JP4026202B2 - Diaphragm pump device for liquid filling - Google Patents

Description

Translated fromJapanese

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体包装容器への液体内容物の充填に使用する液体充填用のダイヤフラムポンプ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の液体充填機に取り付けられた充填用のダイヤフラムポンプ装置は、図４の側断面図に示すようにピストンシリンダー１と、その内部を往復移動するピストン５１と、そのピストン５１の圧縮移動方向前部のピストン本体５２にネジ体５３によって取り付け固定したゴム製の成形シートによる第１ダイヤフラム６１と、その後部に固定盤７３を被覆してネジ等にて取り付け固定したゴム製の成形シートによる第２ダイヤフラム７１とを備えている。
【０００３】
また、前記第１ダイヤフラム６１の前部には、ピストンシリンダー１の内部空間に連通する各々逆止バルブ８ａ、９ａ付きのそれぞれ吸入管８と排出管９を備えている。
【０００４】
そして、前記ピストンシリンダー１の側部にはエア吸引機構５を備えており、また、前記第１ダイヤフラム６１と第２ダイヤフラム７１とに挟まれたピストン５１の外面と、該両ダイヤフラム６１、７１との対向間は、密閉空間として形成されている。
【０００５】
前記エア吸引機構５は、前記密閉空間と連通する位置にある前記ピストンシリンダー１の側部に部分的に孔設されたエア吸引孔４より常にエアを吸引してその密閉空間内を負圧することにより、前記第１ダイヤフラム６１と第２ダイヤフラム７１とを常にピストン５１の外面に密着させている。
【０００６】
前記ピストン１１は、第１ダイヤフラム６１と第２ダイヤフラム７１とを常にピストン５１の外面に密着させながら、これと一体の往復駆動するピストンシャフト１７により繰り返し往復動作して、前記吸入管８から排出管９方向に充填用の流体物を送流することができるようになっている。
【０００７】
ピストンシャフト１７の往復直線駆動機構としては、ピストンシリンダー１のスライド軸受部２ａ外側に延設されたピストンシャフト１７の末端部にアーム１８を取り付け固定し、他方、ピストンシャフト１７と平行に回転シャフト１９をその端部２３を回転軸受部２２により軸支して回転可能に軸支し、該回転シャフト１９はネジシャフトとなっていて、その外周面にネジ部１９ｂを備え、電動モーター８０（パルスモーター、サーボモーター）によりその主軸８１に取り付けた第１プーリー８２（又はスプロケット）を駆動回転させ、タイミングベルト又はチェーン８３を介してシャフト１９に取り付けた第２プーリー８４（又はスプロケット）を回転させることにより前記シャフト１９を回転させる。
【０００８】
該回転シャフト１９には、そのネジ部１９ｂに対して可動体２０がその内面のネジ部２０ａに螺着しており、前記アーム１８と可動体２０とは固定連結部１８ａによって一体的に取り付け固定されており、前記回転シャフト１９を電動モーター８０によって正転方向と逆転方向とに交互に繰り返し駆動回転させることによって、該可動体２０はアーム１８とともに往復直線運動してピストンシャフト１７及びピストン１１を往復直線運動させるようになっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような構造の従来のダイヤフラムポンプ装置においては、ゴム製の第１ダイヤフラム６１は、ピストン５１の圧縮移動方向前部のピストン本体５２にフランジ状の押さえ板５４を備えたネジ体５３によって取り付け固定されるものであって、図５に示すように全体の形状がキャップ状（又は偏平シート状）に成形されていて、その略中央部にはネジ体５３を挿入するための孔設部６３を備えている。
【００１０】
そして図６に示すように、第１ダイヤフラム６１はネジ体５３を孔設部６３に挿入してピストン本体５２に螺着し、そのネジ体５３の押さえ板５４によって第１ダイヤフラム６１の孔設部６３端縁部を締め付け固定して取り付ける構造であるために、締め付け部分６４が緩いと孔設部６３よりエアが漏れて密封空間を安定して保持できなくなったり、あるいはネジ体５３による締め付け部分６４の締め付けによって第１ダイヤフラム６１の素材を傷め易く、ピストン５１の繰り返し往復運動によるダイヤフラムのストレスも加わって耐久性低下の要因となる場合がある。
【００１１】
本発明の課題は、ピストン圧縮移動方向前部に取り付けられるダイヤフラムの取り付け方式を、従来のネジ体による取り付け方式とは異なる方式に改良することにあり、ネジ体の取り付け方式による不安定な密封空間の保持を解消するとともに、ダイヤフラムの素材の耐久性を向上させることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る発明は、ピストンシリンダーと、その内部を往復移動するピストンと、そのピストンの圧縮移動方向前部に重ね合わせ被覆された第１ダイヤフラムと、その後部に被覆された第２ダイヤフラムとを備え、前記第１ダイヤフラムをピストンの外面にエア吸引にて密着させながらポンピング動作させるためのエア吸引機構を備えた液体充填用ダイヤフラムポンプ装置において、ピストンシリンダー１と、その内部を往復移動するピストン１１と、そのピストン１１の圧縮移動方向前部に重ね合わせ被覆された第１ダイヤフラム３１と、その後部に被覆された第２ダイヤフラム４１とを備え、前記第１ダイヤフラム３１の前部に、ピストンシリンダー１の内部空間に連通する各々逆止バルブ付きの吸入管８と排出管９を備え、前記ピストン１１の繰り返し往復動作により前記吸入管８から排出管９方向に流体物を送流可能であって、前記ピストン１１は、ピストン本体１２とそのピストン本体１２の前部に接続固定された前部プレート１３とにより構成され、前部プレート１３には１乃至複数個所にエア吸引孔１４が孔設され、ピストン本体１２の前部と前部プレート１３との間に設けたエア通路（又はエア溜まり）としての内部空間部１５を介して、その前部から側部に亘って連続するエア通路１６が形成され、前記ピストンシリンダー１の側方に前記エア流路１６よりエアを吸引して前記第１ダイヤフラム３１と第２ダイヤフラム４１の間の密閉空間内を負圧にして、少なくとも第１ダイヤフラム３１をピストン１１の圧縮移動方向前部に密着固定するエア吸引機構５を備えたことを特徴とする液体充填用ダイヤフラムポンプ装置である。
