JP2010159122A

JP2010159122A - ロータリーバルブ

Info

Publication number: JP2010159122A
Application number: JP2009002215A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Okabe; 修一岡部
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-01-08
Filing date: 2009-01-08
Publication date: 2010-07-22
Anticipated expiration: 2029-01-08
Also published as: JP5443770B2

Abstract

【課題】ローターとケーシングの接触事故がクリアランスが少ないため生じる可能性があり、この接触事故が発生すると、削り取られた金属粉が処理すべき粉体、粒体に混入してしまう可能性が大きくなってしまうという点である。
【解決手段】上下方向に貫通する移送路を有するケーシングと、そのケーシングの側面に形成された窓孔に固着されたサイドプレートと、そのサイドプレートを貫通して、前記ケーシング内に配置される回転シャフトと、その回転シャフトに取り付けられ、複数のポケット部を有するローターとから成るロータリーバルブにおいて、前記したローター及び回転シャフトをケーシングと絶縁状態とし、前記した回転シャフトあるいはその回転シャフトを駆動モータと連結する金属継手の一部に導電接触子を摺接させ、電力をシャフトを介してローターに印加する構成としてあることとする。
【選択図】図１

Description

本発明はロータリーバルブ、特に粉体、粒体を空気やガスによって移送し、その粉体、粒体を定量供給するとともにエアブロックの機能を持つロータリーバルブの改良に関する。

従来、上記したロータリーバルブの概要は図１の一部及び図７の断面図に示すように構成されている。ロータリーバルブはケーシング１を有しており、このケーシング１は上部に投入口２、下部に排出口３を形成し、その投入口２と排出口３は上下方向で貫通されている。

また、前記したケーシング１の両側面に形成された窓孔にはサイドプレート４ａ、４ｂがボルト５、５‥によってケーシング１に締結されている。このサイドプレート４ａ、４ｂには回転シャフト６の支持部が構成されており、この支持部にはオイルシール７、７‥及びベアリング８、８‥が配置され、回転シャフト６はそのオイルシール７、７‥、ベアリング８、８‥に接する状態でサイドプレート４ａ、４ｂを貫通し、ケーシング１内に設置される。

前記した回転シャフト６にはキー等の手段によってローター９が嵌合され、このローター９は回転シャフト６と同期回転するものとされており、投入口２から投入される粉体、粒体を定量供給するため複数のポケット１０、１０‥が均等割で形成されている。

さらに、回転シャフト６の一端はカップリング１７を介して減速機付きの駆動モータ１１に連結される。この駆動モータの回転数が一定であれば、粉体、粒体の排出量も一定となって定量供給の機能を果たす。そして、この粉体、粒体の移送には空気やガスの速度がある程度必要となり、その圧力の存在が必須となり、このため、ロータリーバルブには上部と下部とで圧力差が生じる。このため、空気やガスは上から下、または下から上へ通過する。この通過空気やガスの量が多いと、移送エネルギーが無駄となるから、ローター９とケーシング１の内面とのクリアランスはできるだけ少ない方が望ましく、従来はこのクリアランスを０．２ｍｍ程度としている。

また、ローター９とサイドプレート４ａ、４ｂの間には通常、摩擦を避けるために空間１２が形成されるが、この空間１２に粉体や粒体が溜り、固化してしまうと激しい摩擦が生じ、運転が停止してしまうことがある。そのために、この空間１２はある程度広くしておくことが必要である。

さらに、この粉体や粒体の滞留を防止するため、空間１２の下方には粉落としと称される開口部１３が設けられる。これによって、ロータリーバルブの下方の空気は抵抗無く空間１２内に侵入し、その内圧はロータリーバルブの下方と等しい。従って、ロータリーバルブの上下の差圧をブロックする障害となる狭いクリアランスは上方開口部（投入口２側）の周囲だけが有効となり、下方開口部（排出口３側）周辺では無意味となる。

