JPH04116281A - チューブポンプ - 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
吐出口側に向って順次に挟圧し、閉塞開放を繰り返すこ
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ブポンプに関する。

し従来の技術］ この種のチューブ式ポンプとしては、例えば、可撓性及
び弾性を有するポンプチューブを円形のケーシング内に
配設し、ケーシングの中心口りに回転連動するアームの
先端に取り付けたローラー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
って順次に挟圧し、その後の挟圧開放とともにチューブ
弾性によってチューブが原形状に復元するというチュー
ブの閉塞と開放を繰り返すことによって流体を連続して
送出、かつ吸入するようにしたチューブ式ポンプが知ら
れている。

［発明が解決しようとす７１課題］ （１）従来のチューブポンプζこおｌ、）て、可撓性チ
ューブはローラーとケーシングとの挟圧部分ζこおし）
で、しごかれることにより該チューブが捩れて蛇行する
ことがあり、異常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る等ポンプ機能を損なう欠点があ
った。

（２）　　また、従来のチューブポンプにおいて、挟圧
開放後の可撓性チューブの原形状への復元手段を可撓性
チューブの弾性に頼っているので、挟圧開放の繰り返し
による疲労蓄積が原因となり、チューブ弾性が損なわれ
てゆき、それによって吸入力も減退するので、高精度な
定量送液手段として使用する場合に、定量性の安定維持
が困難という欠点があった。又、ポンプ能力を決定する
吸入力を、可撓性チューブの弾性に頼っていることから
、低吸入力となり、高粘性の液体の送液が困難であった
。更に、可撓性チューブの極端な弾性低下による吸入力
低下は、チューブの破損に至らなくとも、チューブポン
プ用チューブとしての寿命を終わらせろことにな秒、チ
ューブカ家短寿命である一因でもあった。

（３）　　さらに、弾性を有する可撓性チューブ力すチ
ューブポンプ用チューブの必須条件であったので、耐溶
剤性に優れたＰＴＦＥ等を弾性の不足を理由に、採用出
来なかったことから強力な溶剤や接着剤を送液出来ない
欠点があった。

［課題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、チューブの外周とポンプのケーシ
ング内周に、各々を互いに保持する手段を設ける構成と
した。

また、その上でチューブの外周と挟圧部位にチューブを
挟圧部位にも保持する手段を設けてもよい。

さらに、前記挟圧部材の移動に同期して挟持案内する軌
道を設け、挟圧手段ζこよるチューブ閉塞後の開放過程
で、チューブの拡張復元を強制する手段を設けてもよい
。

［発明の作用及びその効果］ 本発明は上記構成になり、ポンプチューブがポンプケー
シングに保持されることで、チューブの挟圧開放過程で
前記ポンプチューブの捩れが無くなり、前記ポンプチュ
ーブの耐久性が向上する。

また、チューブを挟圧部位側にも保持するようにすると
、チューブの保全はより確実になり、耐久性は一層向上
する。

さらに、チューブ挟圧方向において、チューブの片方は
ケーシング内周面で保持されており、もう一方は挟持案
内軌道に追従してチューブの閉塞開放動作の理想的軌跡
を常に再現するようにすると、弾性劣化に伴う定量送液
性能の減退の恐れが無くなり、ポンプの吐出量の定量性
を高精度に安定させることが可能となる。さらに、チュ
ーブ挟圧後の開放過程のチューブ拡張機能をチューブ弾
性だけにたよらないので、弾性に劣る素材も採用可能と
なり、耐溶剤性に優れ？：ＰＴＦＥを採用したから、強
力な溶剤等の送液を可能とし、さらＬこ、吸入過程で強
制的にチューブを拡張するので、吸入力が向上し、高粘
性の液体も容易に送液出来る効果が得られる。

