JPS5833486B2 - 加圧液の計量吐出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高圧力で供給される液体を一定量づつ計量し
、吐出する装置の改良に関するものであり、計量、吐出
のためのピストンの駆動を高圧力の液圧自体を利用して
行ない、しかもピストンの往復動の何れにおいても計量
、吐出を行なうことができると共に、シールが容易で、
高圧液体を取扱うに拘らずグランド部からの液漏れ等を
全く生せしめることのない計量、吐出装置を提供するこ
とを目的としている。

高圧力で供給される液体を計量し、吐出する装置におい
ては、計量、吐出のためのピストンの駆動を、別個の駆
動力に依って行なうと、駆動装置を含め、装置が著しく
大型となり、高価となるため、取り扱う高圧液体の圧力
を利用し、ピストンを往復動させるように意図された装
置が種々に提案されている。

しかし、高圧液体の圧力を利用する装置では、ピストン
の往動で吐出を行ない、復動でシリンダ内に計量、充填
する形式のものであって稼動効率が悪いし、グランド部
がらの漏液が多く、作業環境の悪化、漏液分の清拭の必
要等を生ずる欠点があった。

本発明は、特許請求の範囲に記載する構成とすることに
より、上述のごとき欠点のない加圧液の計量、吐出装置
を得たものである。

以下図示例に基き本発明の詳細な説明する。

第１図において、主体１の中心部は、シリンダ室２とさ
れており、その一端は圧入、固定された端壁部３で規正
され、他端は、主体１に螺合された端壁部４で規定され
ている。

この端壁部４はネジ５を、主体１に固着されている蝶板
６のネジ１に螺合させることによりシリンダ室２内に突
入させられており、ネジ５，７０作用で矢印イ方向に進
退でき、端壁８の位置をシリンダ室２内で前後させるこ
とにより、シリンダ室２の有効長、即ちピストン９０ス
トローク長さを任意に調整できるように構成されている
。

ピストン９は、小径の中央部１０と、大径の両端の頭部
１１．１２とを有する鼓形をなしており、中央部１０に
は、頭部１１．１２に接して後述する弁軸の貫通孔１３
に連通する導通孔１４，１５が穿設されている。

ピストン９は、後述する如く、端壁部３の端壁１６と、
端壁部４の端壁８との間゛で、図示例では周縁構成部材
１６′と８′との間で往復摺動でき、その摺動時にピス
トン９がどの位置に在っても、必ず前記小径の中央部１
０に臨む位置のシリンダ壁１７には、加圧液の供給口１
８が開設されている。

前述の端壁部３内には空室１９が形成されており、主体
１のシリンダ壁２０に形成されている吐出口２１に、連
通孔２２で連通されている。

同じく端壁部４にも、空室２３が形成されており、シリ
ンダ壁２０に形成されている別の吐出孔２４に連通孔２
５で連通されている。

上述のピストン９と端壁部３，４と、その内部に形成さ
れた空室１９，２３とを貫いて、主体１外から１本の弁
軸２６が摺動自在に密嵌されている。

端壁部３，４は、この弁軸２６の貫装のため軸承部を兼
ねる壁部２７，２８を備え、各壁部のピストン９側に、
前述の端壁８，１６が形成されている。

ピストン９は、軸方向に貫通孔１３が穿設されており、
弁軸２６が該孔１３に嵌挿されている。

端壁部４の空室２３は軸方向にや又長大に形成され、壁
部２８を貫通した弁軸端２９が自由に該室２３内で進退
しうるようにされている。

弁軸２６と各端壁部３，４およびピストン９との摺動部
はメタルシールされ、液密な摺動部を形成している。

前述の弁軸２６は、軸方向に間隔を存して、弁部たる２
個の欠肉部３０，３１を有している。

この欠肉部３０．３１の長さＬｌ、Ｌ２は、シリンダ室
２と空室１９，２３を隔てている壁部２７゜２８の厚さ
より長く、またピストン９の両端の頭部１１．１２の厚
さより長い長さとされている。

そして、壁部と頭部の長さの和より小さい、即ち第１図
に示すようにシリンダー室と空室とは同時に連通はしな
い。

また両欠肉部３０．３１の間隔Ｗは、例えば第１図に示
されている如（、一方の欠肉部３０が、壁部２７を通し
て空室１９とシリンダ室２とのみを連通させたとき、他
方の欠肉部３１が、ピストン９の位置如何に拘らず、頭
部１２を通して、導通孔１５とシリンダ室２とのみを連
通させうる間隔とされている。