【００１３】
本発明の請求項２に係る発明は、上記請求項１に係る発明の液体充填用ダイヤフラムポンプ装置において、前記シリンダー１が、ピストンシャフト１７を前後方向に可動状態で軸支するスライド軸受部２ａを備えた後部シリンダー部２と、中間シリンダー部３と、圧縮移動方向前部にある前部シリンダー部７とを、該シリンダー１の内部が密封状態となるように互いに接続固定されていて、前記第１ダイヤフラム３１は、外周端部に肉厚のリング状シール部３２（Ｏリング部）を備えたゴム製のキャップ状又はシート状の形状であり、中間シリンダー部３と前部シリンダー部７との接続部の溝内部にてリング状シール部３２を締め付け固定することにより、該シリンダー１の内部にピストン１１の圧縮移動方向前部の前部プレート１３の前面からピストン本体１２の前半部の外側面に亘って重ね合わせ被覆して取り付けられ、
前記第２ダイヤフラム４１は、外周端部に肉厚のリング状シール部４２（Ｏリング部）
を備えたゴム製のキャップ状又はシート状の形状であり、軸受シリンダー部２と中間シリンダー部３との接続部の溝内部にてリング状シール部４２を締め付け固定することにより、該シリンダー１の内部にピストンシャフト１７に装通させて、そのピストン１１の圧縮移動方向後部面からピストン本体１２の後半部の外側面に亘って被覆して取り付けられていることを特徴とする液体充填用ダイヤフラムポンプ装置である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の液体充填用のダイヤフラムポンプ装置を、実施の形態に従って以下に詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の液体充填用のダイヤフラムポンプ装置の側断面図であり、ピストンシリンダー１と、その内部を往復移動するピストン１１と、そのピストン１１の圧縮移動方向前部に重ね合わせ被覆されたゴム製の第１ダイヤフラム３１と、その後部に被覆されたゴム製の第２ダイヤフラム４１とを備えている。
【００１６】
ピストンシリンダー１はピストンシャフト１７を前後方向に可動状態で軸支するスライド軸受部２ａを備えた後部シリンダー部２と、中間シリンダー部３と、圧縮移動方向前部にある前部シリンダー部７とを、シリンダー１の内部が密封状態となるように互いにネジなどにて螺着して接続固定されている。
【００１７】
ピストン１１は、ピストン本体１２とそのピストン本体１２の前部に接続固定された前部プレート１３とにより構成され、ピストン本体１２の前部と前部プレート１３との間にエア通路（又はエア溜まり）としての内部空間部１５を備えている。そして、ピストン１１は、図１又は図２（ｂ）に示すピストン本体１２の後部面に孔設された孔設部１２ａにピストンシャフト１７の先端部を挿入して、該ピストンシャフト１７先端部のネジ部１７ａをピストン本体１２のネジ孔１２ｂに螺着することにより取り付けられている。
【００１８】
図１のポンプ装置の全体側断面図及び図２（ａ）のピストン１１の正面図に示すように、前部プレート１３には１乃至複数個所にエア吸引孔１４が孔設され、また、図１のポンプ装置の全体側断面図及び図２（ｂ）のピストン１１本体の側断面図に示すように、ピストン本体１２の内部には、その前部から側部に亘って連続するエア通路１６が形成されている。
【００１９】
第１ダイヤフラム３１は、図１又は図３に示すように外周端部に肉厚のリング状シール部３２（Ｏリング部）を備えたゴム製のキャップ状又はシート状の形状であり、中間シリンダー部３と前部シリンダー部７との接続部の溝内部にてリング状シール部３２を締め付け固定することにより、該シリンダー１の内部にピストン１１の圧縮移動方向前部の前部プレート１３の前面からピストン本体１２の前半部の外側面に亘って重ね合わせ被覆して取り付けられている。
【００２０】
第２ダイヤフラム４１は、外周端部に肉厚のリング状シール部４２（Ｏリング部）を備えたゴム製のキャップ状又はシート状の形状であり、軸受シリンダー部２と中間シリンダー部３との接続部の溝内部にてリング状シール部４２を締め付け固定することにより、該シリンダー１の内部にピストンシャフト１７に装通させて、そのピストン１１の圧縮移動方向後部面からピストン本体１２の後半部の外側面に亘って被覆して取り付けられている。なお、第２ダイヤフラム４１は、図１に示すようにピストンシャフト１７を装通する孔設部４３とネジ孔４４を備えていて、ピストン本体１２の後部面に密着させて、その上から押さえ板４７を重ね合わせ、図２（ｃ）のピストン本体１２の後面図に示すようにピストン本体１２の後部面のネジ孔４６にネジ４５にて螺着して取り付けられている。
【００２１】
前記ピストン１１の前部プレート１３に重ね合わせ被覆した第１ダイヤフラム３１の前部には、各々逆止バルブ８ａ、９ａ付きのピストンシリンダー１内部空間と連通する充填物の吸入管８と排出管９とを備えている。
