JP2003184736A - コンクリートポンプ - Google Patents
コンクリートポンプInfo
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Abstract
と切換弁との間のシール性を低圧で確保することができ
るコンクリートポンプを提供する。 【解決手段】 生コンクリートを先端開口部3aから吸
入し、ピストン3bで押し出すシリンダであって、吸入
・搬送を交互に行う一対の送出シリンダ3、3と、送出
シリンダと吐出管4との間に介設され、回転軸7に接続
されて送出側の送出シリンダ3の先端開口部に交互に装
着されるS字管状の切換弁5とを備えるコンクリートポ
ンプ1であり、切換弁5を切り換える回動支持軸7を軸
方向に移動可能に支承するとともに、切換弁5の先端部
をベアリング14で支承し、固定手段16で固定された
吐出管4と切換弁5の先端部との間に圧縮リング17を
介設する。
Description
設現場において、ホッパ内の生コンクリートを吸入して
吐出管から圧送するコンクリートポンプに関するもので
ある。
は、図6に示すように、ホッパ31内の生コンクリート
を先端開口部32aから吸入し、吸入した生コンクリー
トをピストン32bで押し出す一対の送出シリンダ3
2、32を左右平行に並べて有しており、これらの送出
シリンダ32、32は吸入・搬送を交互に行う。コンク
リートポンプ30の先端部、具体的にはホッパ31を挟
んで送出シリンダ32とは反対側に吐出管33が設けら
れており、送出シリンダ32、32と吐出管33との間
にはS字管状の切換弁34が揺動可能に設けられてい
る。この切換弁34は、切換シリンダ35の駆動力によ
り揺動レバー36を介して往復回動される回動支持軸3
7に接続され、生コンクリート送出側の送出シリンダ3
2の先端開口部32aに交互に連通される。
クリートは、切換弁34内を通り吐出管33から吐出さ
れる。このとき、切換弁34が前方に移動しないよう
に、回動支持軸37を介して、鍔状の平軸受38で支持
する構成を採るのが一般的である。
コンクリートポンプ30では、切換弁34を揺動させる
回動支持軸37のスラスト荷重を平軸受38で受けてい
るので、平軸受38が磨耗し易く、耐久性に問題があっ
た。
部32a、32aに硬いスペシャルプレート39を取り
付けるとともに、切換弁34の後端部に同材質のスペシ
ャルリング40を取り付けて耐磨耗性を確保している
が、ピストン32bの押し圧が低圧の場合、スペシャル
プレート39とスペシャルリング40とに適度な面圧が
加わらず、これらの間のシール性が劣るという問題があ
った。
で、その目的は、簡単な構造で耐久性が向上し、スペシ
ャルプレートとスペシャルリングとの間のシール性を低
圧で確保することができるコンクリートポンプを提供し
ようとするものである。
するためになされたものであり、請求項1に記載のもの
は、生コンクリートを収容するホッパと、このホッパ内
の生コンクリートを先端開口部から吸入し、吸入した生
コンクリートをピストンで送出するシリンダであって、
吸入・送出を交互に行う一対の送出シリンダと、送出シ
リンダのピストンを駆動する駆動シリンダと、ホッパを
挟んで送出シリンダとは反対側に設けた吐出管と送出シ
リンダとの間に介設され、回動支持軸により後部を支持
された状態で該回動支持軸を中心に揺動して、生コンク
リート送出側の送出シリンダの先端開口部に交互に連通
されるS字管状の切換弁と、この切換弁を揺動する切換
駆動源と、を備えるコンクリートポンプにおいて、上記
回動支持軸を軸方向に移動可能とし、上記ホッパ側に設
けた支持部により切換弁の先端部外周を回動自在に支持
し、軸方向に位置調整可能な固定手段により上記吐出管
をホッパ側に固定し、この吐出管と切換弁の先端端面と
の間に圧縮リングを介在させ、吐出管の固定位置を調整
することにより、圧縮リングを介して切換弁を送出シリ
ンダ側に与圧することを特徴とするコンクリートポンプ
である。
口側圧力P0と出口側圧力P1とが同圧であるという条件
下において、切換弁の先端部側の外径d1は、その基端
部側の内径D0よりも大きく設定(d1>D0)されてい
ることを特徴とする請求項1に記載のコンクリートポン
プである。
は、ホッパ内の生コンクリートを攪拌するための撹拌部
材が下向きに取り付けられ、切換弁の揺動により撹拌部
材がホッパ内の生コンクリートを撹拌することを特徴と
する請求項1または2に記載のコンクリートポンプであ
る。
に基づいて説明する。図1はコンクリートポンプの一実
施形態の平面図、図2(a)はその要部を示す側断面
図、図3は要部の平面図、図4は図3のA−A線矢視図
である。
