JP2008297123A - Powder/grain material passage opening and closing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、食品、医薬品、飼料、肥料等の各種粉粒体の空気輸送プラントにおいて、原料タンク、サイロ等の通路を開閉することにより粉粒体を排出したり、或いは、2方向の流路の切替等に用いる粉粒体通路開閉装置に関する。 In the pneumatic transportation plant for various granular materials such as foods, pharmaceuticals, feeds, and fertilizers, the present invention discharges granular materials by opening and closing passages such as raw material tanks and silos, or two-way flow paths. The present invention relates to a granular material passage opening and closing device used for switching and the like.
従来、この種の開閉装置の1形態として排出機が提案されている。この排出機は、上部に入口を下部に出口を有するケーシングと、このケーシングに軸心を水平とするようにして回転自在に設けられた回転軸と、この回転軸に設けられた円板状の板状弁体とを有し、前記板状弁体が水平となって板状弁体の周縁部がケーシングの弁座に当接することにより弁が閉じられ、板状弁体が垂直となることにより弁が開くようになされたものは知られている。 Conventionally, an ejector has been proposed as one form of this type of switchgear. This discharge machine includes a casing having an inlet at an upper portion and an outlet at a lower portion, a rotating shaft that is rotatably provided so that the axis is horizontal in the casing, and a disc-shaped member provided on the rotating shaft. A plate-like valve body, the plate-like valve body is horizontal and the peripheral edge of the plate-like valve body abuts against the valve seat of the casing, thereby closing the valve and making the plate-like valve body vertical. It is known that the valve is made to open by.
前記従来の弁には、板状弁体が閉じる際、板状弁体と弁座との間に粉粒体が入り込み、板状弁体を完全に閉じた状態とすることが出来ないという欠点があった。
これを解消するため、特許文献1に記載されている通り、この種の排出機は、回動自在な弁体を取着した基本構成を備えている。
In the conventional valve, when the plate-shaped valve body is closed, the granular material enters between the plate-shaped valve body and the valve seat, so that the plate-shaped valve body cannot be completely closed. was there.
In order to solve this problem, as described in
また、特許文献2、3に記載されている通り、この種の2つの流路を切り替えて粉粒体の供給方向を変更する流路切換装置が提案されている。これは、主管部と枝管部とで管体を構成し、この管体内に回転軸を支点として揺動する切換ダンパーを設け、この切換ダンパーの外周緑部にパッキンを取着した基本構成を備えている。
そして、適宜手段による回転軸の回動に基づいて切換ダンパーを揺動させ、パッキンを管体の内壁面に接触し、主管部と枝管部の分岐部分を閉塞して主管部の流入口と流出口とを連通状態とし、或は、主管部の中途部分を閉塞し、主管部の流入口または流出口と枝管部を連通状態として流路の切り換えを行っている。このパッキンによって、ブロワ圧力が高くなっても、鋳物でできたボールバルブ等のものよりも、エアリーク量を相対的に低く押えている。
また、板金のプレス加工によって管を作り、各パーツを溶接により接続することで、従来の鋳物で製作されたボールバルブ型等の流路切換装置の軽量化を図り、施工の容易性、コストパフォーマンスを確保している。
Further, as described in
Then, the switching damper is swung based on the rotation of the rotation shaft by an appropriate means, the packing is brought into contact with the inner wall surface of the pipe body, the branch part of the main pipe part and the branch pipe part is closed, and the inlet of the main pipe part The flow path is switched by setting the outlet to be in communication, or closing the middle part of the main pipe, and connecting the inlet or outlet of the main pipe to the branch pipe. Even if the blower pressure increases, the packing keeps the air leak amount relatively lower than that of a ball valve or the like made of a casting.
In addition, pipes are made by sheet metal pressing, and the parts are connected by welding, which reduces the weight of flow switching devices such as ball valve molds made of conventional castings, and makes construction easier and more cost effective. Is secured.
しかしながら、従来の技術では、シールが不十分であり、高圧輸送等においては、エアリーク量が相対的に高くなるおそれがある。また、装置全体の構造が複雑になり重量が嵩むとともに、施工の容易性、コストパフォーマンスの確保に難点がある。 However, with the conventional technology, the seal is insufficient, and the amount of air leak may be relatively high in high-pressure transportation or the like. In addition, the structure of the entire apparatus becomes complicated and the weight increases, and there is a difficulty in ensuring ease of construction and cost performance.
