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JP2021195935A - High viscosity fluid pump - Google Patents

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JP2021195935A
JP2021195935A JP2020105124A JP2020105124A JP2021195935A JP 2021195935 A JP2021195935 A JP 2021195935A JP 2020105124 A JP2020105124 A JP 2020105124A JP 2020105124 A JP2020105124 A JP 2020105124A JP 2021195935 A JP2021195935 A JP 2021195935A
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JP
Japan
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piston
plunger
viscosity fluid
fluid pump
diaphragm
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JP2020105124A
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Japanese (ja)
Inventor
幸太郎 山田
Kotaro Yamada
宏之 杉山
Hiroyuki Sugiyama
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamada Corp
Original Assignee
Yamada Corp
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Publication date
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Abstract

To avoid hardening of a UV ink etc. in a slide portion of a pump of a high viscous fluid, in particular, the UV ink etc.SOLUTION: A plunger 40 is connected to an upper reciprocating drive part 20, and a piston valve 62 into which a piston 66 is fitted is connected to the plunger 40. A foot valve part 80 is provided below the piston valve 62 and a fluid suction port 100 is provided below the foot valve part 80. A diaphragm 44, partially folded and fixed at both end parts, is provided at a gap 43 formed between the plunger 40 and a ground retainer 42 which covers the plunger 40 when the fluid is supplied from a fluid discharge port 110 to the outside by vertical movement of the piston 66 and the piston valve 62. A partially spherical part 66S is provided at the piston 66, and an inner peripheral surface of a suction tube 68 located at the outer side of the partially spherical part 66S is slid thereon. A circular ball receiving base 84 is provided at a lower part of a foot valve housing 82 of the foot valve part 80 to sandwich a ball 86.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、高粘度流体、特にUVインキ等のポンプの摺動部分の改良に関するものであり、特にUVインキ等硬化を回避出来るポンプに関するものである。 The present invention relates to an improvement of a sliding portion of a pump such as a high-viscosity fluid, particularly UV ink, and particularly to a pump capable of avoiding curing such as UV ink.

特許文献1は、高粘度ポンプで、ポンプ本体が、上部ボディと、サクションチューブと、バルブハウジングと、シュートによって構成され、その下部に高粘度材吸込口が設けられている。上部ボディの側面に高粘度材吐出口が開口されている。前記上部ボディに、シール部材を介してプランジャーが上下動自在に嵌合され、プランジャーの上端が、往復駆動部のドライブシャフトに取り付けられている。 Patent Document 1 is a high-viscosity pump, in which the pump body is composed of an upper body, a suction tube, a valve housing, and a chute, and a high-viscosity material suction port is provided in the lower portion thereof. A high-viscosity material discharge port is opened on the side surface of the upper body. A plunger is fitted to the upper body so as to be vertically movable via a seal member, and the upper end of the plunger is attached to a drive shaft of a reciprocating drive unit.

前記プランジャーに嵌合されたシール部材としてのパッキンおよびスロートベアリングが、上部ボディにねじ込まれたグランドリテーナーによりこの上部ボディ内に保持されている。また、前記プランジャーの下部にロッドの上部がねじ込まれ、このロッドの外周部に、前記サクションチューブ内で摺動するピストンが環状間隙を介して嵌合され、この環状間隙の上端は通孔を経てサクションチューブ内に連通されている。 A packing and a throat bearing as a sealing member fitted to the plunger are held in the upper body by a gland retainer screwed into the upper body. Further, the upper part of the rod is screwed into the lower part of the plunger, and a piston sliding in the suction tube is fitted to the outer peripheral portion of the rod via an annular gap, and the upper end of the annular gap has a through hole. After that, it is communicated in the suction tube.

このプランジャー、ロッドとピストンの軸方向移動により、前記環状間隙の下端開口がロッドに形成されたシート部で開閉される。ロッドはショベルロッドと結合しており、ショベルロッドの下部に高粘度材掻上用のショベルプレートが設けられている。 By the axial movement of the plunger, the rod and the piston, the lower end opening of the annular gap is opened and closed by the seat portion formed on the rod. The rod is connected to the excavator rod, and a excavator plate for scraping high-viscosity material is provided at the lower part of the excavator rod.

プランジャーが上昇するとロッドのシート部により環状間隙の下端開口が係止閉塞されるとともにピストンが上昇して、このピストンの上側にある高粘度材が高粘度材吐出口から吐出され、同時にショベルプレートで高粘度材吸込口に掻上げられた高粘度材が吸い上げられる。 When the plunger rises, the lower end opening of the annular gap is locked and closed by the seat portion of the rod, and the piston rises, and the high-viscosity material on the upper side of this piston is discharged from the high-viscosity material discharge port, and at the same time, the excavator plate. The high-viscosity material scraped up by the high-viscosity material suction port is sucked up.

また、プランジャーが下降されると、シート部が環状間隙の下端開口から離れるので、プランジャーとともに下降するピストンの下側空間にある高粘度材が環状間隙および通孔を経てピストンの上側空間に移動する。
この高粘度ポンプにおいて、前記シール部材としてのパッキンにより、プランジャーの周面に附着した高粘度材をプランジャー上昇時に拭き取り、プランジャーによって外部に持出される高粘度材の漏れをできるだけなくすようにしているが、このパッキンではプランジャーの周面に強く附着した高粘度材を完全に除去することはできず、高粘度材がプランジャー17とグランドリテーナー33との隙間から外部に漏出するという問題があった。
Further, when the plunger is lowered, the seat portion is separated from the lower end opening of the annular gap, so that the high-viscosity material in the lower space of the piston descending together with the plunger enters the upper space of the piston through the annular gap and the through hole. Moving.
In this high-viscosity pump, the packing as a sealing member wipes off the high-viscosity material attached to the peripheral surface of the plunger when the plunger rises, so as to minimize leakage of the high-viscosity material carried out by the plunger. However, this packing cannot completely remove the high-viscosity material strongly attached to the peripheral surface of the plunger, and the high-viscosity material leaks to the outside through the gap between the plunger 17 and the gland retainer 33. was there.

この発明は、プランジャーの周面に附着してポンプ本体から漏出した高粘度材を密封体内から循環通路を経て高粘度材吸込口に自動的に戻して、外部に漏出する問題を解決した。 The present invention solves the problem that the high-viscosity material attached to the peripheral surface of the plunger and leaking from the pump body is automatically returned from the sealed body to the high-viscosity material suction port via the circulation passage and leaks to the outside.

特許文献2は、複雑なシール構造を設けることなく、ポンプ内部流体の漏れを確実に防止し、通常のベローズシールを備えた往復動ポンプに比べ吐出圧の高い内部流体に対しても利用でき、有害物質や可燃性物質を含む流体を取扱うポンプとして利用した。ピストンにピストンリングまたはパッキンを設け、ピストン軸部に補助シールを設け、該補助シールより大気側のピストン軸部に可撓性部材によりシリンダー室側を大気側から密封する軸シールを備えたものである。 Patent Document 2 reliably prevents leakage of the fluid inside the pump without providing a complicated sealing structure, and can be used for an internal fluid having a higher discharge pressure than a reciprocating pump equipped with a normal bellows seal. It was used as a pump to handle fluids containing harmful substances and flammable substances. A piston ring or packing is provided on the piston, an auxiliary seal is provided on the piston shaft, and a shaft seal is provided on the piston shaft on the atmosphere side of the auxiliary seal to seal the cylinder chamber side from the atmosphere side with a flexible member. be.

特許文献3は、インキポンプ装置本体部は、インキ取り入れ口とインキを吐出する吐出口とを有するシリンダ筒、このシリンダ筒内を往復動される往復動体、往復動体の先端に取り付けられてインキを汲み上げる円盤状汲み上げ盤体とから構成されている。 In Patent Document 3, the main body of the ink pump device has a cylinder cylinder having an ink intake port and an ink ejection port, a reciprocating moving body reciprocating in the cylinder cylinder, and an ink attached to the tip of the reciprocating moving body. It is composed of a disk-shaped pumping board to be pumped.