(a)に示すように、フレーム1aの一端(説明の都合
でこちらを前とする)に、上面が開放して底面がフレー
ム1a側に向って下り傾斜したホッパ2を設け、このホ
ッパ2の深い方の側壁2aの下部に先端開口部3aを接
続した状態で左右一対の送出シリンダ3、3をフレーム
1aの長手方向に設け、各送出シリンダ3の後方には、
送出シリンダ3を駆動する駆動シリンダ3cをそれぞれ
設け、駆動シリンダ3cの駆動により送出シリンダ3が
ホッパ2内の生コンクリートを先端開口部から吸入し、
吸入した生コンクリートをピストン3bで押し出し、こ
れを交互に行なうように構成されている。そして、ホッ
パ2の先端部分には、基端部にフランジ4aを有する短
管状の吐出管4を設け、この吐出管4と送出シリンダ
3、3との間にはS字管状の切換弁5を揺動自在に介設
し、この切換弁5の後部を支持する回動支持軸7の軸受
10をホッパ2の側壁2aに設け、軸受10から後方に
突出した回動支持軸7に切換駆動手段6を接続し、切換
駆動手段6の駆動により切換弁5を揺動して、生コンク
リートを押し出す送出シリンダ3、3に交互に連通さ
せ、押し出された生コンクリートを切換弁5を通して吐
出管4から圧送するように概略構成されている。
ンダ3、3の先端開口部3a、3aの両側からフレーム
1aの幅方向中央部上方へ向けて斜めに延出された切換
シリンダ8、8と、該切換シリンダ8、8のロッドが先
端部に接続された揺動レバー9とから成っており、この
揺動レバー9の基端部に上記回動支持軸7の後端部が接
続されている。この回動支持軸7の中間部は前記軸受1
0により支承されており、その先端部は上記切換弁5の
上部中間部に固定されたブラケット11に接続されて、
軸受10の前後にはストッパ等がない。したがって、切
換弁5を揺動自在に支える回動支持軸7は、軸受10に
対して軸方向に前後移動可能である。
a、3aには、硬い材質のスペシャルプレート12が配
されており、これに当接する切換弁5の基端部には、ス
ペシャルプレート12と同様の硬いスペシャルリング1
3が配されている。このようにスペシャルプレート12
とスペシャルリング13とを硬い材質で形成することに
より、これらの当接や摺動に対する耐磨耗性を確保して
いる。すなわち、スペシャルプレート12とスペシャル
リング13は、耐磨耗性のある硬い材質で形成され、適
度な面圧を受けることにより面シールする構造を有して
いる。なお、このスペシャルプレート12とスペシャル
リング13は硬質で耐磨耗性のある材質であればよく、
例えば焼入れ鋼、超硬合金、セラミックスなどが挙げら
れ、また硬化肉盛してもよい。
2側に設けた支持部5aのベアリング14で支承されて
おり、このベアリング14とホッパ2との隙間はシール
材15によりシールされている。上記吐出管4は固定手
段16によりホッパ2側に固定されており、この吐出管
4と切換弁5の先端部との間に圧縮リング17が介設さ
れている。この圧縮リング17としては、例えば硬質ゴ
ム等の弾性体(具体的には、ウレタン、NR、NBR)
を採用するが、これに限るものではない。なお、圧縮リ
ング17は、図2(b),(c)に示すように、比較的
肉厚なリングの両面に、外方の端部が外周縁に達して内
方の端部が内周の手前で止まった溝を複数本放射状に形
成し、一方の面の溝内には補強と回転防止のためSS4
00製突条が嵌合し、他方の面の溝は潤滑油流路として
機能する。
施形態では、ホッパ2の前方の側壁2bから前方に突設
されたスタッドボルト16aと、このスタッドボルト1
6aを吐出管4のフランジ4aに挿通し、フランジ4a
を挟み付けるようにしてスタッドボルト16aに螺合し
た前後の調整ナット16b,16bとから構成される。
この固定手段16は、吐出管4を固定する位置を前後に
調整することにより、上記圧縮リング17を介して切換
弁5を送出シリンダ3、3側に押圧する与圧調整手段と
して機能する。すなわち、調整ナット16b,16bの
位置を調整して吐出管の固定位置を前後に調整して与圧
を与えることによりスペシャルプレート12とスペシャ
ルリング13との間に適度な面圧が発生し、ピストン3
bの押し圧が低圧の場合でも、スペシャルプレート12
とスペシャルリング13との間のシール性が良好とな
る。なお、切換弁5の回動支持軸7が前後動可能なの
で、圧縮リング17を介しての予圧がスペシャルプレー
ト12とスペシャルリング13との間の面圧として作用
する。
切り換える回動支持軸7を軸方向に移動可能に支承する
とともに、切換弁5の先端部を支持部5aのベアリング
14で支承し、固定手段16で固定された吐出管4と切
換弁5の先端部との間に圧縮リング17を介設したの