さらに、内部部材が劣化し損傷する等、破片が異物として粉粒体に混入するおそれがあり、また、内部にガイド筒や囲い壁があり、粉粒体が残留しやすく、例えば、食品であればカビが生えたり虫が発生したりする等のコンタミネーションのおそれもあり、食品の安全確保などのためには不適当であって、より一層、安全性を確保できる開閉装置が強く要望されている。 In addition, there is a risk that debris may enter the granular material as a foreign object, such as internal member deterioration and damage.In addition, there are guide tubes and enclosure walls inside, and the granular material tends to remain. There is a risk of contamination such as mold growth and insects, which is inappropriate for ensuring food safety, and there is a strong demand for a switchgear that can further ensure safety. Yes.
本発明は、上記課題に鑑み、エアリーク量を低減し、装置全体の重量を軽減し、メンテナンスを容易とし、コストパフォーマンスを高め、食品等の粉粒体のコンタミネーションを防止することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention aims to reduce the amount of air leakage, reduce the weight of the entire apparatus, facilitate maintenance, improve cost performance, and prevent contamination of powder and other granular materials. .
上記課題を解決するため、本発明は、請求項1及び2に記載の通りの発明としたものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is an invention as described in
前記ケーシングが板金加工された金属性の鋼材で構成され、前記開閉ダンパー、環状部が鋼板を機械加工した金属性の鋼材であって、前記ケーシングの壁の厚みよりもその厚みが大きく設定され、前記ケーシングが前記軸受部及び前記環状部に溶接接続されることが好ましい。 The casing is made of a metallic steel material processed by sheet metal processing, the opening / closing damper, the annular portion is a metallic steel material machined from a steel plate, and the thickness thereof is set larger than the thickness of the wall of the casing, It is preferable that the casing is welded to the bearing portion and the annular portion.
前記環状部がコ字形状又はU字形状の鋼板を備え、複数の鋼板で締結した積層構造を備え、当該コ字形状又はU字形状の鋼板と前記開閉ダンパーの間でシールを行うことが好ましい。 It is preferable that the annular portion includes a U-shaped or U-shaped steel plate, has a laminated structure fastened with a plurality of steel plates, and performs sealing between the U-shaped or U-shaped steel plate and the opening / closing damper. .
請求項1の発明によれば、以下の効果がある。
(1)シールを金属部材の接触により構成しているので、構造を簡素化できる上に、異物混入のリスクがなく、破損片の粉粒体への混入を防止し、カビ、害虫等の異物が発生し難く、コンタミネーションを好適に防止できる。
(2)開閉ダンパーが環状部に線状に接触するので、粉粒体の噛み込みを防止できるとともに、シールを確実にでき、エアリークを防止精度が高くなる。
(3)環状部を設けることで、シール部の安定した加工精度を実現できる。
According to the first aspect of the invention, the following effects can be obtained.
(1) Since the seal is configured by contact with a metal member, the structure can be simplified, there is no risk of contamination, foreign matter such as mold, pests, etc. can be prevented. Is less likely to occur and contamination can be suitably prevented.
(2) Since the open / close damper is in linear contact with the annular portion, it is possible to prevent biting of the granular material, to ensure the seal, and to improve the accuracy of preventing air leaks.
(3) By providing the annular portion, stable processing accuracy of the seal portion can be realized.
請求項2の発明によれば、粉粒体自体がシールの作用をするというマテリアル・シールの効果を得て、簡素なシール構造によりシール性を良好にすることができる。 According to the second aspect of the present invention, it is possible to obtain a material seal effect that the powder body itself acts as a seal, and to improve the sealing performance with a simple seal structure.