このピストンを作動させる作動ロッドにトリップロッドが連結され、トリップロッドの他端部側には切り換えスライダーブロックに係合してこの切り換えスライダーブロックをトリップロッドの往復動に基づき往復動させる切り換え爪体が設けられている。
この切り換え爪体は、作動オイルなどが用いられる駆動流体の供給を切り替えるためのものである。
A trip rod is connected to the operating rod that operates this piston, and on the other end side of the trip rod, there is a switching claw body that engages with the switching slider block and reciprocates this switching slider block based on the reciprocating movement of the trip rod. It is provided.
This switching claw body is for switching the supply of the driving fluid in which hydraulic oil or the like is used.

特許文献4は、紫外線硬化型インキのような粘度の高い流体の圧送に用いられるプランジャーポンプであり、ピストンボディとシリンダとの間に所定のクリアランスを設け、シリンダとの接触面積の低減を図り、また、ピストンボディ30の外周面に溝を設けることで、ピストンボディとシリンダとの間にシールが形成されるため、インキの流入を防ぐことができ、
前記シールハウジング部と前記プランジャーとの間にクリアランスを設けると共に、前記シールハウジング部の内周面に複数の溝が設けられたこと、
前記シールハウジング部には、シールを行うOリング部及び前記プランジャが当接する低摩擦部分からなる組合せシールが設けられること、且つ、前記グランドリテーナー部にドレンポートが設けられたものである。
Patent Document 4 is a plunger pump used for pumping a highly viscous fluid such as an ultraviolet curable ink, and provides a predetermined clearance between the piston body and the cylinder to reduce the contact area with the cylinder. Further, by providing a groove on the outer peripheral surface of the piston body 30, a seal is formed between the piston body and the cylinder, so that the inflow of ink can be prevented.
A clearance was provided between the seal housing portion and the plunger, and a plurality of grooves were provided on the inner peripheral surface of the seal housing portion.
The seal housing portion is provided with a combination seal including an O-ring portion for sealing and a low friction portion with which the plunger abuts, and the gland retainer portion is provided with a drain port.

以上の公知文献は何れも、シール部材を使用して、シールを行っていたが、高粘度流体は、このようなシール構造では、高粘度流体がシール部の部材同士が摺動することにより、高粘度流体が固着し、摺動部分の作動効率が低下する問題があった。 In all of the above known documents, sealing is performed using a sealing member. However, in such a sealing structure, the high-viscosity fluid causes the members of the sealing portion to slide with each other. There is a problem that the high-viscosity fluid sticks and the operating efficiency of the sliding portion is lowered.

特開平3−246380号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 3-246380 特開2006−144741号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-144741 特開2003−286968公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-286968 特許第5196324号公報Japanese Patent No. 5196324

本発明は、高粘度流体ポンプのシール部分において、極力摺動を排除し、非接触摺動のシール構造を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to eliminate sliding as much as possible in the seal portion of a high-viscosity fluid pump and to provide a non-contact sliding seal structure.

従来は高粘度流体ポンプで扱う流体で、特に紫外線硬化型インキ(UVインキ)の特徴は、紫外線により硬化する恐れがあり、硬化したインキを印刷機に送られてしまうことで、印刷上の不具合に繋がる。油性インキ用ポンプを使用した場合、摺動パッキンを使用しているので、UVインキでは摺動パッキン等への固着が発生し、これらが抵抗になりポンプが作動しなくなってしまうという故障が生じる課題があった。 Conventionally, it is a fluid handled by a high-viscosity fluid pump, and in particular, the characteristic of ultraviolet curable ink (UV ink) is that it may be cured by ultraviolet rays, and the cured ink is sent to the printing machine, which causes printing problems. It leads to. When a pump for oil-based ink is used, since sliding packing is used, UV ink sticks to the sliding packing, etc., which causes resistance and causes a failure that the pump does not operate. was there.

上記課題を解決について、油性インキ用ポンプを使用した場合に摺動パッキンを回避することが、インキの硬化を回避できるので、プランジャーを覆ったグランドリテーナーとの間隙に、摺動パッキンを使用しないダイアフラムによるシール構造を提供して、インキの固着化を防止した。 To solve the above problem, avoiding the sliding packing when using the oil-based ink pump can avoid the curing of the ink, so the sliding packing is not used in the gap with the gland retainer that covers the plunger. A diaphragm sealing structure was provided to prevent ink sticking.

ピストンとサクションチューブとの摺動部分で、パッキンを使用せず、ピストンの外径部の形状について部分球状部を設けて、摺動部分の面積を狭小化し、又はピストンとサクションチューブ内径の間にクリアランスを設け、金属同士が非接触摺動のシール構造とした。 In the sliding part between the piston and the suction tube, packing is not used, and a partial spherical part is provided for the shape of the outer diameter part of the piston to narrow the area of the sliding part, or between the piston and the inner diameter of the suction tube. A clearance was provided to create a seal structure in which the metals slide in a non-contact manner.

フートバルブは、ボールの浮沈によるバルブ開閉構造にすることで、摺動部を無くした。 The foot valve has a valve opening / closing structure that allows the ball to float and sink, eliminating the sliding part.

本発明の構成は、本発明の請求項1乃至7記載の発明は、上部往復駆動部にプランジャーを連結し、ピストンが嵌装されたピストンバルブをプランジャーに連結し、その下方にフートバルブ部が設けられ、その更に下方に流体吸入口が設けられて、ピストン及びピストンバルブの上下動により流体を流体吐出口から外部に給送する高粘度流体ポンプにおいて、前記プランジャーを覆ったグランドリテーナーとの間隙に、柔軟性のある材料で一部は折り返し可能で両端部は固定してあるダイアフラムを設けて、高粘度流体のシール部材としたので、プランジャーとグランドリテーナーの摺動部分がない。 According to the invention according to claim 1 to 7, the present invention has a plunger connected to an upper reciprocating drive portion, a piston valve fitted with a piston connected to the plunger, and a foot valve portion below the plunger valve. In a high-viscosity fluid pump in which a fluid suction port is provided further below the piston and a fluid suction port is provided to supply fluid from the fluid discharge port to the outside by vertical movement of the piston and the piston valve, the gland retainer covering the plunger is provided. There is no sliding part between the plunger and the gland retainer because a diaphragm made of a flexible material that can be partially folded back and fixed at both ends is provided in the gap between the two to form a sealing member for a high-viscosity fluid.

本発明の請求項8乃至11記載の発明は、上記の発明にプランジャーを覆ったグランドリテーナーとの間隙に対して、エジェクタを設けて、エジェクタから送り込まれる負圧により前記ダイアフラムが、プランジャー外面とグランドリテーナー内面の密着度を高めた。 In the inventions of claims 8 to 11 of the present invention, an ejector is provided in the gap between the ground retainer and the ground retainer covering the plunger in the above invention, and the diaphragm is moved to the outer surface of the plunger by the negative pressure sent from the ejector. And improved the degree of adhesion on the inner surface of the ground retainer.

本発明の請求項12乃至16記載の発明は、上部往復駆動部にプランジャーを連結し、ピストンが嵌装されたピストンバルブをプランジャーに連結し、その下方にフートバルブ部が設けられ、その更に下方に流体吸入口が設けられて、ピストン及びピストンバルブの上下動により流体を流体吐出口から外部に給送する高粘度流体ポンプにおいて、ピストンは、サクションチューブに嵌装されており、ピストンに部分球状部を設けて、サクションチューブの内周面を摺動させ、或いはピストンに部分球状部とサクションチューブの内周面との間にクリアランスを設けて非接触摺動のシール構造とした。 According to claims 12 to 16 of the present invention, a plunger is connected to an upper reciprocating drive unit, a piston valve fitted with a piston is connected to the plunger, and a foot valve portion is provided below the piston valve. In a high-viscosity fluid pump in which a fluid suction port is provided below and the fluid is fed to the outside from the fluid discharge port by the vertical movement of the piston and the piston valve, the piston is fitted to the suction tube and is partially attached to the piston. A spherical portion is provided to slide the inner peripheral surface of the suction tube, or the piston is provided with a clearance between the partially spherical portion and the inner peripheral surface of the suction tube to form a non-contact sliding seal structure.