前記ピストン１１の繰り返し往復動作を行うピストンシャフト１７の往復直線駆動機構は、それぞれカムフォロア方式、スプライン方式、あるいは正転逆転するネジシャフト方式など、回転運動を往復直線運動に変換する駆動機構であれば本発明においては特に限定されるものではない。
【００２２】
ピストンシャフト１７の往復直線駆動機構は、例えば、図１に示すようにピストンシリンダー１のスライド軸受部２ａ外側に延設されたピストンシャフト１７の末端部にアーム１８を取り付け固定する。
【００２３】
他方、ピストンシャフト１７と平行に回転シャフト１９をその端部２３を回転軸受部２２により軸支して回転可能に軸支し、該回転シャフト１９の外面には突起（タップ）状のカム１９ａが設けられ、該シャフト１９は電動モーターなどによって駆動回転させる。
【００２４】
該回転シャフト１９には、該シャフト１９に対して回転可能にカムフォロア２０が装着されており、該シャフト１９を装着したカムフォロア２０の内周面には螺旋状の回帰（循環）する溝部２１が設けられ、該溝部２１内に回転シャフト１９の前記カム１９ａを嵌入している。
【００２５】
そして、前記アーム１８とカムフォロア２０とは固定連結部１８ａによって一体的に取り付け固定されており、該カムフォロア２０はアーム１８とともに、前記回転シャフト１９を駆動回転させることによってその周方向に回転移動する前記カム１９ａに追従して回転シャフト１９に沿って往復直線運動して、ピストンシャフト１７及びピストン１１を往復直線運動させる。
【００２６】
前記ピストン１１には、その圧縮移動方向前部の１乃至数カ所にエア吸引孔１４と、該吸引孔１４に連通するエア流路１６とを備えており、前記ピストンシリンダー１の側方（中間シリンダー３の側方）に部分的に設けたエア吸引孔４に連通するように取り付けたエア吸引機構５によってエアを吸引管６方向に吸引することにより前記エア流路１６よりエアを吸引する。
【００２７】
前記第１ダイヤフラム３１と第２ダイヤフラム４１の間は密閉空間となっており、この密閉空間内は負圧にされて、少なくとも第１ダイヤフラム３１をピストン１１の圧縮移動方向前部（前面板１３）に密着（又は密着固定）させるものである。
【００２８】
前記ピストン１１は、第１ダイヤフラム３１と第２ダイヤフラム４１とを常にピストン５１の外面に密着させながら、これと一体の往復駆動シャフト１７により繰り返し往復動作して、ピストン１１の吸引動作（後退動作）により、第１ダイヤフラム３１の前面とシリンダー１内面（前部シリンダー７内面）との間の空間内が負圧になって、吸入管８側の逆止バルブ８ａは開放し、排出管９側の逆止バルブ９ａは閉鎖して、前記吸入管８側からその空間内に液状の充填物を吸い込む。
【００２９】
続くピストン１１の圧縮動作（前進動作）により、吸入管８側の逆止バルブ８ａは閉鎖し、排出管９側の逆止バルブ９ａは開放して、その空間内に吸い込まれた前記液状の充填物を排出管９方向に押し出し送流して所定の包装容器内に充填するものである。
【００３０】
【発明の効果】
本発明の液体充填用ダイヤフラムポンプ装置は、ピストンの圧縮動作方向前部に被覆して使用する第１ダイヤフラムがピストンの往復運動中に不規則な皺や変形を生じないで円滑且つ正常に動作するように、ピストン側に常に密着させながら取り付けるための取り付け方式として、従来のネジ体による取り付け方式とは異なるエア吸引方式により第１ダイヤフラムをピストンの前部及び側部に密着さらながらピストンを往復動作させる構造であるため、第１ダイヤフラム本体に取り付け用のネジ孔などを設ける必要がなく、従来のようなネジ止めによる締め付けの強弱による密封空間でのポンピングエアの不安定な漏れの発生を皆無とすることができ、ポンピングの安定性が確保できる効果がある。
【００３１】
また、従来のような締め付けによって第１ダイヤフラムの素材を傷めることも解消されて、ピストンの繰り返し往復動作に対する第１ダイヤフラムの耐久性をより向上させる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明液体充填用ダイヤフラムポンプ装置の全体側断面図。
【図２】（ａ）は本発明液体充填用ダイヤフラムポンプ装置のピストン正面図、（ｂ）はその側断面図、（ｃ）はその後面図。
【図３】本発明液体充填用ダイヤフラムポンプ装置に使用する第１ダイヤフラムの全体斜視図。
【図４】従来の液体充填用ダイヤフラムポンプ装置の全体側断面図。
【図５】従来の液体充填用ダイヤフラムポンプ装置に使用する第１ダイヤフラムの全体斜視図。
【図６】従来の液体充填用ダイヤフラムポンプ装置に使用する第１ダイヤフラムの取り付け構造を説明する部分側断面図。
【符号の説明】
１…ピストンシリンダー ２…後部シリンダー ３…中間シリンダー
４…エア吸引孔 ５…エア吸引機構 ６…エア吸引管 ７…前部シリンダー
８…吸入管 ９…排出管
１１…ピストン １２…ピストン本体 １３…前部プレート １４…エア吸引孔
１５…内部空間部 １６…エア通路 １７…ピストンシャフト １８…アーム
１９…回転シャフト １９ａ…カム ２０…カムフォロア ２１…カム溝部
２２…回転軸受
３１…第１ダイヤフラム ３２…エアシール部
４１…第２ダイヤフラム ４２…エアシール部
５１…ピストン ５２…ピストン本体 ５３…ネジ体
６１…第１ダイヤフラム ６２…エアシール部 ６３…孔設部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a diaphragm pump device for liquid filling used for filling liquid contents in a liquid packaging container.