このため、両欠肉部３０，３１の長さは、第１図におけ
る欠肉部３１に示されるごとく、ピストン９が壁部２７
，２Ｂの端壁１６゜８間で往復動する際の如何なる位置
に在っても、導通孔１５とシリンダ室２内とを常に連通
させうる長さとされている。

他方、弁軸２６は、主体１の１端に固着された駆動シリ
ンダ３２内の駆動ピストン３３に固着されており、圧力
空気人口３４から圧力空気が供給されたとき、駆動ピス
トン３３がコイルバネ３５の弾力に抗して矢印口方向に
移動し、弁軸２６を同方向に摺動させ、逆に圧力空気人
口３６かも圧力空気が供給されたときは、コイルバネ３
５の弾力と共に、該ピストン３３が矢印ハ方向に移動し
、弁軸２６をも同方向に摺動させうるように構成されて
いる。

この駆動シリンダ３２と駆動ピストン３３とは弁軸２６
の駆動装置を構成するものである。

弁軸２６は、上述の如く駆動シリンダ３２と駆動ピスト
ン３３とにより、矢印口、へ方向に摺動されるので、空
室２３は、弁軸端２９が移動しうるだげの長さとされて
いる。

以上説明した構成の本発明装置は、次のように作動する
。

いま、装置各部が第１図の状態に在るとして、加圧液の
供給口１８から加圧液が導入されると、絞液は、ピスト
ン９の中央部１０の導通孔１５から、弁軸２６の欠肉部
３１を通って、ピストン９の頭部１２と端壁８との間の
充填室３７に徐々に充填される。

このとき、欠肉部３０は導通孔１４とは非連通位置に在
るため、ピストン９の頭部１１と端壁１６との間の充填
室３８には加圧液は流入せず、ピストン９は頭部１２の
頂面に作用する液圧のため、図において左方へ、端壁１
６の周縁構成部材１６′に接するまで押圧され続ける。

充填室３７が満杯となった時点で、圧力空気人口３４か
も圧力空気を供給し、コイルバネ３５の弾力に抗して駆
動ピストン３３を矢印口方向に移動させ、弁軸２６を第
２図で示される位置に摺動させる。

この位置では、欠肉部３１は、充填室３７と空室２３と
にまたがって位置し、欠肉部３０は、充填室３８と導通
孔１４とにまたがって位置する。

加圧液を供給口１８から導入しつづげると、絞液は導通
孔１４から欠肉部３０を通って充填室３８へ流入しはじ
めるし、充填室３７は、欠肉部３１を通って空室２３に
連通され、しかも空室２３は連通孔２５を介して大気に
連通している吐出口２４に連通ずることとなる。

この状態では充填室３７が大気に連通されるのでビス１
フ９０頭部１２０頂面に作用する圧力は無（なり、充填
室３８側の頭部１１の頂面に液圧が作用することとなり
、この作用圧力の方が強大であるため、ピストン９は徐
々に図において右方へ摺動し、充填室３８内の液を吐出
口２４へ押し出し、吐出させ、ピストン９の頭部１２の
頂面が端壁８の周縁構成部材８′に接する位置までピス
トン９の右方への摺動即ち吐出が継続される。

このピストン９の右方への摺動が停止した状態が第３図
に示される状態であって、充填室３７内に在った液は吐
出され終り、充填室３８には液が満杯に充填されている
。

第３図の状態で、圧力空気人口３４を大気側に連通させ
、圧力空気人口３６から加圧空気を供給すると、その空
気圧とコイルバネ３５との協働により駆動ピストン３３
は第１図における矢印ハ方向へ移動し、弁軸２６は再び
第１図の位置へ摺動し移動する。

この位置では、欠肉部３０が充填室３８と空室１９とに
またがって位置し、欠肉部３１は充填室３７と導通孔１
５とにまたがって位置するため、加圧液の供給口１８か
ら導入された加圧液は、導通孔１５から欠肉部３１を経
て充填室３７へ流入しはじめ、他方充填室３８は、欠肉
部３０を経て空室１９に連通され、更に連通孔２２を経
て大気に連もなる吐出口２１に連通されるので、ピスト
ン９の頭部１２０頂面に作用する液圧のため該ピストン
９は図において左方へ移動しはじめ、充填室３８の液は
、頭部１１０頂面で押圧されて吐出口２１から吐出され
、再び各部材は第１図の状態に戻る。

以上の作動の繰り返しにより、吐出口２１゜２４かもピ
ストン９の往動、復動の何れの摺動時にも液の吐出が行
なわれることとなる。

上述の作動時に、空室２３内では弁軸端２９が進出した
り、後退するが、該室内には、最初の吐出時に既に液体
が充満し、その充満した液中を弁軸端２９が進退するこ
ととなり、前サイクルにおける弁軸端２９の後退によっ
て生じた容積減少分が次サイクルにおける進出による増
量分と均衡するので吐出量には影響が無い。