また、定量送液用途においても、チューブが破損するま
で使用可能となり、チューブ交換までの期間を延長する
効果もある。

［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図はチューブポンプをチューブの中心軸に沿って切
断した本実施例の断面図。第２図は第１図のＸ−Ｘ線の
位置で切断した本実施例の断面矢視図。

第１図および第２図において、１は可撓性を有するＰＴ
ＦＥ素材からな９．２本の帯状突起１ｍ。

１ｂを設けたポンプチューブであって、円筒状の内周面
を有するケーシング２の内周面の中央部に段差を設け、
該段差と等しい厚みのケーシング補助部材３を挿入する
ことによって得られる該チュ−ブ保持手段としてのケー
シング溝Ｐ（こ前記チューブの一方の帯状突起１ａを嵌
め込み、ケーシング２内の内周面半周にわたって沿うよ
う１こポンプチューブが嵌められている。ケーシング溝
Ｐの形状は間口が狭く、奥が広いテーパー状であり、ケ
ーシング蓋６を締め込み前記ケーシング補助部材３をさ
らに追い込むことで、段差の角部２ａとケーシング補助
部材３の角部３ａによって前記帯状突起１ａが保持され
るようになっている。

吸込側接続管１０と吐出側接続管１１は各々取付は用の
凹溝が外周に設けられ、互いに平行な姿勢でケーシング
２に形成した図中手前側に開放するＵ字形開口９に、前
記取付は用の凹溝を第１図の手前側から前方に向けて差
し込むようにして取り付けられており、ポンプチューブ
両端の吸込ロアと吐出口８は、前記吸込側接続管１０と
吐出側接続管１１に各々差し込まれて、接続管側に設け
られた溝と締金具１２で固定されている。

第５図は第２図から説明のために回転板Ｂのみを取出し
たもので、第６図は第５図のＹ−Ｙ線位置での矢視図で
あら、回転板Ｂの２３．２４ｔよ第５図のＹ−Ｙ締に対
して対称な構成であって、第１図においてケーシング２
の中心ζこ、破線で示されろ１３ｂ及びこれと対称な１
３ａで構成される回転板Ａ１及び第５図、第６図に示さ
れる回転板Ｂの互いに対称な構成の２３．２４が軸１４
で支持されて、図示しない駆動モーターにより矢線方向
に回転するようになっていて、回転板Ａの１３ａ、１３
ｂの３つの頂点に各々挟圧ローラー１８及び挟圧ローラ
ー補助部材１８ａが軸１９により支持されている。第３
図、第４図は第２図の部分拡大で、各々チューブの非挟
圧状態と挟圧状態を示したものである。挟圧ローラー１
８は第４図に詳細に示すように、段差が設けられており
、段差と等しい挟圧ローラー補助部材１８ａを挿入する
乙とで一体化し、略矩形のローラー溝Ｑを形成している
。

また、第５図、第６図に示すように、回転板Ｂの互いに
対称な構成の２３．２４には、チューブが最大に膨らん
だ状態の理想的形状と、ローラーの前方のチューブが押
し潰される過程の理想的形状と、ローラーの後方のチュ
ーブが復元する過程の理想的形状の連続形状を再現する
チューブ挟持案内軌道２３ａ、２４ｇを設けており、前
記溝付き帯状突起１ｂの溝部を挟持して、その一部は切
り火き２４ｃと、２３上の２４ｃとは対称で図示しない
２３ｃによってチューブ挟持案内軌道２３ａ、２４ａの
みを滓出させ、前記挟圧ローラー１８と挟圧ローラー補
助部材で形成する溝部Ｑにも前記チューブ上の溝付き帯
状突起とともに収容されて、挟圧部位保持手段を形成し
、第１図に示すようなチューブ形態で組付けられろ。

隙間固定突起２３ｂ、２４ｂはチューブ挟持案内軌道２
３ａ、２４ａの最適隙間を維持している。

また、前記回転板Ａと前記回転板Ｂはキー１５によって
一体的に組合されているので軸１４と同期回転するよう
になっている。又、チューブに部分的に設けられた帯状
突起１ａ、溝付き帯状突起１ｂは各々が０点からＤ点の
範囲で設けられている。