本発明の請求項17、18記載の発明は、上部往復駆動部にプランジャーを連結し、ピストンが嵌装されたピストンバルブをプランジャーに連結し、その下方にフートバルブ部が設けられ、その更に下方に流体吸入口が設けられて、ピストン及びピストンバルブの上下動により流体を流体吐出口から外部に給送する高粘度流体ポンプにおいて、フートバルブ部は、フートバルブハウジングの下部に円形状のボール受け台を設けて、ボールを挟持する構造とした。 According to claims 17 and 18 of the present invention, a plunger is connected to an upper reciprocating drive unit, a piston valve fitted with a piston is connected to the plunger, and a foot valve portion is provided below the plunger valve. In a high-viscosity fluid pump in which a fluid suction port is provided below and the fluid is supplied to the outside from the fluid discharge port by the vertical movement of the piston and the piston valve, the foot valve portion is a circular ball receiver at the bottom of the foot valve housing. A table was provided to hold the ball.

請求項1乃至7の発明は、高粘度流体ポンプにおいて、プランジャーを覆ったグランドリテーナーとの間隙に、一部は折り返し可能で両端部は固定してあるダイアフラムを設けて、高粘度流体特にUVインキのシール部材としたので、プランジャーとグランドリテーナーの摺動部分がなく、高粘度流体の固着を防止できる。 According to the inventions of claims 1 to 7, in a high-viscosity fluid pump, a diaphragm that is partially foldable and fixed at both ends is provided in a gap between the ground retainer and the plunger that covers the plunger, and the high-viscosity fluid, particularly UV, is provided. Since it is an ink sealing member, there is no sliding part between the plunger and the gland retainer, and it is possible to prevent the high-viscosity fluid from sticking.

請求項8乃至11の発明は、プランジャーを覆ったグランドリテーナーとの間隙に対して、エジェクタを設けて、エジェクタから送り込まれる負圧により前記ダイアフラムが、プランジャー外面とグランドリテーナー内面の密着度を高めたので、折り返されたダイアフラムの胴部と胴部で形成された逆U字空間である間隙には、高粘度流体特にUVインキが入り込み、摺動がダイアフラム間で起きず、高粘度流体の固着も防止できる。 In the inventions of claims 8 to 11, an ejector is provided in the gap between the plunger and the gland retainer, and the diaphragm is subjected to the negative pressure sent from the ejector to maintain the degree of adhesion between the outer surface of the plunger and the inner surface of the gland retainer. Since it was raised, the high-viscosity fluid, especially UV ink, entered the gap between the body of the folded diaphragm and the inverted U-shaped space formed in the body, and sliding did not occur between the diaphragms, so that the high-viscosity fluid Sticking can also be prevented.

請求項12乃至16の発明は、ピストンは、サクションチューブに嵌装されており、ピストンに部分球状部を設けて、サクションチューブの内周面を摺動するので、摺動部分が限定的となり、高粘度流体の固着が限定的となる。或いはピストンに部分球状部とサクションチューブの内周面との間にクリアランスを設けて非接触摺動のシール構造としたので、高粘度流体の固着を防止できる。 In the inventions of claims 12 to 16, the piston is fitted to the suction tube, and the piston is provided with a partially spherical portion to slide on the inner peripheral surface of the suction tube, so that the sliding portion is limited. Adhesion of high-viscosity fluid is limited. Alternatively, since the piston is provided with a clearance between the partially spherical portion and the inner peripheral surface of the suction tube to form a non-contact sliding seal structure, it is possible to prevent the high-viscosity fluid from sticking.

請求項17、18の発明は、フートバルブ部は、フートバルブハウジングの下部に円形状のボール受け台を設けて、ボール受け台は内側が円形状にくり抜かれ、上部はテーパー状部になっており、テーパー下端で、ボールを挟持する構造になっているので、ボールの浮沈によるバルブ開閉構造としたから、摺動部分が無いので、高粘度流体の固着化の問題がない。 In the inventions of claims 17 and 18, the foot valve portion is provided with a circular ball pedestal at the lower portion of the foot valve housing, and the ball pedestal is hollowed out in a circular shape on the inside and has a tapered portion on the upper portion. Since the structure is such that the ball is sandwiched at the lower end of the taper, the valve opening / closing structure is based on the floating and sinking of the ball.

本発明の高粘度流体であるUVインキポンプ10の正面図である。It is a front view of the UV ink pump 10 which is a high viscosity fluid of this invention. 図1の上部往復駆動部20の部分の左側面図である。It is a left side view of the part of the upper reciprocating drive part 20 of FIG. 図1の高粘度流体であるUVインキポンプ10のプランジャー40以下の内部を表した模式図である。It is a schematic diagram showing the inside of the plunger 40 or less of the UV ink pump 10 which is a high-viscosity fluid of FIG. (A)は図3の高粘度流体であるUVインキポンプ10の下死点のときの状態を表した模式図、(B)はボール受け台84の拡大図である。(A) is a schematic view showing a state at the bottom dead center of the UV ink pump 10 which is a high-viscosity fluid of FIG. 3, and (B) is an enlarged view of a ball cradle 84. 図4の高粘度流体であるUVインキポンプ10の上死点の状態を表した模式図である。It is a schematic diagram showing the state of the top dead center of the UV ink pump 10 which is a high-viscosity fluid of FIG. 本発明のダイアフラムの一例を表した正面図である。It is a front view showing an example of the diaphragm of this invention. 図6のダイアフラムの形状を示したもので(A)は上死点、(C)は下死点の状態を表した模式図であり、同(B)は、同(A)の円で囲んだ部分の拡大図、同(D)は、同(C)の円で囲んだ部分の拡大図である。The shape of the diaphragm of FIG. 6 is shown, (A) is a schematic view showing the state of top dead center, (C) is a schematic diagram showing the state of bottom dead center, and (B) is surrounded by a circle of (A). The enlarged view of the part (D) is an enlarged view of the part surrounded by the circle of the same (C). (A)は、本発明のピストンの形状を示した斜視図、(B)は(A)の上方からの状態を示した上方斜視図である。(A) is a perspective view showing the shape of the piston of the present invention, and (B) is an upward perspective view showing the state from above of (A). 本発明のピストンとダイアフラムを表した模式図である。It is a schematic diagram showing the piston and the diaphragm of this invention.

本発明の高粘度流体ポンプ10(特にUVインキポンプ)は、上部往復駆動部20、プランジャー40、ピストンバルブ部60、フートバルブ部80、流体吸入口100、流体吐出口110から成り立っている。 The high-viscosity fluid pump 10 (particularly a UV ink pump) of the present invention includes an upper reciprocating drive unit 20, a plunger 40, a piston valve unit 60, a foot valve unit 80, a fluid suction port 100, and a fluid discharge port 110.

(上部往復駆動部20)
図1に示すとおり、上部往復駆動部20は、エアモーター22が最上部にあり、下方に連結されているシリンダ32とドライブシャフト24を上下に駆動している。又、サイレンサー26は、エアモーター22の上部とエアモーター22の下部をチューブ28で接続しており、エアモーター22から排気されるエアの排気音の消音を行っている。30は、エア入口である。シリンダ32からエジェクタ34の間は、チューブ36で接続しており、エア入口30から供給された加圧エアがエジェクタ34の作用により、負圧を発生させる。エジェクタ34は、後述するプランジャー40とグランドリテーナー42の間の間隙43と連通している。
(Upper reciprocating drive unit 20)
As shown in FIG. 1, in the upper reciprocating drive unit 20, the air motor 22 is located at the uppermost portion, and the cylinder 32 and the drive shaft 24 connected downward are driven up and down. Further, the silencer 26 connects the upper portion of the air motor 22 and the lower portion of the air motor 22 with a tube 28 to mute the exhaust sound of the air exhausted from the air motor 22. Reference numeral 30 is an air inlet. The cylinder 32 and the ejector 34 are connected by a tube 36, and the pressurized air supplied from the air inlet 30 generates a negative pressure by the action of the ejector 34. The ejector 34 communicates with the gap 43 between the plunger 40 and the ground retainer 42, which will be described later.