以下、本発明実施形態の粉粒体通路開閉装置1(以下、開閉装置1という。)について図面を参照して説明する。この実施形態では開閉装置1は、原料タンクのホッパー部(図示略)に接続され、そこに貯留された粉粒体を貯留状態に維持するか、又は、排出する例を挙げるが、これに限定されるものではなく、2方向に切り換える2方向流路切換弁(実公昭63−33858号公報、実公平2−19673号公報参照)等にも適用できる。この開閉装置1は、上部に入口2を下部に出口3を有するケーシング4と、ケーシング4に軸受部5で回転自在に支承される回転軸6と、この回転軸6に固定されるとともに回転軸6を中心軸としてケーシング4内で揺動する板状の開閉ダンパー7と、を備えている。
Hereinafter, a granular material passage opening and closing device 1 (hereinafter referred to as an opening and closing device 1) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, the opening /
この開閉ダンパー7の外周端面8と、ケーシング4内に設けた環状部9の内周端面10とにより、ケーシング4の通路11をシールするようにしてある。環状部9の内周端面10を開閉ダンパー7の外周端面8に対して傾斜面に設定し、開閉ダンパー7が通路11をシールするとき、この内周端面10に対して開閉ダンパー7の外周端面8の端部12が連続線状で接触(図9参照)、又は微小隙間で対向することにより、楔状の隙間13を形成する構造としたことを特徴とする。開閉ダンパー7は、通常の場合、閉鎖することで粉粒体をホッパーに貯留状態とし、一方、粉粒体を排出する場合、開放することで粉粒体をホッパーから排出するものである。開閉ダンパー7の外周端面8に、外周端面8の長辺方向と平行な複数条の平面視でコ字形状の溝14を連続的に設けてあるが、主面15には設けていない。
The passage 11 of the
さらに、回転軸6と連結する揺動アーム16と、この揺動アーム16と連結するナックル17と、このナックル17をスライドさせるエアーシリンダ18と、を備えている。以下、各部を詳細に説明する。
Further, a
入口2と出口3は四角形であり、入口2の横断面積は出口3の横断面積よりも大きく設定してある。
The
ケーシング5は、金属性の鋼材で、好ましくは、ステンレス鋼のSUS304を採用し、板金のプレス加工をしたものである。ケーシング4は、横断面が角型の管路である。ケーシング4の上端部には環状部9が固定され、下端部にはフランジ40が形成され、フランジ40には取付孔41が形成されている。ケーシング4の側面に、取手42とノブ43とを備えた点検扉44が装着されている。内部点検のための開口45がケーシング4の壁に形成されている。
The
軸受部5は、ケーシング4の壁上端の角部に一対の軸端部受板50を備え、該軸端部受板50が間隙をおいて水平に配置されている。回転軸6が軸端部受部5の軸受孔に前後方向に貫通されて、回転軸6の前後部で軸受支持するものである。回転軸6の周囲には後述のシール60等を収容するカバ−51が配置されている。軸受部5は機密構造である。
The bearing
回転軸6の軸方向に沿って開閉ダンパー7の一辺が固定されている。回転軸6の背面側にはシール60を配置し、シール性を確保している。
One side of the opening /
開閉ダンパー7は回転軸6と一体に揺動することで、ホッパー(図示略)の貯留された粉粒体を貯留状態とするか、又は排出状態とするかを切り換えるものである。
The open /
図9に示す通り、傾斜面とされる外周端面8の端部が内周端面10に接触する構造となっており、接触面以外には楔形状の隙間13が形成されている。この傾斜面は、上方に行くに従って隙間13の幅を増大させるように傾斜している。つまり、外周端面8の端部が内周端面10に接する前から接するときまで端部に行くに従って隙間が徐々に狭くなり、両者が接するときには、外周端面8の端縁部で接するようになっている。これにより、製作誤差の影響を受けにくくし、シール精度を高め、空気のリークを防止している。隙間13の傾斜角度(対向する端面のなす角度)は1°〜4°が例示されるが、限定されるわけではない。ここで図10に示す通り、隙間13の最大値は間隙δ1である。この間隙δ1は面の傾斜によって異なる値となる。通路11を閉鎖する場合、外周端面8と内周端面10とは接していても接していなくてもよい。粉体が微細な粒径の場合には、間隙δ1の最小値である空隙δ2を設けることがある。この空隙δ2は、図10での外周端面8の下端部と内周端面10の下端部に形成されるものである。この空隙δ2は0.1mm〜0.01mm、好ましくは0.5〜0.09mm、特に、好ましくは、0.05〜0.08mmが好ましい。この空隙δ2の数値は、粉体の性質、種類等によって適宜変更される。
As shown in FIG. 9, the end of the outer
この開閉ダンパー7は、図11に示す通り、外周端面8に、複数条(ここでは2条)の溝14が端面の長辺方向(長手方向)に連続的(又は不連続的)に3辺に形成される。この溝14は、ラビリンスシールに代えて粉粒体をシールとして活用するものである。すなわち、マテリアル・シールM(図10参照)とするものであり、シール構造を簡素とした上でシール性を高くする。開閉ダンパー7の閉鎖時に、溝14の作用により、外周端面8と内周端面10の間に3辺にわたり形成される楔状の隙間13に粉粒体が誘導されることにより、粉粒体が確実に充填され、この隙間13に充填された粉粒体自体がシールの作用をなすものである。また、開閉ダンパー7は表裏に主面15を備えており、図7、図10に示す通り、正面視で、この表側(上側)の主面15と外周端面8のなす角度は鈍角で、逆に、裏側(下側)の主面15と外周端面8のなす角度は鋭角に設定されている。開閉装置1の用途等によって、外周端面8と内周端面10のいずれの側を傾斜面としてもよい。外周端面8に傾斜を設ける場合には、図10に示す通り、下角が鋭角になり、上角が鈍角になる。