即ち、ローター９とケーシング１とのクリアランスは上方（投入口２側）を狭くする方が、ローター９の周囲全部のクリアランスを狭くするよりも有効となる。従って、ケーシング１とローター９とのクリアランスは０．３〜０．５ｍｍ程度に大きくしても差し支えはない。従来、このクリアランスの公差は０．２±０．０５ｍｍと非常に厳しいものであったが０．３〜０．５ｍｍ±０．１ｍｍ程度で十分である。従来、高圧用には０．１ｍｍのクリアランスが要求され、頑丈なケーシングと高精度な機械加工が必要とされている。
出願人は、本願発明に関して、先行する技術文献を調査したが、格別に関連し、類似すると思われる文献は発見することができなかった。

本発明が解決しようとする問題点は、ローターとケーシングの接触事故が、クリアランスが少ないため生じる可能性があり、この接触事故が発生すると、削り取られた金属粉が処理すべき粉体、粒体に混入してしまう可能性が大きく、一旦、このような事故があると、出荷した製品で粉体、粒体を回収しなければならず、この費用は膨大となってしまうという点である。

また、従来要求されるクリアランスを達成するためにはケーシングを頑丈なものとし機械加工が要求されるため、ケーシングの重量は大きくなり、加工のためのコストも高騰してしまうという点であり、粉体や粒体を移送するため空気やガスの吹き抜けによるリーク量が多く、移送に要するエネルギーに無駄があったという点である。

この目的を達成するために、本発明に係るロータリーバルブは上下方向に貫通する移送路を有するケーシングと、そのケーシングの側面に形成された窓孔に固着されたサイドプレートと、そのサイドプレートを貫通して、前記ケーシング内に配置される回転シャフトと、その回転シャフトに取り付けられ、複数のポケット部を有するローターとから成るロータリーバルブにおいて、前記したローター及び回転シャフトをケーシングと絶縁状態とし、前記した回転シャフトあるいはその回転シャフトを駆動モータと連結する金属継手の一部に導電接触子を摺接させ、電力をシャフトを介してローターに印加する構成としてあることを特徴としている。

また、本発明に係るロータリーバルブは前記した金属継手は、駆動モータと連結するためのカップリングと回転シャフトの間に介在され、絶縁材で形成された中間エレメントを有しており、前記した導電接触子は金属継手の中間エレメントと区切られた回転シャフト側に摺接されることを特徴としている。

さらに、本発明に係るロータリーバルブは前記したサイドプレートの回転シャフト挿通部分にはベアリングが設けられ、そのベアリングと回転シャフトの間には絶縁材で成形されたスリーブを配し、ベアリングの両端面には絶縁材で成形されたリングを有していることを特徴としている。

そして、本発明に係るロータリーバルブは上下方向に貫通する移送路を有するケーシングと、そのケーシングの側面に形成された窓孔に固着されたサイドプレートと、そのサイドプレートを貫通して、前記ケーシング内に配置される回転シャフトと、その回転シャフトに取り付けられ、複数のポケット部を有するローターとから成るロータリーバルブにおいて、前記サイドプレートとケーシングの下部及び側部の複数個所に、サイドプレートの径方向に可動となる調整ボルトを有し、その調整ボルトによってローターの配備位置を可変としてあることを特徴としている。

本発明に係るロータリーバルブは上記のように構成されている。そのため、ローターとケーシングが接触すると通電が生じて、それを警報音等で告知することができ、即時に作動を停止することができ、金属粉の混入を事前に防ぐことができる。また、ローターの位置を可変としてあるため、機械加工に左程精密なものは必要なくなり、ケーシングの重量も軽減でき、大幅なコストダウンを図ることができる。そして、ローターの位置を可変として上方のクリアランスのみを狭くすることで空気やガスの吹き抜けによるリーク量も減り、移送エネルギーを無駄に使用することも無くなり、非常に有効な構成となっている。