また空室１９，２３内へは、摺動部がメタルシールされ
ているとしても、弁軸２６の往復摺動の都度、極微量の
液体が持ち出されるものの、液の吐出と共に持ち去られ
るので、滞溜することは無い。

また、主体１外にグランド部が露出して居らず、シリン
ダ室２の両端には、吐出口に連もなる空室が位置するこ
ととなり、弁軸端部は常に大気圧部分とされ、液圧にさ
らされるのは、シリンダ部２内のみとなしうるので装置
外への液漏れを完全に防止するためのシール構造を比較
的簡単となしうるものである。

本発明は、以上の如き構成、作用のものであって、高圧
液体の計量、吐出のためのピストン駆動を、該液体の圧
力そのものを利用して適確に行ないうるし、ピストンの
往動、復動の双方において、計量、吐出を反覆できるの
で、１サイクルの作動時間内における吐出量を、ピスト
ンとシリンダとに設定される計量量の２倍とすることが
でき、しかも吐出口が２個所となるので、各吐出口から
各別に吐出させ、２台分の吐出装置の機能を発揮させる
ことも、また、該吐出口を併合して単一吐出バイブに結
合し吐出量を増大させることもできる効果を有している
。

また弁軸は、シリンダ室内と、その両端壁部内に形成さ
れ吐出口に連通している空室内との間で往復摺動される
ものであり、主体外に突出する部分が無く、従って液体
が装置外に持ち出される所謂グランド部の無い構造たら
しめうるのでシールを容易ならしめうる効果もある。

また弁軸端は常に大気に連通ずる空室内に位置すること
となり、弁軸方向に高圧液体の圧力の作用を受けること
が無いので弁軸を僅かな力で駆動させうるし、更にはシ
リンダ端壁の進退により、計量、吐出量を調整しうる構
造とすることも容易である等の効果をも有している。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図および第、３図は、実施の１例のそれぞ
れ異なる作動位置における縦断面図である。 ２・・・・・・シリンダ室、３，４・・・・・・端壁部
、８゜１６・・・・・・端壁、９・・・・・・ピストン
、１０・・・・・・小径の中央部、１１，１２・・・・
・・ピストンの頭部、１３・・・・・・弁軸貫通孔、１
４，１５・・・・・・導通孔、１７・・・・・・シリン
ダ壁、１８・・・・・・供給口、１９，２３・・・・・
・空室、２６・・・・・・弁軸、３０．３１・・・・・
・欠肉部、３２・・・・・・駆動装置たる駆動シリンダ
、３３・・・・・・駆動装置たる駆動ピストン、Ｌｌ
ｊ Ｌ２・・・・・・欠肉部の長さ、Ｗ・・・・・・欠
肉部の間隔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シリンダ室内に、その両端壁間を往復摺動できるよ
   う嵌装置されたピストンが、小径の中央部と、大径の両
   端頭部とを有する鼓形をなし、シリンダ壁には、ピスト
   ンの位置如何にかΣわらず、常に前記ピストンの小径の
   中央部に臨む加圧液の供給口が開設されており、シリン
   ダ室の両端壁部内には、それぞれシリンダ外への吐出口
   に連通ずる空室が形式され、また前記シリンダ室の両端
   壁部と、空室とピストンとを貫いて１本の弁軸が、各摺
   動部をメタルシールされて摺動自在に密嵌され、前記ピ
   ストンの小径の中央部には、大径の両端頭部に接して弁
   軸貫通孔に連通ずる導通孔が穿設されていると共に、前
   記弁軸は、軸方向に間隔を存して２個の欠肉部を有し、
   各欠肉部の長さは何れも、シリンダ室とその両端壁部内
   の空室とを区分する壁厚より長く、またピストンの両端
   頭部の厚さより長い長さとされており、両欠肉部の間隔
   は、一方の欠肉部がシリンダ室の端壁を通して、その空
   室とシリンダ室内とのみを連通させたとき、他方の欠肉
   部が、ピストンの頭部を通してその導通孔とシリンダ室
   内とのみを連通させうる間隔とされており、かつ弁軸に
   は、２個の欠肉部がシリンダ室の両端において交互に、
   空室とシリンダ室内とのみを連通させる位置を占めるよ
   う弁軸を摺動させる駆動装置が付設されている、ことを
   特徴とする加圧液の計量吐出装置。 ・