As shown in FIG. 11, the open /
環状部9は、複数枚の鋼板が締結された複層構造であり、ケーシング4の上部に固定され、回転軸6が開閉ダンパー7を回転させ、開閉ダンパー7が水平となった際(開閉ダンパー7が閉じた状態)、開閉ダンパー7の外周端面8の端部が接触するコ字形状のシールメタル90と、このシールメタル90の上部に固定される四角形フレーム形状の接続フランジ91と、シールメタル90の下部に固定されるコ字形状のシム92と、を備えた部材である。このように積層構造としたのはシールメタル90の位置をずらすことで製作誤差を調整するためである。ボルトを少し緩めて、孔の適切に位置を合わせた後にボルトで圧締することでシールの加工精度(および調整精度)を高め、エアリークを防止する。開閉ダンパー7が垂直に近い傾斜状態(図示の状態)となると、環状部9に接しない位置になり、開閉装置1は開いた状態となり、粉粒体が排出される。
The
開閉ダンパー7及び環状部9は、鋼板を機械加工した金属性の鋼材、例えば、一般構造用圧延鋼材であるSS400フラットバーを工作機械で機械加工したものであって、表面はユニクロメッキ又はニッケルクロムメッキ仕上げである。ケーシング5の壁の厚みよりも、その厚みが大きく設定されている。
The open /
開閉装置1は揺動アーム16とナックル17とを覆う安全カバー19を備えている。回転軸6は一端部に揺動アーム16の端部が直交するように軸着されている。揺動アーム16はその下端部を回転軸6に軸着固定したアーム部材であって、回転軸6、開閉ダンパー7と一体に揺動するようになっている。揺動アーム16は端部にナックル17が結合し、このナックル17がピストンロッド20に固定され、揺動アーム16を揺動させるようになっている。ブラケット21が安全カバー19とを支持している。支持ロッド22がこのブラケット21をケーシング4の外壁上部に支持している。
The opening /
エアーシリンダ18は、ケーシング4に対し水平方向に配置されて、回転軸6と、開閉ダンパー7と、揺動アーム16とを一体回転するようになっている。エアーシリンダ18はボルト、ピン等からなるブラケット21を備え、ブラケット21が支持ロッド22で支持され、この支持ロッド22はケーシング4の上部壁に水平に固定されている。電磁弁、シリンダースイッチ等を備えている。
The
以上説明した開閉装置1の動作について図面を参照して説明する。前記構成の開閉装置1は、ケーシング4の上部に固定された接続フランジ91上面に原料タンクであるホッパー(図示略)が接続され、ケーシング4の下部には導管等が接続されることで、その使用に供される。開閉ダンパー7を原料タンク(図示略)内の粉粒体を排出するべく切換操作する。通常状態では、開閉ダンパー7は水平位置とされ、シールメタル90と接触している。このとき前述のようにマテリアル・シールMが形成される。この水平位置において、エアー・シリンダ18のピストンロッド20が伸長すると、ナックル17が揺動アーム16を揺動(回動)させ、これにより、図9で時計方向に開閉ダンパー7と揺動アーム16とが回転軸6を中心軸として一体揺動する。そうすると、図9において開閉ダンパー7が時計方向に回動してシールメタル90から離脱し、開閉ダンパー7は垂直に近い傾斜状態となり、粉粒体が通路11から排出される。そして、その排出状態から閉鎖状態とするには、エアーシリンダ18のピストンロッド20を退避させ、ナックル17が揺動アーム16を揺動(回動)させ、これにより、反時計方向に開閉ダンパー7と揺動アーム16が回転軸6を中心軸として一体揺動する。そうすると、開閉ダンパー7は水平位置とされ、シールメタル90と接触し、排出動作が停止され、粉粒体が貯留状態に戻る。このとき図10に示す通り、空隙δ2が形成されてもよい。
The operation of the opening /
以上説明した実施形態によれば、次の効果がある。即ち、シールを金属部材である開閉ダンパー7と環状部9の接触によりシールを構成しているので、異物混入のリスクがなく、シール破損片の粉粒体への混入を防止し、カビ、害虫等の異物が発生し難く、コンタミネーションを好適に防止できるとともに、エアリークを確実に防止できる。環状部9が3つのパーツから構成されるので、別体として高精度で製作することで、安定したシールの加工精度を実現できる。溝14の作用により、開閉ダンパー7とシールメタル90により粉粒体をシールする場合には、粉粒体が隙間13と溝14に充填されることで、粉粒体自体がシールの作用をするというマテリアル・シールMを構成するという効果を得ることができるので、簡素なシール構造によりシール性を良好にすることができる。
The embodiment described above has the following effects. That is, since the seal is constituted by the contact between the opening /