(プランジャーとグランドリテーナー)
図2に示すとおり、ドライブシャフト24には、プランジャー40の上端が上下動自在に連結されている。プランジャー40は、上方の長径部40Lとその下の短径部40Sからなっており、プランジャー40の長径部40Lの外側は、図3に示すとおり、グランドリテーナー42が外装されている。プランジャー40とグランドリテーナー42の間は、間隙43であり、プランジャーの長径部40Lから、短径部40Sにかけて、後述するシール部材としてダイアフラム44が嵌合している。高粘度流体ポンプ10の分解・組立時のダイアフラム44損傷防止の為に、プランジャー40とグランドリテーナー42の両者を固定可能なようにブラケット48が設けられている。
(Plunger and grand retainer)
As shown in FIG. 2, the upper end of the plunger 40 is vertically and vertically connected to the drive shaft 24. The plunger 40 is composed of an upper major axis portion 40L and a lower diameter portion 40S thereof, and the outside of the major axis portion 40L of the plunger 40 is covered with a ground retainer 42 as shown in FIG. There is a gap 43 between the plunger 40 and the gland retainer 42, and the diaphragm 44 is fitted as a sealing member described later from the major diameter portion 40L of the plunger to the minor diameter portion 40S. In order to prevent damage to the diaphragm 44 during disassembly and assembly of the high-viscosity fluid pump 10, a bracket 48 is provided so that both the plunger 40 and the gland retainer 42 can be fixed.

(ピストンバルブ)
プランジャー40の短径部40Sの下部に、ピストンバルブ部60のピストンバルブ62の上端部62Hから延設された結合ロッド62Rが嵌装されている。これにより、プランジャー40とピストンバルブ62とは連動して上下に往復動する。
(Piston valve)
A coupling rod 62R extending from the upper end portion 62H of the piston valve 62 of the piston valve portion 60 is fitted to the lower portion of the short diameter portion 40S of the plunger 40. As a result, the plunger 40 and the piston valve 62 reciprocate up and down in conjunction with each other.

ピストンバルブ62の下端部は、汲み上げ盤体62Lが設けられており、汲み上げ盤体62Lは、ピストンバルブ62の中心外径が末広がりのラッパ状になっており、下端部は円盤状になっている。ピストンバルブ62の上端部の結合ロッド62Rが、プランジャー40の短径部40Sの下部と嵌合している部分には、ピストンバルブ62の周囲に割ピン64が、環装、固定されている。ピストンバルブ62の上端部と下部の汲み上げ盤体62Lの間は、ピストンバルブ円柱部62Cになっている。 A pumping board 62L is provided at the lower end of the piston valve 62, and the pumping board 62L has a trumpet shape in which the central outer diameter of the piston valve 62 expands toward the end, and the lower end has a disk shape. .. A split pin 64 is ringed and fixed around the piston valve 62 at a portion where the coupling rod 62R at the upper end of the piston valve 62 is fitted to the lower portion of the short diameter portion 40S of the plunger 40. .. A piston valve columnar portion 62C is formed between the upper end portion of the piston valve 62 and the lower pumping board body 62L.

(ピストンとピストンバルブ)
ピストンバルブ62には、ピストン66が嵌装されており、ピストン66は、ピストンバルブ62からはフリーの状態であり、ピストン66の上部の貫通孔66Pに、ピストンバルブ円柱部62Cが貫通している。
(Piston and piston valve)
The piston 66 is fitted in the piston valve 62, the piston 66 is in a free state from the piston valve 62, and the piston valve columnar portion 62C penetrates through the through hole 66P at the upper part of the piston 66. ..

図8、図9のように、ピストン66は、中空形状であり、上部の門型状取っ手部66Gと、下部の部分球状部66Sとから構成されており、上部の門型状取っ手部66Gの下部は、円柱状のリング状部66Rになっており、リング状部66Rに部分球状部66Sが連接されている。 As shown in FIGS. 8 and 9, the piston 66 has a hollow shape and is composed of an upper gantry handle portion 66G and a lower partial spherical handle portion 66S. The lower portion is a columnar ring-shaped portion 66R, and the partially spherical portion 66S is connected to the ring-shaped portion 66R.

ピストン66は、サクションチューブ68に嵌装されており、上下に往復動する。サクションチューブ68は、上方に絞られた円錐台チューブ70を介してグランドリテーナー42と接合している。 The piston 66 is fitted in the suction tube 68 and reciprocates up and down. The suction tube 68 is joined to the gland retainer 42 via an upwardly squeezed truncated cone tube 70.

ピストン66は、ピストンバルブ62が上昇すると汲み上げ盤体62Lの上部と部分球状部66Sの下端部が当設する構造になっている。 The piston 66 has a structure in which the upper portion of the pumping board 62L and the lower end portion of the partially spherical portion 66S are in contact with each other when the piston valve 62 rises.

(フートバルブ部80)
フートバルブ部80は、フートバルブハウジング82に覆われており、サクションチューブ68の下端部が、フートバルブハウジング82の上端部と嵌合、接続している。フートバルブハウジング82の下部は、ボール受け台84が設けられており、ボール受け台84は内側が円形状にくり抜かれ、上部はテーパー状部84Tになっており、テーパー下端84Lで、ボール86を挟持する構造になっている(図4(B)参照)。ボールの上方で、サクションチューブ68の下端部には、ストッパ88が設けられ(図3参照)、流体の下部からの流入で、浮上したボールのストッパの役割を果たしている。
(Foot valve part 80)
The foot valve portion 80 is covered with the foot valve housing 82, and the lower end portion of the suction tube 68 is fitted and connected to the upper end portion of the foot valve housing 82. The lower part of the foot valve housing 82 is provided with a ball pedestal 84, and the ball pedestal 84 is hollowed out in a circular shape on the inside and has a tapered portion 84T on the upper part. It has a structure to be sandwiched (see FIG. 4 (B)). Above the ball, a stopper 88 is provided at the lower end of the suction tube 68 (see FIG. 3), and serves as a stopper for the floating ball due to the inflow of fluid from the lower part.

フートバルブ部80の下部はプレート90になっており、プレート90は中心に流体吸入口100が設けられている。 The lower part of the foot valve portion 80 is a plate 90, and the plate 90 is provided with a fluid suction port 100 in the center.

(流体吐出口)
サクションチューブ68の上方の円錐台チューブ70は、流体吐出口110が側面に設けられており、流体吐出口110と対向した部分は、流体の洗浄等に使用する排出口112である。
(Fluid discharge port)
The truncated cone tube 70 above the suction tube 68 is provided with a fluid discharge port 110 on the side surface, and a portion facing the fluid discharge port 110 is a discharge port 112 used for cleaning the fluid or the like.

(高粘度流体ポンプの下死点)
本発明の高粘度流体ポンプ10の作用について説明する。図4は、エアモーター22からドライブシャフト24、プランジャー40とピストンバルブ62が、下降した状態であり、下死点の状態を示している。プランジャー40の短径部40S下端はピストン66の門型状取っ手部66Gの上端部分と当接しており、サクションチューブ68の上方から下降した状態である。ピストン66の部分球状部66Sは中空であり、ピストンバルブ62の汲み上げ盤体62Lは、更に下降しており、ピストン66とピストンバルブ62との間には間隙がある状態になっている。このように上方からピストンバルブ62が下降して来る状態で、ピストン66とピストンバルブ62との間には間隙が出来れば、流体はL1の流れのように上方に押し出され、流体吐出口110から外部に供給される状態になっている。なおピストンバルブ62の汲み上げ盤体62Lの下降に伴い、汲み上げ盤体62Lとボールの距離が短縮されることで、ボール86は、ボール受け台84方向に押されて、流体吸入口100からの流体が逆流できない状態になっている。
(Bottom dead center of high-viscosity fluid pump)
The operation of the high-viscosity fluid pump 10 of the present invention will be described. FIG. 4 shows a state in which the drive shaft 24, the plunger 40, and the piston valve 62 are lowered from the air motor 22, and the state of the bottom dead center is shown. The lower end of the short diameter portion 40S of the plunger 40 is in contact with the upper end portion of the portal-shaped handle portion 66G of the piston 66, and is in a state of being lowered from above the suction tube 68. The partially spherical portion 66S of the piston 66 is hollow, the pumping board 62L of the piston valve 62 is further lowered, and there is a gap between the piston 66 and the piston valve 62. If a gap is created between the piston 66 and the piston valve 62 while the piston valve 62 is descending from above, the fluid is pushed upward like the flow of L1 and is pushed upward from the fluid discharge port 110. It is ready to be supplied to the outside. As the pumping board 62L of the piston valve 62 descends, the distance between the pumping board 62L and the ball is shortened, so that the ball 86 is pushed in the direction of the ball cradle 84 and the fluid from the fluid suction port 100 is used. Is in a state where it cannot flow backwards.