[0002]
[Prior art]
As shown in the side sectional view of FIG. 4, a diaphragm pump device for filling attached to a conventional liquid filling machine includes a piston cylinder 1, apiston 51 that reciprocates within the piston cylinder 1, and thepiston 51 in the direction of compression movement. Afirst diaphragm 61 made of a rubber molded sheet attached and fixed to the pistonmain body 52 by ascrew body 53, and a second molded rubber made sheet attached and fixed by a screw or the like with afixing plate 73 covering the rear part. And adiaphragm 71.
[0003]
In addition, the front portion of thefirst diaphragm 61 is provided with asuction pipe 8 and adischarge pipe 9 with check valves 8 a and 9 a communicating with the internal space of the piston cylinder 1, respectively.
[0004]
Anair suction mechanism 5 is provided on the side of the piston cylinder 1, and the outer surface of thepiston 51 sandwiched between thefirst diaphragm 61 and thesecond diaphragm 71, bothdiaphragms 61, 71, Is formed as a sealed space.
[0005]
Theair suction mechanism 5 constantly sucks air from the air suction hole 4 partially formed in the side portion of the piston cylinder 1 at a position communicating with the sealed space, and negatively pressures the sealed space. Thus, thefirst diaphragm 61 and thesecond diaphragm 71 are always in close contact with the outer surface of thepiston 51.
[0006]
While thefirst diaphragm 61 and thesecond diaphragm 71 are always in close contact with the outer surface of thepiston 51, the piston 11 is repeatedly reciprocated by thepiston shaft 17 that is reciprocally driven with thefirst diaphragm 61 and thesecond diaphragm 71. The filling fluid can be sent in nine directions.
[0007]
As a reciprocating linear drive mechanism of thepiston shaft 17, anarm 18 is attached and fixed to the end portion of thepiston shaft 17 extending outside the slide bearing portion 2 a of the piston cylinder 1, and on the other hand, arotating shaft 19 parallel to thepiston shaft 17. Theend portion 23 is pivotally supported by the rotary bearingportion 22 and is rotatably supported. Therotary shaft 19 is a screw shaft, and has an outer peripheral surface provided with ascrew portion 19b, and an electric motor 80 (pulse motor). The first pulley 82 (or sprocket) attached to themain shaft 81 is driven and rotated by a servo motor), and the second pulley 84 (or sprocket) attached to theshaft 19 is rotated via a timing belt orchain 83. Theshaft 19 is rotated.