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲において、改変等を加えることが出来るものであり、それらの改変、均等物等も本発明の技術的範囲に含まれることとなる。2方向切換装置(実公昭63−33858号公報、実公平2−19673号公報)にも適用できることは無論である。その詳細構造は当業者であれば実施できるので、上記実施形態を説明を援用する。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications and the like can be made without departing from the technical idea of the present invention. It will be included in the technical scope of the invention. Of course, the present invention can also be applied to a two-way switching device (Japanese Utility Model Publication No. 63-33858, Japanese Utility Model Publication No. 2-19673). Since the detailed structure can be implemented by those skilled in the art, the description of the above embodiment is incorporated.
1・・・開閉装置 2・・・入口 3・・・出口 4・・・ケーシング
40・・・フランジ 41・・・取付孔 42・・・取手 43・・・ノブ
44・・・点検扉 5・・・軸受部 50・・・軸端部受板 51・・・カバー
6・・・回転軸 60・・・シール 7・・・開閉ダンパー 8・・・外周端面
9・・・環状部 90・・・シールメタル 91・・・接続フランジ
92・・・シム 93・・・貫通孔 10・・・内周端面 11・・・通路
12・・・端部 13・・・隙間 14・・・溝 15・・・主面
16・・・揺動アーム 17・・・ナックル 18・・・エアー・シリンダ
19・・・安全カバー 20・・・ピストンロッド 21・・・ブラケット
22・・・支持ロッド マテリアル・シール…M
DESCRIPTION OF
Claims (3)
該ケーシングに軸受部で回転自在に支承される回転軸と、
該回転軸に固定されるとともに該回転軸を中心軸として前記ケーシング内で揺動する板状の開閉ダンパーと、を備え、
該開閉ダンパーの外周端面と、前記ケーシング内に設けた環状部の内周端面とにより前記ケーシングの通路のシールを形成し、
前記開閉ダンパーの外周端面が前記環状部の内周端面に対して傾斜して設定され、前記外周端面と前記内周端面との間に楔状の隙間を形成することを特徴とする粉粒体通路開閉装置。 A casing having an inlet and an outlet;
A rotating shaft rotatably supported by a bearing portion on the casing;
A plate-shaped opening / closing damper fixed to the rotating shaft and swinging in the casing with the rotating shaft as a central axis,
A seal for the passage of the casing is formed by the outer peripheral end surface of the open / close damper and the inner peripheral end surface of the annular portion provided in the casing,
A powder passage characterized in that an outer peripheral end face of the open / close damper is set to be inclined with respect to an inner peripheral end face of the annular portion, and a wedge-shaped gap is formed between the outer peripheral end face and the inner peripheral end face. Switchgear.
前記隙間及び空隙に粉粒体が充填されることにより該粉粒体がマテリアル・シールとなる請求項1の粉粒体通路開閉装置。 When the open / close damper is at the position of the seal, set a gap where the end of the outer peripheral end surface and the inner peripheral end surface do not contact,
The granular material passage opening and closing device according to claim 1, wherein the granular material becomes a material seal by filling the gaps and voids with the granular material.
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