つまり、溝付き帯状突起１ｂは０点で軌道に乗せられ、
Ｄ点で軌道から外されるのである。本実施例はこのよう
な構造になり、回転板Ａ１３ａ、１３ｂ及び回転板Ｂ２
３．２４を回転させると、チューブ挟持案内軌道２３ａ
、２４ａ、にチューブ１の溝付き帯状突起１ｂが挟持摺
動されてポンピングに最適な形態を再現してゆく。

第４図に詳細に示すように、ローラー溝Ｑ内にもチュー
ブ挟持案内軌道が収容され途切れが無いので、ボンピン
グに寄与するチューブ領域での溝付き帯状突起１ｂのチ
ューブ挟持案内軌道からの脱落は無い。

又、前記チューブ挟持案内軌道と溝付き帯状突起１ｂと
の挟持摺動についても、低摩擦係数のＰＴＦＥをチュー
ブ材として用いているので摺動摩擦による変形、変質の
おそれは無い。

一方、挟圧ローラー１８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１を挾みつ
けるのであり、第４図に示すように、挟圧ローラー１８
に設けられた溝部Ｐに収容されている溝付き帯状突起１
ｂ、及びチューブ挟持案内軌道２３ａ、２４ａとともに
ポンプチューブが水平方向に扁平に押し潰され、ポンプ
チューブの内周面が密着してポンプチューブ１が閉塞さ
れる。ローラー１８が過ぎるとポンプチューブ１が再び
第１図のチューブの理想的形態を辿りながら第３図に示
すように拡張復元し、これが、各ローラー１８について
、吸込ロア側から吐出口８側に向って順次に繰り返して
行われ、上記のように３つのローラー１８が１２０度間
隔で取付けられているから、１つのローラー１８が第１
図の挟圧開始位ＷＣでポンプチューブ１を挾んで次第に
吐出口８側に移動する間、そのローラー１８の後方のポ
ンプチューブ１内は挟持案内軌道の作用により、常時一
定の拡張軌跡を辿るので、図示されないタンク内の流体
が吸込ロアから常時一定量吸い込まれ、次のローラー１
８が挟圧開始位置Ｃでポンプチューブ１を挾むと、両端
が閉塞された容積室２７が形成されて、流体が容積室２
７内に閉じ込められた状態で吐出口８側に移送され、前
側のローラー１８が挟圧終了位置りを過ぎると、容積室
２７の前側が開放して容積室２７内の流体が吐出口８を
通って吐出され、これが順次に繰−り返されて、流体が
一定量連続して送り出されろ。

なお、チューブに部分的に設けられた帯状突起ｌａ、溝
付き帯状突起１ｂは各々が０点からＤ点の範囲で設けら
れており、溝付き帯状突起１ｂは０点で軌道に乗せられ
、Ｄ点で軌道から外されるので連続した挟持案内軌道を
回転させることが出来ろ。

このようにして本実施例では１、可撓性チュブを挟圧部
材により吸込口側から吐出口側に向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、チューブの外周とポ
ンプのケーシング内周に、各々を互いに保持する手段を
設けた。また、チューブの外周と挟圧部位にチューブを
挟圧部位に保持する手段を設け、さらに、前記挟圧部材
の移動に同期して挟持案内する軌道を設け、挟圧手段に
よるチューブ閉塞後の開放過程で、チューブの拡張復元
を強制する手段を設けた構成とし、ケーシング内周面と
チューブの外周の一部を保持させるようにしたから、ロ
ーラーによるしごきを受けても前記チューブは帯状突起
が固定されており、捩れることがないので、前記チュー
ブの姿勢保持、位置決め、捩れ防止等にも効果が得られ
る。