(高粘度流体ポンプの上死点)
図5は、エアモーター22からドライブシャフト24、プランジャー40とピストンバルブ62が、上昇した状態であり、上死点の状態を示している。
(Top dead center of high-viscosity fluid pump)
FIG. 5 shows a state in which the drive shaft 24, the plunger 40 and the piston valve 62 are raised from the air motor 22, and the state of the top dead center is shown.

下死点から、ピストンバルブ62が、上昇した時点では、プランジャー40の短径部40S下端とピストン66の門型状取っ手部66Gの上端部分との当接状態は解消され、ピストンバルブ62の汲み上げ盤体62Lが上昇することで、ピストン66の部分球状部66Sの下端と当接する。その後のピストンバルブ62の汲み上げ盤体62Lの上昇により、ピストン66の部分球状部66Sも下方から押されて、上昇する。この間ピストンバルブ62の汲み上げ盤体62Lとピストン66の部分球状部66Sの間の間隙が無くなるので、流体は、ピストンバルブ62の汲み上げ盤体62Lの下方からは、侵入して来ないが、ピストン66より上方の流体は上昇し、流体の流れL2のように上方に押し出され、流体吐出口110から外部に供給される状態になる。 When the piston valve 62 rises from the bottom dead center, the contact state between the lower end of the short diameter portion 40S of the plunger 40 and the upper end portion of the portal-shaped handle portion 66G of the piston 66 is eliminated, and the piston valve 62 As the pumping board 62L rises, it comes into contact with the lower end of the partially spherical portion 66S of the piston 66. After that, as the pumping board 62L of the piston valve 62 rises, the partially spherical portion 66S of the piston 66 is also pushed from below and rises. During this period, the gap between the pumping board 62L of the piston valve 62 and the partially spherical portion 66S of the piston 66 disappears, so that the fluid does not enter from below the pumping board 62L of the piston valve 62, but the piston 66. The upper fluid rises, is pushed upward like the fluid flow L2, and is supplied to the outside from the fluid discharge port 110.

なおピストンバルブ62の汲み上げ盤体62Lの上昇に伴い、ボール86は、汲み上げ盤体62Lとボールの距離が離間することで、ボール86は上昇しストッパ88に当接する状態となるが、これにより、ボール受け台84とボール86の間に空間が出来、流体吸入口100からの流体が流れL3の流れのように侵入して、汲み上げ盤体62Lが上昇した空間に新たな流体を流入することになる。 As the pumping board 62L of the piston valve 62 rises, the ball 86 rises and comes into contact with the stopper 88 as the distance between the pumping board 62L and the ball increases. A space is created between the ball cradle 84 and the ball 86, and the fluid from the fluid suction port 100 flows in like the flow of L3, and new fluid flows into the space where the pumping board 62L has risen. Become.

(高粘度流体、特にUVインキの特性)
本発明の適用対象である高粘度流体、特にUVインキは、紫外線により硬化するインキであるが、この硬化は、(i)UVインキに一定温度以上の熱が加わったり、(ii)UVインキに圧力が加わったり、(iii)UVインキにアルミニウムや亜鉛に接触した場合、硬化(ゲル化)のきっかけになる恐れがあり、これらにより硬化したインキを印刷機に送られてしまうことで、印刷上の不具合に繋がる恐れがある。
(Characteristics of high-viscosity fluids, especially UV inks)
The high-viscosity fluid to which the present invention is applied, particularly UV ink, is an ink that is cured by ultraviolet rays. When pressure is applied or (iii) UV ink comes into contact with aluminum or zinc, it may trigger curing (gelling), and the cured ink is sent to the printing machine for printing. May lead to problems with the ink.

特に油性インキ用ポンプを使用してUVインキの搬送に利用する場合、油性インキ用ポンプでは、通常摺動パッキンを使用するが、UVインキでは、摺動パッキン等へのインキ自体の固着が発生し、この固着が抵抗になりポンプが作動しなくなってしまう症状が見られた。 In particular, when an oil-based ink pump is used to transport UV ink, the oil-based ink pump usually uses a sliding packing, but with UV ink, the ink itself sticks to the sliding packing or the like. , There was a symptom that this sticking became resistance and the pump did not work.

(ダイアフラム)
特に、プランジャー40とグランドリテーナー42の間の間隙43の部分まで、UVインキが入り込んでくるが、この部分のシール構造は、摺動パッキンを使用した場合、インキが固着し、ポンプの作動に悪影響を及ぼすことが考えられる。
(Diaphragm)
In particular, UV ink enters up to the part of the gap 43 between the plunger 40 and the gland retainer 42, but the seal structure of this part is such that when a sliding packing is used, the ink sticks and the pump operates. It may have an adverse effect.

そこで本発明では、シール部材としてダイアフラム44を採用した。図6によれば、ダイアフラム44は、柔軟性のある材質である外被がゴムで基布はポリエステル繊維である材質を使用する。ダイアフラム44の形状については、図6に図示したように、全体的に円筒形状であり、中心に尻つぼみ状の胴部44B、上端側に隆起部44Pが幅方向に突出し、下端側に底部44L、底部が中抜けになっており、中抜け部44Hから構成されている。ダイアフラム44自体が伸縮自在の素材であって、プランジャー40の装着される部位に密着するものであれば良い。 Therefore, in the present invention, the diaphragm 44 is adopted as the sealing member. According to FIG. 6, the diaphragm 44 uses a material in which the outer cover is rubber and the base cloth is polyester fiber, which is a flexible material. As shown in FIG. 6, the shape of the diaphragm 44 is a cylindrical shape as a whole, with a buttock-shaped body 44B in the center, a raised portion 44P protruding in the width direction on the upper end side, and a bottom portion 44L on the lower end side. , The bottom portion is hollow, and is composed of the hollow portion 44H. The diaphragm 44 itself may be made of a stretchable material and may be in close contact with the portion to which the plunger 40 is mounted.

ダイアフラム44は、プランジャー40を組み立てる際にグランドリテーナー42の下端部42Pに隆起部44Pを挟み込んで固定される。プランジャー40の長径部40Lからフランジ面40Fまでを、胴部44Bを嵌めこみ、プランジャー40の長径部40Lの底部40LBには底部44Lを嵌めこんで固定される。底部44Lについては、図7(B)で図示されているように、鍵状リテーナー50が、ダイアフラム44の底部44Lを保持し、ナット52で締め付け固定している。 When assembling the plunger 40, the diaphragm 44 is fixed by sandwiching the raised portion 44P with the lower end portion 42P of the ground retainer 42. The body portion 44B is fitted from the major axis portion 40L of the plunger 40 to the flange surface 40F, and the bottom portion 44L is fitted and fixed to the bottom portion 40LB of the major axis portion 40L of the plunger 40. As for the bottom portion 44L, as shown in FIG. 7B, the key-shaped retainer 50 holds the bottom portion 44L of the diaphragm 44 and is tightened and fixed by the nut 52.

ダイアフラム44が柔軟性のある材質である外被がゴムで基布はポリエステル繊維である材質を使用している為に、プランジャー40の外側に密着して装着される。ダイアフラムの材質は、柔軟性のある材質であれば良く、ゴム単体でも良い。又外被がゴムで基布は別の素材の場合に、アラミド繊維、ポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)、ナイロン、ガラス繊維、綿等特に素材は限定されない。 Since the diaphragm 44 is made of a flexible material, the outer cover is made of rubber, and the base cloth is made of polyester fiber, the diaphragm 44 is closely attached to the outside of the plunger 40. The material of the diaphragm may be any material as long as it is flexible, and rubber alone may be used. When the outer cover is made of rubber and the base cloth is made of another material, the material is not particularly limited, such as aramid fiber, polyphenylene sulfide resin (PPS), nylon, glass fiber, and cotton.