[0008]
Amovable body 20 is screwed to thescrew portion 19b of the inner surface of the rotatingshaft 19 with respect to thescrew portion 19b. Thearm 18 and themovable body 20 are integrally attached and fixed by a fixed connecting portion 18a. Themovable body 20 reciprocates linearly with thearm 18 by rotating therotary shaft 19 alternately and alternately in the forward direction and the reverse direction by theelectric motor 80, thereby causing thepiston shaft 17 and the piston 11 to move. It is designed to reciprocate linearly.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional diaphragm pump device having the above-described structure, thefirst diaphragm 61 made of rubber is attached to thepiston body 52 at the front of thepiston 51 in the compression movement direction by ascrew body 53 provided with a flange-likepressing plate 54. As shown in FIG. 5, the entire shape is formed in a cap shape (or a flat sheet shape), and ahole portion 63 for inserting thescrew body 53 is provided at a substantially central portion thereof. It has.
[0010]
Then, as shown in FIG. 6, thefirst diaphragm 61 has ascrew body 53 inserted into thehole portion 63 and screwed to thepiston body 52, and the hole portion of thefirst diaphragm 61 is held by theholding plate 54 of thescrew body 53. 63 Since the end edge portion is fixed and attached, if the tighteningportion 64 is loose, air leaks from thehole portion 63 and the sealed space cannot be stably held, or the tighteningportion 64 by thescrew body 53 The material of thefirst diaphragm 61 is liable to be damaged by tightening, and the stress of the diaphragm due to the reciprocating motion of thepiston 51 is also added, which may cause a decrease in durability.
[0011]
An object of the present invention is to improve the attachment method of a diaphragm attached to the front part in the piston compression movement direction to a method different from a conventional attachment method using a screw body, and an unstable sealed space due to the attachment method of the screw body. The purpose is to improve the durability of the material of the diaphragm.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The invention accordingto claim 1 of the present invention includes a piston cylinder, a piston that reciprocates within the piston cylinder, a first diaphragm that is overlaid on the front of the piston in the direction of compression movement, and a first diaphragm that is covered on the rear part. In adiaphragm pump device for liquid filling provided with an air suction mechanism for providing a pumping operation while adhering the first diaphragm to the outer surface of the piston by air suction, the piston cylinder 1 and the inside thereof are reciprocated. A piston 11 that moves, afirst diaphragm 31 that is overlapped and coated on the front part of the piston 11 in the direction of compression movement, and asecond diaphragm 41 that is covered on the rear part of the piston 11, are provided at the front part of thefirst diaphragm 31. And asuction pipe 8 and adischarge pipe 9 each having a check valve communicating with the internal space of the piston cylinder 1. A fluid can be sent from thesuction pipe 8 toward thedischarge pipe 9 by repeated reciprocation of the piston 11, and the piston 11 is connected to thepiston body 12 and the front part of thepiston body 12 before being fixed. Thefront plate 13 is provided withair suction holes 14 at one or a plurality of locations, and an air passage (or air) provided between the front portion of thepiston body 12 and thefront plate 13. Anair passage 16 that continues from the front portion to the side portion is formed through theinternal space portion 15 as a reservoir), and air is sucked from theair flow passage 16 to the side of the piston cylinder 1 to Air suction is performed so that the sealed space between thefirst diaphragm 31 and thesecond diaphragm 41 has a negative pressure, and at least thefirst diaphragm 31 is closely fixed to the front portion of the piston 11 in the compression movement direction. A liquid-filled diaphragm pump apparatus characterized byhaving amechanism 5.
[0013]
According to a second aspect of the present invention, in the diaphragm pump device for liquid filling according to the first aspect of the present invention, thecylinder 1 includes a slide bearing portion 2a that pivotally supportsthepiston shaft 17 in a movable state in the front-rear direction. The rear cylinder part 2 provided, theintermediate cylinder part 3 and thefront cylinder part 7 at the front part in the compression movement direction are connected and fixed to each other so that the inside of the cylinder 1 is in a sealed state . The onediaphragm 31 is a rubber cap-like or sheet-like shape having a thick ring-shaped seal portion 32 (O-ring portion) at the outer peripheral end portion, and includes amiddle cylinder portion 3 and afront cylinder portion 7. By tightening and fixing the ring-shaped seal portion 32 inside the groove of the connecting portion, the front surface of thefront plate 13 at the front portion in the compression movement direction of the piston 11 is placed inside the cylinder 1. It mounted in superposition over the outer surface covering the front half of Luopiston body 12,
Thesecond diaphragm 41 has a thick ring-shaped seal portion 42 (O-ring portion) at the outer peripheral end portion.
The ring-shaped seal portion 42 is fastened and fixed inside the groove of the connecting portion between the bearing cylinder portion 2 and theintermediate cylinder portion 3. A diaphragm pump for liquid filling, characterized in that the diaphragm shaft is inserted into thepiston shaft 17 and covered from the rear surface in the compression movement direction of the piston 11 to the outer surface of the rear half of thepiston body 12. Device.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The diaphragm pump device for liquid filling of the present invention will be described in detail below according to the embodiment.
[0015]
FIG. 1 is a side sectional view of a diaphragm pump device for filling liquid according to the present invention. The piston cylinder 1, a piston 11 that reciprocates inside the piston cylinder 1, and a front portion of the piston 11 in the compression movement direction are overlaid and covered. Thefirst diaphragm 31 made of rubber and thesecond diaphragm 41 made of rubber covered on the rear part thereof are provided.