また、チューブ挟圧方向において、チューブの片方はケ
ーシング内局面で固定されており、もう一方は帯状突起
挟持案内軌道に追従してチューブの閉塞開放動作の理想
的軌跡を常に再現するので、弾性劣化に伴う定量送液性
能の減退の恐れが無くなり、ポンプの吐出量の定量性を
高精度に安定させることが可能となった。また、定量送
液用途においても、チューブが破損するまで使用可能と
なり、チューブ交換までの期間を延長する効果もある。

さらに、チューブ挟圧後の開放過程のチューブ拡張機能
をチューブ弾性だけにたよらないので、弾性に劣る素材
も採用可能となり、耐溶剤性に優れたＰＴＦＥを採用し
たから、強力な溶剤等の送液を可能とし、さらに、吸入
過程で強制的（こチューブを拡張するので、吸入力が向
上し、高粘性の液体も容易に送液出来る効果が得られる
のである。

なお、ローラー１２の数については、２個を１８０度間
隔で設けても良く、また、４個以上設けても良い。

また、上記実施例には、チューブ内周面に特異形状の無
い通常の円形チューブを用いたものを示したが、チュー
ブ内周面に２個の襞状突起を設けたものを用いても良い
。

【図面の簡単な説明】

第１図はチューブポンプをチューブの中心軸に沿って切
断した本実施例の断面図。第２図は第１図のｘ−Ｘ線の
位置で切断した本実施例の断面矢視図。第３図、第４図
は第２図の部分拡大で、各々チューブの非挟圧状態と挟
圧状態を示したものである。第５図は第２図から説明の
ために回転板Ｂのみを取出したもので、第６図は第５図
のＹ−Ｙ線位置での矢視図である。 １：ポンプチューブ　１ａ：帯状突起　１ｂ：溝付き帯
状突起　２：ケーシング　３：ケーシング補助材　４：
ケーシング内周面　５：ケーシング側壁　６：ケーシン
グ蓋　７：吸込口　８：吐出口　９：ケーシング開口部
　１０：吸入管１１：吐出管　１２：締め金具　１３ａ
：回転板Ａ　　１３ｂ：回転板Ａ　１４：軸　１５：キ
ー１６：カラー　１７：ボルト　１８：　ローラー１８
ａ：ローラー補助材　１９：軸　２０：ベアリング　２
１：カラ−２２＝止め輪　２３：回転板Ｂ　　２３ａ：
チューブ挟持案内軌道２３ｂ：隙間固定突起　２３ｄ：
キー溝２４：回転板Ｂ　　２４ａ：　チューブ挟持案内
軌道２４ｂ：ｐｌ！間固定突起　２４Ｃ：切り欠き部２
４ｄ：キー溝　２５：ベアリング ２６二オイルシール Ｃ：帯状突起、溝付き帯状突起開始位置及び挟圧開始位
置　Ｄ：帯状突起、溝付き帯状突起終了位置及び挟圧開
放位置　Ｐ：ケーシング溝　Ｑ：ローラー溝

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
   口側に向って順次に挟圧し、閉塞開放を繰り返すことに
   よって流体を連続して送出、かつ吸入するようにしたチ
   ューブ式ポンプにおいて、該チューブの外周と該ポンプ
   のケーシング内周に、各々を互いに保持する手段を設け
   た乙とを特徴とするチューブポンプ。 ２、前記チューブポンプにおいて、該チューブの外周と
   該挟圧部位に該チューブを該挟圧部位に保持する手段を
   設けたことを特徴とする特許請求範囲第１項記載のチュ
   ーブポンプ。 ３、前記チューブポンプにおいて、挟圧部材の移動に同
   期して挟持案内する軌道を設け、挟圧手段によるチュー
   ブ閉塞後の開放過程で、チューブの拡張復元を強制する
   手段を設けたことを特徴とする、特許請求範囲第２項記
   載のチューブポンプ。