ダイアフラム44は、高粘度流体ポンプ10が上死点に到達した場合、胴部44Bの下部でかつ、プランジャー40とグランドリテーナー42の間の間隙43で、垂直方向又は、ポンプの上下動方向で逆U字状に折り返している(44U)。この折り返した内部に流体、特にUVインキが入り込み、シール構造になっている(図7(A)参照)。 The diaphragm 44 is located at the bottom of the body 44B and in the gap 43 between the plunger 40 and the gland retainer 42 when the high viscosity fluid pump 10 reaches the top dead point, either vertically or in the vertical direction of the pump. It is folded back in an inverted U shape (44U). A fluid, particularly UV ink, enters the folded interior to form a sealing structure (see FIG. 7 (A)).

又高粘度流体ポンプ10の分解・組立時のダイアフラム44損傷防止の為に、プランジャー40とグランドリテーナー42の両者を固定可能なようにブラケット48が設けられていることは前述した。 Further, as described above, in order to prevent damage to the diaphragm 44 during disassembly and assembly of the high-viscosity fluid pump 10, a bracket 48 is provided so that both the plunger 40 and the gland retainer 42 can be fixed.

図7(C)の通り、高粘度流体ポンプ10の下死点では、ダイアフラム44の胴部44Bの隆起部44Pに近接した部分で、プランジャー40とグランドリテーナー42の間の間隙43の下部で、垂直方向又はポンプの上下動方向でU字状に折り返している(44U)。この折り返した内部は間隙44Sであり、その間隙44Sに流体、特にUVインキが入り込み、シール構造になっている(図7(C)(D)参照)。 As shown in FIG. 7C, at the bottom dead point of the high-viscosity fluid pump 10, the portion of the diaphragm 44 in the vicinity of the raised portion 44P of the body portion 44B, at the lower part of the gap 43 between the plunger 40 and the gland retainer 42. It is folded back in a U shape in the vertical direction or in the vertical movement direction of the pump (44U). The inside of the folded back is a gap 44S, and a fluid, particularly UV ink, enters the gap 44S to form a sealing structure (see FIGS. 7C and 7D).

このようにダイアフラム44は、プランジャー40とグランドリテーナー42の間の間隙43のシールの役割を果たしており、しかも、高粘度流体特にUVインキが、ダイアフラム44の垂直方向或いは、ポンプの上下動方向でU字状に折り返した内側の間隙44Sに入り込むため、ダイアフラム44の自体は、相互に直接当接せず、摺動部分が無いので、UVインキは、この部分で固着することが無くなった。 In this way, the diaphragm 44 serves as a seal for the gap 43 between the plunger 40 and the gland retainer 42, and the high-viscosity fluid, particularly UV ink, is in the vertical direction of the diaphragm 44 or in the vertical movement direction of the pump. Since the diaphragm 44 itself does not come into direct contact with each other and has no sliding portion because it enters the inner gap 44S folded back in a U shape, the UV ink does not stick to this portion.

(ダイアフラムの変形実施例)
ダイアフラム44のプランジャー40とグランドリテーナー42への装着方法は、以上のような装着方法に限られない。ダイアフラム44の隆起部44Pは、特に隆起形状ではなくても、前述したダイアフラム44の底部44Lの固定方法のようにリテーナーとかナットで固定する方法でも良い。反対に前述したダイアフラム44の底部44Lは、隆起部44Pと似た形状にして、プランジャー40の長径部40Lと短径部40Sを分割して、その間に挟み込む方法で固定しても良い。プランジャー40とグランドリテーナー42への装着した時に、全体的に円筒形状であり、中心に尻つぼみ状の胴部44Bのある構造であれば、前述したプランジャー40とグランドリテーナー42の間の間隙43で、垂直方向又は、ポンプの上下動方向で逆U字状に折り返して使用出来れば、十分にシール構造として利用できる。
(Example of modification of diaphragm)
The method of mounting the diaphragm 44 on the plunger 40 and the ground retainer 42 is not limited to the above mounting method. The raised portion 44P of the diaphragm 44 may not have a particularly raised shape, but may be fixed by a retainer or a nut as in the method of fixing the bottom portion 44L of the diaphragm 44 described above. On the contrary, the bottom portion 44L of the diaphragm 44 described above may have a shape similar to that of the raised portion 44P, and the major diameter portion 40L and the minor diameter portion 40S of the plunger 40 may be divided and fixed by sandwiching them between them. If the structure is cylindrical as a whole when attached to the plunger 40 and the gland retainer 42 and has a butt-shaped body 44B in the center, the gap between the plunger 40 and the gland retainer 42 described above. If it can be used by folding it back in an inverted U shape in the vertical direction or the vertical movement direction of the pump at 43, it can be sufficiently used as a sealing structure.

(ダイアフラムとエジェクタ)
ダイアフラム44は、以上のように折り返した形状で使用しているので、その形状が保たれない場合には、ダイアフラム44自体が、摺動部分に接触することで、高粘度流体であるUVインキの固化を招くことがあった。そこで、エジェクタ34は、プランジャー40とグランドリテーナー42の間の間隙43を負圧にすることを可能とした。これにより、ダイアフラム44の高粘度流体であるUVインキとの非接触部分であって、プランジャー40外側及びグランドリテーナー42内側の接触する部分は、空気の層が排除されるために、プランジャー40外側とダイアフラム44、グランドリテーナー42内側とダイアフラム44が接着したような状態となり、ダイアフラム44の脱落を防止し、折り返されたダイアフラムの胴部と胴部で形成された逆U字空間である間隙44Sには、高粘度流体であるUVインキが入り込むため、前述した直接の摺動状態は無くなり、高粘度流体であるUVインキが摺動部分に触れて固化するような現象が無くなった。このような構成により、従来のような摺動部分が無くなったことで、高粘度流体であるUVインキが固化して付着し、ポンプの上下動が円滑にいかないような状態が解消された。
(Diaphragm and ejector)
Since the diaphragm 44 is used in the folded shape as described above, if the shape cannot be maintained, the diaphragm 44 itself comes into contact with the sliding portion, so that the UV ink, which is a high-viscosity fluid, can be used. It sometimes caused solidification. Therefore, the ejector 34 makes it possible to make the gap 43 between the plunger 40 and the ground retainer 42 negative pressure. As a result, in the non-contact portion of the diaphragm 44 with the UV ink which is a high-viscosity fluid, and in the contact portion between the outside of the plunger 40 and the inside of the gland retainer 42, the air layer is eliminated, so that the plunger 40 is removed. The outside and the inside of the diaphragm 44 are adhered to each other, and the inside of the gland retainer 42 and the diaphragm 44 are adhered to each other to prevent the diaphragm 44 from falling off. Since the UV ink, which is a high-viscosity fluid, enters the sluice, the above-mentioned direct sliding state is eliminated, and the phenomenon that the UV ink, which is a high-viscosity fluid, touches the sliding portion and solidifies is eliminated. With such a configuration, the conventional sliding portion is eliminated, so that the UV ink, which is a high-viscosity fluid, solidifies and adheres to the pump, and the state in which the pump does not move up and down smoothly is solved.

(ピストンの部分球状部)
図8、9のように、ピストン66の下部の部分球状部66Sは、円球の一部になっており、この部分では、ピストンが鉛直線から傾斜しても、ピストン66のサクションチューブ68に接する部分の外径は同一である。したがって多少の傾きは問題とならない構造になっている。このようにして、ピストン66は、サクションチューブ68に嵌装されて上下に往復動する。ピストン66は、サクションチューブ68の摺動部分についても、摺動部の面積を縮小することができるので、摺動による材料固着が生じにくくなる効果がある。
(Partial spherical part of the piston)
As shown in FIGS. 8 and 9, the partial spherical portion 66S at the lower part of the piston 66 is a part of the sphere, and in this portion, even if the piston is tilted from the vertical line, the suction tube 68 of the piston 66 is formed. The outer diameters of the contacting parts are the same. Therefore, the structure is such that a slight inclination does not matter. In this way, the piston 66 is fitted in the suction tube 68 and reciprocates up and down. The piston 66 can also reduce the area of the sliding portion of the suction tube 68, so that there is an effect that material sticking due to sliding is less likely to occur.