[0016]
The piston cylinder 1 includes a rear cylinder portion 2 having a slide bearing portion 2a that supports apiston shaft 17 in a movable state in the front-rear direction, anintermediate cylinder portion 3, and afront cylinder portion 7 at the front portion in the compression movement direction. The cylinder 1 is screwed together with screws or the like so that the inside of the cylinder 1 is sealed.
[0017]
The piston 11 includes a pistonmain body 12 and afront plate 13 connected and fixed to the front portion of the pistonmain body 12, and an air passage (or an air reservoir) is formed between the front portion of the pistonmain body 12 and the front plate 13. ) As aninternal space 15. And the piston 11 inserts the front-end | tip part of thepiston shaft 17 in the hole-forming part 12a drilled in the rear surface of the pistonmain body 12 shown in FIG. The screw portion 17a is attached by screwing into thescrew hole 12b of thepiston body 12.
[0018]
1 and a front view of the piston 11 in FIG. 2 (a), thefront plate 13 is provided with air suction holes 14 at one or more locations. As shown in the entire side sectional view of the pump device 1 and the side sectional view of the main body of the piston 11 in FIG. 2B, theair passage 16 is formed in the pistonmain body 12 from the front to the side. Is formed.
[0019]
Thefirst diaphragm 31 is a rubber cap-like or sheet-like shape having a thick ring-shaped seal portion 32 (O-ring portion) at the outer peripheral end portion as shown in FIG. By tightening and fixing the ring-shapedseal portion 32 inside the groove of the connecting portion between theportion 3 and thefront cylinder portion 7, the front surface of thefront plate 13 at the front of the piston 11 in the compression movement direction is fixed inside the cylinder 1. To the outer surface of the front half of the pistonmain body 12 so as to be overlaid and attached.
[0020]
Thesecond diaphragm 41 is a rubber cap-like or sheet-like shape provided with a thick ring-shaped seal portion 42 (O-ring portion) at the outer peripheral end portion, and is formed between the bearing cylinder portion 2 and theintermediate cylinder portion 3. By tightening and fixing the ring-shapedseal portion 42 inside the groove of the connecting portion, thepiston shaft 17 is inserted into the inside of the cylinder 1, and the latter half portion of the pistonmain body 12 from the rear surface in the compression movement direction of the piston 11. It is attached so as to cover the outer surface of the. As shown in FIG. 1, thesecond diaphragm 41 includes a hole portion 43 through which thepiston shaft 17 is inserted and ascrew hole 44. Thesecond diaphragm 41 is brought into close contact with the rear surface of the pistonmain body 12, and a presser plate is formed thereon. 47 are overlapped and attached to thescrew hole 46 on the rear surface of thepiston body 12 byscrews 45 as shown in the rear view of thepiston body 12 in FIG.
[0021]
Asuction pipe 8 and adischarge pipe 9 for fillings communicated with the internal space of the piston cylinder 1 with check valves 8a and 9a, respectively, on the front part of thefirst diaphragm 31 which is overlaid on thefront plate 13 of the piston 11. And.
The reciprocating linear drive mechanism of thepiston shaft 17 that performs reciprocating reciprocating motion of the piston 11 is a drive mechanism that converts rotational motion into reciprocating linear motion, such as a cam follower method, a spline method, or a screw shaft method that rotates forward and backward, respectively. The present invention is not particularly limited.
[0022]
The reciprocating linear drive mechanism of thepiston shaft 17 attaches and fixes anarm 18 to the end portion of thepiston shaft 17 extending outside the slide bearing portion 2a of the piston cylinder 1 as shown in FIG.
[0023]
On the other hand, therotary shaft 19 is supported in parallel with thepiston shaft 17 so that theend 23 thereof is supported by therotary bearing portion 22 so that therotary shaft 19 can rotate. A projection (tap) -shaped cam 19a is provided on the outer surface of therotary shaft 19. Theshaft 19 is driven and rotated by an electric motor or the like.
[0024]
Acam follower 20 is mounted on therotary shaft 19 so as to be rotatable with respect to theshaft 19, and a spirally returning (circulating)groove portion 21 is provided on the inner peripheral surface of thecam follower 20 on which theshaft 19 is mounted. The cam 19 a of therotary shaft 19 is fitted in thegroove 21.
[0025]
Thearm 18 and thecam follower 20 are integrally attached and fixed by a fixed connecting portion 18a. Thecam follower 20 rotates together with thearm 18 in the circumferential direction by driving and rotating therotary shaft 19. Following the cam 19a, thepiston shaft 17 and the piston 11 are linearly reciprocated by reciprocating linear motion along therotary shaft 19.
[0026]
The piston 11 is provided with anair suction hole 14 and anair passage 16 communicating with thesuction hole 14 at one or several places in the front part in the compression movement direction, and a side (intermediate cylinder) of the piston cylinder 1 is provided. The air is sucked from theair flow path 16 by sucking air in the direction of the suction pipe 6 by theair suction mechanism 5 attached so as to communicate with the air suction hole 4 partially provided on theside 3.
