第１図のダイヤフラムポ
ンプの別の実施例を示す縦断面図、第３図及び第
４図はダイヤフラムの締込み範囲のそれぞれ別の
実施例を示す縦断面図である。 １……ダイヤフラムポンプ、２……押しのけ
部、３……ピストン駆動装置、４……シリンダ、
５……ピストン、６……ピストンロツド、７……
駆動部、８……偏心体、９……連接棒、１０……
貯蔵液、１２……ダイヤフラムケーシング、１３
……二重ダイヤフラム、１４……押しのけ室、１
５，１６……逆止弁、１５ａ，１６ａ……弁、１
７……カム、１８，１８ａ……弁球体、２０……
導管、２１……液圧室、２２……貯蔵容器、２３
……逆止弁、２４……液圧室、２５……弁円板、
２６……座着面、２７……ボルト、２８……ば
ね、３０……漏し弁、３１……排気弁、３２，３
３……導管、３５，３６……ダイヤフラム、３５
ａ，３５ｂ，３６ａ，３６ｂ……締込み端部、３
５ｃ，３６ｃ……湾曲部、３７……液体、３９…
…弁ケーシング、４０，４１……逆止弁、４２，
４３……ばね、４４……検査装置、４６，４７…
…球状体、４８……ダイヤフラム破損防止部材、
４９……電極、５０……バイパス弁、５１……迂
回導管、５３，５４……端部隆起リング。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ ホース状の二重ダイヤフラムと、該ダイヤフ
   ラムによつて取囲まれた押しのけ室とを有して
   おり、該押しのけ室の上側及び下側がそれぞれ
   １つの逆止弁によつて閉じられており、さらに
   二重ダイヤフラムを取囲む液圧室内の貯蔵液
   が、ピストン駆動装置によつて運動されるよう
   になつている形式のダイヤフラムポンプにおい
   て、前記の二重ダイヤフラム１３の各ダイヤフ
   ラム３５，３６の壁厚が、入口弁に向かつて先
   細に形成されており、さらにダイヤフラムケー
   シング１２が、ダイヤフラム壁の厚さ以上に著
   しく拡大された液圧室２４を有しており、さら
   に両方のダイヤフラム３５，３６の締込み端部
   ３５ａ，３６ａ；３５ｂ，３６ｂが、ダイヤフ
   ラム軸線に対して傾斜角を成して外方へ延びる
   ように形成されていることを特徴とするダイヤ
   フラムポンプ。 ２ ダイヤフラムポンプが円筒状の外周面を有し
   ており、さらにダイヤフラムの内周面が押しの
   け室１４の入口側に向かつて半径方向で外方へ
   円すい状に延びている実用新案登録請求の範囲
   第１項記載のダイヤフラムポンプ。 ３ ダイヤフラムケーシング１２の内径が、二重
   ダイヤフラム１３の外径のほぼ１1/2〜２倍で
   ある実用新案登録請求の範囲第１項又は第２項
   記載のダイヤフラムポンプ。 ４ 両方のダイヤフラムの締込み端部が外方へ延
   びる湾曲部３５ｃ，３６ｃを有している実用新
   案登録請求の範囲第１項記載のダイヤフラムポ
   ンプ。 ５ ダイヤフラムの傾斜部又は湾曲部に接続され
   た端部隆起リング５３，５４が、ダイヤフラム
   軸線に対して横平面で延びている実用新案登録
   請求の範囲第１項から第４項までのいずれか１
   項記載のダイヤフラムポンプ。 ６ ダイヤフラムの締込み端部が、肉厚にかつ補
   強して形成されている実用新案登録請求の範囲
   第１項から第５項までのいずれか１項記載のダ
   イヤフラムポンプ。 ７ ダイヤフラムケーシング１２の液圧室２４が
   漏し弁３０及び排気弁３１を介して貯蔵容器２
   ２と接続されている実用新案登録請求の範囲第
   １項から第６項までのいずれか１項記載のダイ
   ヤフラムポンプ。 ８ 漏し弁３０がダイヤフラムケーシングの外側
   に配置されており、さらに漏し弁３０が、検出
   装置４４によつてダイヤフラムケーシングの液
   圧室２４内に突入していてかつ接続導管２０の
   主−オイル流内に直接的に、又は間接的に配置
   されており、かつこのことによつてオイル流と
   は無関係に作動するようになつている実用新案
   登録請求の範囲第１項から第７項までのいずれ
   か１項記載のダイヤフラムポンプ。 ９ 漏し弁３０が互いに逆向きに作用する２つの
   逆止弁４０，４１を有している実用新案登録請
   求の範囲第１項から第８項までのいずれか１項
   記載のダイヤフラムポンプ。 10 ダイヤフラムケーシングの液圧室２４とピス
   トン駆動装置３の液圧室２１との間に、液圧室
   ２４内に突入していて、ばね２８の圧力下にあ
   る閉鎖弁２５が配置されている実用新案登録請
   求の範囲第１項から第９項までのいずれか１項
   記載のダイヤフラムポンプ。 11 弁ケーシング１５，１６が、押しのけ室１４
   を閉鎖し、かつ弁球体１８の形状に適合してい
   てウエブを有する制限カム１７を有している実
   用新案登録請求の範囲第１項から第10項までの
   いずれか１項記載のダイヤフラムポンプ。 12 ダイヤフラム３５，３６の間の液体３７を充
   てんされた中間室が、電極４９を有する容量制
   御装置を有するホース破損防止部材４８を備え
   ている実用新案登録請求の範囲第１項から第11
   項までのいずれか１項記載のダイヤフラムポン
   プ。 13 弁１５ａ，１６ａが揺動球状弁として形成さ
   れており、該揺動球状弁によつて水が送出され
   るようになつている実用新案登録請求の範囲第
   １項から第12項までのいずれか１項記載のダイ
   ヤフラムポンプ。