ここで、ピストン66とサクションチューブ68の摺動部分は従来のものであれば、面で接触しており、摺動面も大きなものとなっていた。その意味では本発明の部分球状部66Sを利用した場合、摺動部分が線に近似した接触になっており、摺動部分が狭小化している点で、利点がある。摺動面積が少なくなれば、高粘度流体であるUVインキとの接触量が減少し、インキの硬化を防止できるからである。 Here, if the sliding portion of the piston 66 and the suction tube 68 is a conventional one, they are in contact with each other on a surface, and the sliding surface is also large. In that sense, when the partially spherical portion 66S of the present invention is used, there is an advantage in that the sliding portion is in contact close to a line and the sliding portion is narrowed. This is because if the sliding area is reduced, the amount of contact with the UV ink, which is a high-viscosity fluid, is reduced, and the ink can be prevented from being cured.

なお、ピストン66の部分球状部66Sとサクションチューブ68内径の間にはクリアランスを設ければ、前述した摺動する部分が無くなり、部分球状部66Sとサクションチューブ68は直接接触しない、非接触摺動のシール構造となる。 If a clearance is provided between the partially spherical portion 66S of the piston 66 and the inner diameter of the suction tube 68, the above-mentioned sliding portion is eliminated, and the partially spherical portion 66S and the suction tube 68 do not come into direct contact with each other. It becomes a seal structure of.

部分球状部66Sの外表面とサクションチューブ68の内表面のクリアランスは、0.1mm〜0.2mmが好適である。部分球状部66Sの外表面とサクションチューブ68の内表面は、高粘度流体であるUVインキが入り込み、シールに一役買っているような構造になっている。UVインキは油性インキの数倍以上の粘度があるため、適度なクリアランスであれば内部リークは少なく、ポンプ性能に大きな悪影響はない。 The clearance between the outer surface of the partially spherical portion 66S and the inner surface of the suction tube 68 is preferably 0.1 mm to 0.2 mm. The outer surface of the partially spherical portion 66S and the inner surface of the suction tube 68 have a structure in which UV ink, which is a high-viscosity fluid, enters and plays a role in sealing. Since UV ink has a viscosity several times higher than that of oil-based ink, internal leakage is small if the clearance is appropriate, and there is no significant adverse effect on pump performance.

なお、ピストンの部分球状部は円球の一部が望ましいが、楕円球でも同じ効果が期待できる。又球状部は、例えば薄い円盤状のものであれば、摺動面積の減少の効果がある。又円錐台形状のもので、上向き円錐台と下向き円錐台のものを合わせて、中央部分の尖った部分が円形になっているものでも代替可能である。 The partially spherical portion of the piston is preferably a part of a circular sphere, but the same effect can be expected with an ellipsoidal sphere. Further, if the spherical portion has, for example, a thin disk shape, it has the effect of reducing the sliding area. Further, it is possible to substitute a truncated cone-shaped one with an upward-facing cone and a downward-pointing truncated cone, even if the pointed portion of the central portion is circular.

以上のような構成は、摺動部分を狭小化し、あるいは摺動部分を解消するような発明であるが、このような摺動部分についても、摺動部分の部品の表面処理を施すことで、摺動性を向上させることが出来る。例えば、ピストン66の外周部分およびサクションチューブの内周部分にフッ素系表面処理を施すことで、潤滑性の高い摺動面にすると、摩擦部分が低減され、インキ固着リスクが低減する。 The above configuration is an invention for narrowing the sliding portion or eliminating the sliding portion. However, even for such a sliding portion, the surface treatment of the parts of the sliding portion can be applied to the sliding portion. The slidability can be improved. For example, by applying a fluorine-based surface treatment to the outer peripheral portion of the piston 66 and the inner peripheral portion of the suction tube to make a sliding surface having high lubricity, the frictional portion is reduced and the risk of ink sticking is reduced.

(接液部金属材質)
なお、接液部金属材質について、鋼鉄(無電解ニッケルめっき)またはステンレスを使用し、上記のインキが硬化(ゲル化)するきっかけになる材質(アルミニウム合金、電気亜鉛メッキ、等)を使用しないことは、高粘度流体であるUVインキの硬化を防止できる。接液部としては、プランジャー40の外周面、ピストン66の外周面やサクションチューブ68の内周面、フートバルブハウジング82の内周面、ボール受け台84の外周面、ボール86の外表面などが挙げられる。
(Metal material of wetted parts)
For the metal material of the wetted part, use steel (electroless nickel plating) or stainless steel, and do not use the material (aluminum alloy, electrozinc plating, etc.) that triggers the above ink to cure (gelle). Can prevent curing of UV ink, which is a high-viscosity fluid. The wetted parts include the outer peripheral surface of the plunger 40, the outer peripheral surface of the piston 66, the inner peripheral surface of the suction tube 68, the inner peripheral surface of the foot valve housing 82, the outer peripheral surface of the ball cradle 84, the outer surface of the ball 86, and the like. Can be mentioned.

(フートバルブ)
本発明のフートバルブは、フートバルブハウジング82の下部にボール受け台84が設けられ、ボール受け台84は内側が円形状にくり抜かれ、上部はテーパー状部84Tになっており、テーパー下端84Lで、ボール86を挟持する構造になっているので、ボールの浮沈によるバルブ開閉構造としたから、従来の円柱台形状のものに比較して摺動部分が無いので、UVインキの固着化の問題がない。
(Foot valve)
In the foot valve of the present invention, the ball pedestal 84 is provided in the lower part of the foot valve housing 82, the inside of the ball pedestal 84 is hollowed out in a circular shape, and the upper part is a tapered portion 84T, and the tapered lower end 84L. Since it has a structure that sandwiches the ball 86, it has a valve opening / closing structure by the ups and downs of the ball, so there is no sliding part compared to the conventional cylindrical trapezoidal shape, so there is no problem of sticking UV ink. ..

上述の実施形態では、高粘度流体ポンプで用いられるパッキン等のシール方法について、非接触摺動のシール構造を提案するものであり、従来困難とされた高粘度流体ポンプにおけるシールの方法を画期的に改善したものである。 In the above-described embodiment, a non-contact sliding sealing structure is proposed for a sealing method for packing or the like used in a high-viscosity fluid pump, and a sealing method for a high-viscosity fluid pump, which has been difficult in the past, is epoch-making. It is an improvement.

なお発明は高粘度流体ポンプ、特にUVインキポンプについて使用されているシール構造であるが、広く高粘度流体への適用が可能である。 Although the invention is a seal structure used for a high-viscosity fluid pump, particularly a UV ink pump, it can be widely applied to a high-viscosity fluid.

10 高粘度流体であるUVインキポンプ
20 上部往復駆動部
22 エアモーター
24 ドライブシャフト
32 シリンダ
34 エジェクタ
40 プランジャー
42 グランドリテーナー
43 間隙
44 ダイアフラム
48 ブラケット
50 鍵状リテーナー
52 ナット
60 ピストンバルブ部
62 ピストンバルブ
62L 汲み上げ盤体
66 ピストン
66S 部分球状部
66G 門型状取っ手部
68 サクションチューブ
80 フートバルブ部
82 フートバルブハウジング
84 ボール受け台
84T テーパー状部
84L テーパー下端
86 ボール
90 プレート
100 流体吸入口
110 流体吐出口
L1、L2、L3 流れ
10 High-viscosity fluid UV ink pump 20 Upper reciprocating drive 22 Air motor 24 Drive shaft 32 Cylinder 34 Ejector 40 Plunger 42 Grand retainer 43 Gap 44 Diaphragm 48 Bracket 50 Key retainer 52 Nut 60 Piston valve 62 Piston valve 62L Pumping board 66 Piston 66S Partial spherical part 66G Gate-shaped handle part 68 Suction tube 80 Foot valve part 82 Foot valve housing 84 Ball cradle 84T Tapered part 84L Tapered lower end 86 Ball 90 Plate 100 Fluid suction port 110 Fluid discharge port L1, L2, L3 flow

Claims (18)