[0027]
The space between thefirst diaphragm 31 and thesecond diaphragm 41 is a sealed space. The inside of the sealed space is set to a negative pressure, and at least thefirst diaphragm 31 is moved in the compression movement direction of the piston 11 (front plate 13). It adheres to (or adheres to).
[0028]
While thefirst diaphragm 31 and thesecond diaphragm 41 are always in close contact with the outer surface of thepiston 51, the piston 11 is repeatedly reciprocated by the reciprocatingdrive shaft 17 integrated therewith, and the piston 11 is suctioned (retracted). As a result, the space between the front surface of thefirst diaphragm 31 and the inner surface of the cylinder 1 (the inner surface of the front cylinder 7) becomes negative pressure, the check valve 8a on thesuction pipe 8 side is opened, and thedischarge pipe 9 side is opened. The check valve 9a is closed, and the liquid filler is sucked into the space from thesuction pipe 8 side.
[0029]
By the subsequent compression operation (advance operation) of the piston 11, the check valve 8a on thesuction pipe 8 side is closed, the check valve 9a on thedischarge pipe 9 side is opened, and the liquid filling sucked into the space The product is extruded and sent in the direction of thedischarge pipe 9 to fill a predetermined packaging container.
[0030]
【The invention's effect】
In the diaphragm pump device for liquid filling according to the present invention, the first diaphragm used by covering the front part of the piston in the compression operation direction operates smoothly and normally without causing irregular wrinkles and deformation during the reciprocating motion of the piston. As described above, the piston is reciprocated while the first diaphragm is closely attached to the front and side of the piston by an air suction method different from the conventional screw attachment method, as an attachment method for always attaching to the piston side. Because of this structure, there is no need to provide a screw hole for mounting in the first diaphragm body, and there is no unstable pumping air leak in the sealed space due to the tightening strength by screwing as in the past. The pumping stability can be ensured.
[0031]
Moreover, the damage of the material of the first diaphragm by conventional tightening is also eliminated, and the durability of the first diaphragm against the repeated reciprocating motion of the piston is further improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall side cross-sectional view of a diaphragm pump device for liquid filling according to the present invention.
2A is a front view of a piston of a diaphragm pump device for filling liquid according to the present invention, FIG. 2B is a side sectional view thereof, and FIG. 2C is a rear view thereof.
FIG. 3 is an overall perspective view of a first diaphragm used in the diaphragm pump device for liquid filling of the present invention.
FIG. 4 is an overall side cross-sectional view of a conventional liquid-filling diaphragm pump device.
FIG. 5 is an overall perspective view of a first diaphragm used in a conventional diaphragm pump device for filling liquid.
FIG. 6 is a partial side cross-sectional view for explaining a mounting structure of a first diaphragm used in a conventional diaphragm pump device for liquid filling.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Piston cylinder 2 ...Rear cylinder 3 ... Intermediate cylinder 4 ...Air suction hole 5 ... Air suction mechanism 6 ...Air suction pipe 7 ...Front cylinder 8 ...Intake pipe 9 ... Exhaust pipe 11 ...Piston 12 ...Piston body 13 ...Front Part plate 14 ...Air suction hole 15 ...Internal space 16 ...Air passage 17 ...Piston shaft 18 ...Arm 19 ... Rotating shaft 19a ...Cam 20 ...Cam follower 21 ...Cam groove part 22 ... Rotatingbearing 31 ...First diaphragm 32 ...Air seal part 41 ...2nd diaphragm 42 ...Air seal part 51 ...Piston 52 ... Pistonmain body 53 ...Screw body 61 ...1st diaphragm 62 ...Air seal part 63 ... Hole formation part

Claims (2)

Translated fromJapanese