で、簡単な構造でシール性を確保することができ、しか
も面積の大きな圧縮リング17でスラスト荷重を受ける
ので摩耗が少なく、耐久性が向上する。
た形状を有する羽根プレート18が撹拌部材として下向
きに取り付けられており、この羽根プレート18は切換
弁5の揺動に伴ってホッパ2内の底部側を攪拌すること
によって生コンクリートが硬化することを防止してい
る。したがって、従来通りの回転翼式撹拌装置19で撹
拌できなかった部分まで確実に撹拌できる。なお、撹拌
部材は、羽根プレート18に限らず、撹拌することによ
り生コンクリートの硬化を防止できればどのような構成
でもよく、例えば、複数本の棒材を下向きに列設しても
よい。
外径φd1は、その基端部側の内径φD0よりも大きく設
定(φd1>φD0)されている。これは、一般に切換弁
は基端部側が大径で、徐々に絞られて先端部で小径に形
成されているが、φd1>φD0となっていない場合、ピ
ストン3bの押し圧が高くなると、切換弁5が前方側に
移動してしまうからである。ただし、入口側圧力P0と
出口側圧力P1とが同圧であるという条件がある。ま
た、切換弁5内の管路が絞られたり閉塞した場合(P1
>P0)には、切換弁5は前方側に移動し、スペシャル
プレート12とスペシャルリング13との隙間より生コ
ンクリートが逃げ、安全弁の役割をする。
いて説明する。図5において、φD0=180mmφ、
φd0=230mmφ、φD1=150mmφ、φd1=
200mmφとすると、(φD02−φD12)×P0−
(φd12−φD12)×P1≦0の関係が成り立つ。ここ
でP0とP1とがほぼ等しいとき、φD02−φd12≦0と
なる。したがって、φd1>φD0であれば、切換弁5は
前方側へ移動しない。
P1=0となる。よって、(φD02−φD12)×P0−
(φd12−φD12)×0≦0の関係となる。したがっ
て、φD0−φD1≦0となり、切換弁5は前方側へ移動
する。
について説明する。P3=P1+P4である。 F:調整ナットによる締め付け力 A3:受圧面積=π/4(φd12−φD12)とすると、
P4=F/A3で表される。
グ13との当り面の面圧Qは、A5=π/4(φd02−
φD02)とした場合、Q=(A3×P3)/A5で表され
る。したがって、ピストン3bの押し圧が低圧の場合
は、圧縮リング17(ゴム等弾性体)の変形で押圧力
(弾性反発力)を発生させ、スペシャルプレート12と
スペシャルリング13との面圧のシール性を確保する。
の動作について説明する。生コンクリートプラントで製
造された生コンクリートは、ホッパ2内に収容される。
切換弁5は、切換シリンダ8、8を交互に伸長させるこ
とにより、揺動レバー9、回動支持軸7を介して揺動操
作され、双方の送出シリンダ3、3の先端開口部3a、
3aに交互に連通される。このように切換弁5は送出シ
リンダ3、3に対して圧接・摺動するが、送出シリンダ
3、3の先端開口部3a、3aには硬い材質のスペシャ
ルプレート12が配されており、これに圧接する切換弁
5の基端部にはスペシャルプレート12と同材質の硬い
スペシャルリング13が配されているので、圧接や摺動
に対する耐磨耗性を確保しており、また適度な面圧によ
り面シールする構造を有している。
送出シリンダ3のピストン3bが後退することにより、
シリンダチューブ内に生コンクリートが吸入される。一
方、切換弁5が連通された送出シリンダ3では、ピスト
ン3bが前進することにより、吸入された生コンクリー
トを切換弁5へと押し出し、この切換弁5を通過して吐
出管4から吐出し、吐出管4に接続された搬送パイプ
(図示せず)を介してコンクリート打設場所へと圧送さ
れることになる。また、切換弁5には、前記した数式に
より、ピストン3bの押し圧が加わることになる。
しようとするが、本実施形態では、切換弁5の入口側圧
力P0と出口側圧力P1とが同圧であるという条件下にお
いて、切換弁5の先端部側の外径φd1は、その基端部
側の内径φD0よりも大きく設定(φd1>φD0)され
ているので、上述したようにバランスがとられ、ピスト
ンの押し圧が高くなっても、切換弁5が前方側に移動す
ることはない。また、切換弁5が多少前方に押圧されて
も大径で受圧面積の大きな圧縮リング17で受けられる
ので、圧縮リング17に作用する面圧は従来の平軸受に
比較して小さく、したがって摩耗も少ない。そして、切
換弁5内の管路が絞られたり閉塞した場合(P1>P0)
には、切換弁5は前方側に移動し、スペシャルプレート
12とスペシャルリング13との隙間より生コンクリー
トが逃げ、送出シリンダが破裂するなどのトラブルを未
然に防止する。
プ1は、切換弁5を切り換える回動支持軸7を軸方向に