上部往復駆動部にプランジャーを連結し、ピストンが嵌装されたピストンバルブをプランジャーに連結し、その下方にフートバルブ部が設けられ、その更に下方に流体吸入口が設けられて、ピストン及びピストンバルブの上下動により流体を流体吐出口から外部に給送する高粘度流体ポンプにおいて、前記プランジャーを覆ったグランドリテーナーとの間隙に、柔軟性のある材料で一部は折り返し可能で両端部は固定してあるダイアフラムを設けて、高粘度流体のシール部材としたことを特徴とする高粘度流体ポンプ。 A plunger is connected to the upper reciprocating drive part, a piston valve fitted with a piston is connected to the plunger, a foot valve part is provided below the plunger, and a fluid suction port is provided further below the piston and the piston. In a high-viscosity fluid pump that feeds fluid to the outside from a fluid discharge port by moving the valve up and down, a flexible material can be partially folded back in the gap between the gland retainer that covers the plunger and both ends. A high-viscosity fluid pump characterized by being provided with a fixed diaphragm to serve as a sealing member for high-viscosity fluids. 前記プランジャーを覆ったグランドリテーナーとの間隙に、一部を折り返したダイアフラムは、折り返しの形状を垂直方向又は、ポンプの上下動方向で逆U字状に折り返して、逆U字状部分の内部に高粘度流体を入り込ませて、前記プランジャーと前記グランドリテーナーの摺動部分がないことを特徴とする請求項1の高粘度流体ポンプ。 The diaphragm, which is partially folded back in the gap with the gland retainer that covers the plunger, is folded back in an inverted U shape in the vertical direction or in the vertical movement direction of the pump, and the inside of the inverted U-shaped portion. The high-viscosity fluid pump according to claim 1, wherein a high-viscosity fluid is allowed to enter the pump, and there is no sliding portion between the plunger and the gland retainer. 前記ダイアフラムは、円筒形状で尻つぼみ状である請求項2記載の高粘度流体ポンプ。 The high-viscosity fluid pump according to claim 2, wherein the diaphragm has a cylindrical shape and a tail bud shape. 前記ダイアフラムは、隆起部、胴部、底部とからなる請求項3記載の高粘度流体ポンプ。 The high-viscosity fluid pump according to claim 3, wherein the diaphragm includes a raised portion, a body portion, and a bottom portion. 前記ダイアフラムの隆起部をグランドリテーナー側に固定し、前記ダイアフラムの底部をプランジャーの長径部の底部に固定した請求項4記載の高粘度流体ポンプ。 The high-viscosity fluid pump according to claim 4, wherein the raised portion of the diaphragm is fixed to the gland retainer side, and the bottom portion of the diaphragm is fixed to the bottom portion of the major axis portion of the plunger. 前記ダイアフラムの底部をプランジャーの長径部の底部に固定する際に、鍵状リテーナーによりダイアフラムの底部を保持し、ナットで締め付け固定した請求項5記載の高粘度流体ポンプ。 The high-viscosity fluid pump according to claim 5, wherein when the bottom of the diaphragm is fixed to the bottom of the long diameter portion of the plunger, the bottom of the diaphragm is held by a key-shaped retainer and fastened with a nut. 前記高粘度流体ポンプの高粘度流体はUVインキである、請求項6記載の高粘度流体ポンプ。 The high-viscosity fluid pump according to claim 6, wherein the high-viscosity fluid of the high-viscosity fluid pump is UV ink. 前記プランジャーを覆ったグランドリテーナーとの間隙に対して、エジェクタを設けて、エジェクタから送り込まれる負圧により前記ダイアフラムが、プランジャー外面とグランドリテーナー内面の密着度を高めたことを特徴とする請求項1の高粘度流体ポンプ。 A claim characterized in that an ejector is provided in a gap with a gland retainer covering the plunger, and the diaphragm enhances the degree of adhesion between the outer surface of the plunger and the inner surface of the gland retainer due to the negative pressure sent from the ejector. Item 1 high-viscosity fluid pump. 前記ダイアフラムの隆起部をグランドリテイナー側に固定し、前記ダイアフラムの底部をプランジャーの長径部の底部に固定した請求項8記載の高粘度流体ポンプ。 The high-viscosity fluid pump according to claim 8, wherein the raised portion of the diaphragm is fixed to the gland retainer side, and the bottom portion of the diaphragm is fixed to the bottom portion of the major axis portion of the plunger. 前記ダイアフラムの底部をプランジャーの長径部の底部に固定する際に、鍵状リテーナーによりダイアフラムの底部を保持し、ナットで締め付け固定した請求項9記載の高粘度流体ポンプ。 The high-viscosity fluid pump according to claim 9, wherein when the bottom of the diaphragm is fixed to the bottom of the long diameter portion of the plunger, the bottom of the diaphragm is held by a key-shaped retainer and fastened and fixed with a nut. 前記高粘度流体ポンプの高粘度流体はUVインキである、請求項10記載の高粘度流体ポンプ。 The high-viscosity fluid pump according to claim 10, wherein the high-viscosity fluid of the high-viscosity fluid pump is UV ink. 上部往復駆動部にプランジャーを連結し、ピストンが嵌装されたピストンバルブをプランジャーに連結し、その下方にフートバルブ部が設けられ、その更に下方に流体吸入口が設けられて、ピストン及びピストンバルブの上下動により流体を流体吐出口から外部に給送する高粘度流体ポンプにおいて、ピストンは、サクションチューブに嵌装されており、ピストンに部分球状部を設けて、サクションチューブの内周面を摺動させたことを特徴とする高粘度流体ポンプ。 A plunger is connected to the upper reciprocating drive part, a piston valve fitted with a piston is connected to the plunger, a foot valve part is provided below the plunger, and a fluid suction port is provided further below the piston and the piston. In a high-viscosity fluid pump that feeds fluid to the outside from a fluid discharge port by moving the valve up and down, the piston is fitted in a suction tube, and a partially spherical portion is provided in the piston to form an inner peripheral surface of the suction tube. A high-viscosity fluid pump characterized by being slid. 前記ピストンの部分球状部は、円球の一部である請求項12記載の高粘度流体ポンプ。 The high-viscosity fluid pump according to claim 12, wherein the partially spherical portion of the piston is a part of a sphere. 前記部分球状部の外表面とサクションチューブの内表面にクリアランスを設けた請求項13記載の高粘度流体ポンプ。 The high-viscosity fluid pump according to claim 13, wherein a clearance is provided between the outer surface of the partially spherical portion and the inner surface of the suction tube. 前記クリアランスは0.1mm〜0.2mmである、請求項14記載の高粘度流体ポンプ。 The high-viscosity fluid pump according to claim 14, wherein the clearance is 0.1 mm to 0.2 mm. 前記クリアランスに、高粘度流体であるUVインキをその間に侵入させて、ピストンに部分球状部とサクションチューブの内周面を非接触摺動のシール構造としたことを特徴とする請求項15の高粘度流体ポンプ。 The height according to claim 15, wherein UV ink, which is a high-viscosity fluid, is allowed to penetrate into the clearance, and the piston has a seal structure in which the partially spherical portion and the inner peripheral surface of the suction tube are non-contact sliding. Viscosity fluid pump. 上部往復駆動部にプランジャーを連結し、ピストンが嵌装されたピストンバルブをプランジャーに連結し、その下方にフートバルブ部が設けられ、その更に下方に流体吸入口が設けられて、ピストン及びピストンバルブの上下動により流体を流体吐出口から外部に給送する高粘度流体ポンプにおいて、フートバルブ部は、フートバルブハウジングの下部に円形状のボール受け台を設けて、ボールを挟持する構造とし、ボールの浮沈によるバルブ開閉構造としたことを特徴とする高粘度流体ポンプ。 A plunger is connected to the upper reciprocating drive part, a piston valve fitted with a piston is connected to the plunger, a foot valve part is provided below the plunger, and a fluid suction port is provided further below the piston and the piston. In a high-viscosity fluid pump that feeds fluid to the outside from a fluid discharge port by moving the valve up and down, the foot valve part has a structure in which a circular ball cradle is provided at the bottom of the foot valve housing to hold the ball. A high-viscosity fluid pump characterized by a valve opening / closing structure based on the ups and downs of the piston. 前記円形状のボール受け台の上部はテーパー状部になっており、テーパー下端で前記ボールを挟持できる請求項17記載の高粘度流体ポンプ。 The high-viscosity fluid pump according to claim 17, wherein the upper portion of the circular ball cradle has a tapered portion, and the ball can be sandwiched at the lower end of the taper.
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