ピストンシリンダーと、その内部を往復移動するピストンと、そのピストンの圧縮移動方向前部に重ね合わせ被覆された第１ダイヤフラムと、その後部に被覆された第２ダイヤフラムとを備え、前記第１ダイヤフラムをピストンの外面にエア吸引にて密着させながらポンピング動作させるためのエア吸引機構を備えた液体充填用ダイヤフラムポンプ装置において、ピストンシリンダー１と、その内部を往復移動するピストン１１と、そのピストン１１の圧縮移動方向前部に重ね合わせ被覆された第１ダイヤフラム３１と、その後部に被覆された第２ダイヤフラム４１とを備え、前記第１ダイヤフラム３１の前部に、ピストンシリンダー１の内部空間に連通する各々逆止バルブ付きの吸入管８と排出管９を備え、前記ピストン１１の繰り返し往復動作により前記吸入管８から排出管９方向に流体物を送流可能であって、前記ピストン１１は、ピストン本体１２とそのピストン本体１２の前部に接続固定された前部プレート１３とにより構成され、前部プレート１３には１乃至複数個所にエア吸引孔１４が孔設され、ピストン本体１２の前部と前部プレート１３との間に設けたエア通路（又はエア溜まり）としての内部空間部１５を介して、その前部から側部に亘って連続するエア通路１６が形成され、前記ピストンシリンダー１の側方に前記エア流路１６よりエアを吸引して前記第１ダイヤフラム３１と第２ダイヤフラム４１の間の密閉空間内を負圧にして、少なくとも第１ダイヤフラム３１をピストン１１の圧縮移動方向前部に密着固定するエア吸引機構５を備えたことを特徴とする液体充填用ダイヤフラムポンプ装置。A piston cylinder; a piston that reciprocates within the piston cylinder; a first diaphragm that is overlapped and coated on a front portion of the piston in a direction of compression movement; and a second diaphragm that is covered on a rear portion of the first diaphragm. In adiaphragm pump device for liquid filling provided with an air suction mechanism for causing a pumping operation while being in close contact with the outer surface of a piston by air suction, a piston cylinder 1, a piston 11 reciprocating inside thereof, and compression of the piston 11 Each of the first diaphragm 31 and the second diaphragm 41 covered on the rear portion of the first diaphragm 31 is connected to the front space of the piston cylinder 1 in the front portion of the piston cylinder 1. A suction pipe 8 with a check valve and a discharge pipe 9 are provided. A fluid can be sent from the suction pipe 8 toward the discharge pipe 9 by operation, and the piston 11 is composed of a piston body 12 and a front plate 13 connected and fixed to the front part of the piston body 12. The front plate 13 is provided with air suction holes 14 at one or more locations, and an internal space serving as an air passage (or air reservoir) provided between the front portion of the piston body 12 and the front plate 13. An air passage 16 that continues from the front portion to the side portion is formed through the portion 15, and air is sucked from the air flow path 16 to the side of the piston cylinder 1 to form the first diaphragm 31 and the first diaphragm 31. the sealed space between the second diaphragm 41 by a negative pressure, tocomprising the air suction mechanism 5 to closely fixed at least a first diaphragm 31 in the compression movement direction front portion of the piston 11 Liquid-filled diaphragm pump device. 請求項１記載の液体充填用ダイヤフラムポンプ装置において、前記シリンダー１が、ピストンシャフト１７を前後方向に可動状態で軸支するスライド軸受部２ａを備えた後部シリンダー部２と、中間シリンダー部３と、圧縮移動方向前部にある前部シリンダー部７とを、該シリンダー１の内部が密封状態となるように互いに接続固定されていて、前記第１ダイヤフラム３１は、外周端部に肉厚のリング状シール部３２（Ｏリング部）を備えたゴム製のキャップ状又はシート状の形状であり、中間シリンダー部３と前部シリンダー部７との接続部の溝内部にてリング状シール部３２を締め付け固定することにより、該シリンダー１の内部にピストン１１の圧縮移動方向前部の前部プレート１３の前面からピストン本体１２の前半部の外側面に亘って重ね合わせ被覆して取り付けられ、
前記第２ダイヤフラム４１は、外周端部に肉厚のリング状シール部４２（Ｏリング部）を備えたゴム製のキャップ状又はシート状の形状であり、軸受シリンダー部２と中間シリンダー部３との接続部の溝内部にてリング状シール部４２を締め付け固定することにより、該シリンダー１の内部にピストンシャフト１７に装通させて、そのピストン１１の圧縮移動方向後部面からピストン本体１２の後半部の外側面に亘って被覆して取り付けられていることを特徴とする液体充填用ダイヤフラムポンプ装置。The diaphragm pump device for liquid filling according to claim 1,wherein the cylinder 1 includes a rear cylinder portion 2 having a slide bearing portion 2a that pivotally supports the piston shaft 17 in a movable state in the front-rear direction, an intermediate cylinder portion 3, The front cylinder part 7 at the front part in the compression movement direction is connected and fixed to each other so that the inside of the cylinder 1 is sealed, and the first diaphragm 31 has a thick ring shape at the outer peripheral end part. It is a rubber cap-like or sheet-like shape with a seal part 32 (O-ring part), and the ring-like seal part 32 is tightened inside the groove of the connecting part between the intermediate cylinder part 3 and the front cylinder part 7 By fixing, the inside of the cylinder 1 extends from the front surface of the front plate 13 at the front portion in the compression movement direction of the piston 11 to the outer surface of the front half portion of the piston body 12. Te overlay coated mounted,
The second diaphragm 41 is a rubber cap-like or sheet-like shape having a thick ring-shaped seal portion 42 (O-ring portion) at the outer peripheral end, and the bearing cylinder portion 2, the intermediate cylinder portion 3, and the like. By tightening and fixing the ring-shaped seal portion 42 inside the groove of the connecting portion, the piston shaft 17 is inserted into the inside of the cylinder 1 and the latter half of the piston body 12 from the rear surface in the compression movement direction of the piston 11. A diaphragm pump device for liquid filling, wherein the diaphragm pump device is attached so as to cover the outer surface of the part.

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