移動可能に支承しており、かつ切換弁5の先端部をベア
リング14で支承し、固定手段16で固定した吐出管4
と切換弁5の先端部との間に圧縮リング17を介設した
ので、弾性体の圧縮リング17でスラスト荷重を低い面
圧で受けることができ、簡単な構造で耐久性を向上でき
る。
して切換弁5を送出シリンダ3、3側に押圧する与圧調
整手段としても機能するので、ピストン3bの押し圧が
低圧の場合でも、与圧により適度な面圧が発生し、低圧
でもスペシャルプレート12とスペシャルリング13と
のシールを良好とすることができる。
下の効果を奏する。請求項1に記載の発明によれば、切
換弁を切り換える回動支持軸を軸方向に移動可能に支承
するとともに、切換弁の先端部を支持部で支承し、固定
手段で固定した吐出管と切換弁の先端部との間に圧縮リ
ングを介設したので、簡単な構造で耐久性を向上させる
ことが可能である。そして、吐出管の固定手段は、圧縮
リングを介して切換弁を送出シリンダ側に押圧する与圧
調整手段として機能するので、送出シリンダから押し出
す圧力が低圧であっても送出シリンダと切換弁との間の
シール性を確保することができる。
先端部側の外径d1が、その基端部側の内径D0よりも大
きく設定(d1>D0)されているので、切換弁の入口側
圧力P0と出口側圧力P1とが同一であるという条件下
で、切換弁の前方への移動を防止することができる。
撹拌部材が下向きに取り付けられているので、切換弁の
揺動に伴って、ホッパ内の底部の生コンクリートを攪拌
することができ、ホッパ底部での硬化を防止できる。
である。
面図、(b)は圧縮リングの断面図、(c)は圧縮リン
グの正面図である。
る。
る。
図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 生コンクリートを収容するホッパと、 このホッパ内の生コンクリートを先端開口部から吸入
し、吸入した生コンクリートをピストンで送出するシリ
ンダであって、吸入・送出を交互に行う一対の送出シリ
ンダと、 送出シリンダのピストンを駆動する駆動シリンダと、 ホッパを挟んで送出シリンダとは反対側に設けた吐出管
と送出シリンダとの間に介設され、回動支持軸により後
部を支持された状態で該回動支持軸を中心に揺動して、
生コンクリート送出側の送出シリンダの先端開口部に交
互に連通されるS字管状の切換弁と、 この切換弁を揺動する切換駆動源と、を備えるコンクリ
ートポンプにおいて、 上記回動支持軸を軸方向に移動可能とし、 上記ホッパ側に設けた支持部により切換弁の先端部外周
を回動自在に支持し、 軸方向に位置調整可能な固定手段により上記吐出管をホ
ッパ側に固定し、この吐出管と切換弁の先端端面との間
に圧縮リングを介在させ、吐出管の固定位置を調整する
ことにより、圧縮リングを介して切換弁を送出シリンダ
側に与圧することを特徴とするコンクリートポンプ。 - 【請求項2】 前記切換弁の入口側圧力P0と出口側圧
力P1とが同圧であるという条件下において、切換弁の
先端部側の外径d1は、その基端部側の内径D0よりも大
きく設定(d1>D0)されていることを特徴とする請求
項1に記載のコンクリートポンプ。 - 【請求項3】 前記切換弁には、ホッパ内の生コンクリ
ートを攪拌するための撹拌部材が下向きに取り付けら
れ、切換弁の揺動により撹拌部材がホッパ内の生コンク
リートを撹拌することを特徴とする請求項1または2に
記載のコンクリートポンプ。
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JP (1) | JP4064103B2 (ja) |
Cited By (2)
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CN102913440A (zh) * | 2012-09-28 | 2013-02-06 | 山推楚天工程机械有限公司 | 混凝土泵s管阀自动补偿磨损间隙装置 |
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- 2001-12-20 JP JP2001387434A patent/JP4064103B2/ja not_active Expired - Fee Related
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CN102913440B (zh) * | 2012-09-28 | 2015-09-02 | 山推楚天工程机械有限公司 | 混凝土泵s管阀自动补偿磨损间隙装置 |
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