図面及び実施例に述べたように構成することで実現した。

次に、本発明の好ましい実施の一例を図１乃至図６を参照して説明する。図１は本発明を実施したロータリーバルブを示す断面図、図２は同じく正面図、図３は調整ボルトの取り付けを示す図、図４は同じく調整ボルトの他の取り付けを示す図、図５は同じく変形例を示す図、図６は同じく位置変動されたローターを示す図である。尚、従来例と共通する部分には共通する符号を付して詳しい説明は省略する。

この実施例にあっては回転シャフト６とベアリング８、８‥との間に絶縁材で成形されたスリーブ１４、１４を配し、ベアリング８、８の両端に絶縁材で成形したリング１５、１６を配してある。また、回転シャフト６の一端と減速機付きのモータ１１との間に金属継手１７を介在させ、この金属継手１７には絶縁材で成形された中間エレメント１８を設けてある。このようにして、ローター９や回転シャフト６をその他の部材と絶縁状態としてある。

また、サイドプレート４ａに減速機付きのモータ１１を支承し、金属継手１７をカバーするケース２０の一部には透孔２０ａが穿設されており、この透孔２０ａから金属製の導電接触子２１が内部に挿入され、その導電接触子２１は金属継手１７の中間エレメントで区切られた回転シャフト６側の一部に接触されている。即ち、この導電接触子２１は回転シャフト６、強いては金属継手１７の回転に応じて常時摺接し、ここに微小な電圧を回転シャフト６を介してローター９に印加するものとなっている。尚、２１ａはワイヤー（ケーブル）を示している。

かかる構成とすることによって、仮にローター９がケーシング１と接触すると、電流が流れ、これを検知することができ、この検知された電流信号によって警報音を発生させれば、即時に装置の運転を中止して、金属粉混入の事態を回避することができる。尚、実施例ではスリーブ１４として絶縁材を回転シャフト６とベアリング８の間に設けたが、この絶縁材はベアリング８とサイドプレート４ａ、４ｂとの間に設けることもできる。

さらに、本発明に係るロータリーバルブはローター９の位置、強いてはこのローター９を取り付けた回転シャフト６、この回転シャフト６を支持するサイドプレート４ａ、４ｂの位置を微少に上下左右に位置変更することを可能としている。即ち、サイドプレート４ａ、４ｂ及びケーシング１の下部及び側部に複数個所、本実施例では三箇所に調整ボルト２２、２２‥が螺合され、当てられる突部２３、２３‥を形成してある。

係る構成のロータリーバルブでは当初ケーシング１とローター９とクリアランスは０．３〜０．５ｍｍ程度と大きくとっておく。ここで、サイドプレート４ａ、４ｂをケーシング１に締結するボルト５、５‥をやや緩めた後に、調整ボルト２２、２２‥を操作（回転）させることで、微少な距離でサイドプレート４ａ、４ｂを上方へ押し上げ、クリアランスを調整し、その調整後は締結ボルト５、５‥を再び締め付け位置固定させる。このように、サイドプレート４ａ、４ｂを微少に上方へ押し上げることで、ローター９とケーシング１とのクリアランスは上方で狭く、下方が広い状態とされる。

さらに、この構成を前述した導電接触子２１による通電効果を利用すると、装置の運転開始後にクリアランスの調整が必要となった場合でも、製品をライン中から外すことなく組み込んだままで、外部から容易に、かつ、安全に該調整作業を行なうことが可能となる。

即ち、製品をラインから取り外さずに、一時的に回転のみを停止させ、前記した電気的接触警報が発せられるまで、つまり、ローター９がケーシング１に接触するまでサイドプレート４ａ、４ｂを上方に押し上げ、この接触開始点から、予め計算で求めておいた所要のクリアランスを得る距離の分の回転数で調整ボルト２２を回し、サイドプレート４ａ、４ｂを重力（自重）によって降下させる。ここで、サイドプレート４ａ、４ｂを押し下げるためのボルト、その他の要素を配しても無意味となる。この調整後は締結ボルト５、５‥を再度締め付け固定する。

また、図２として示したのはケーシング１に突起２３、２３を設けて調整ボルト（押しボルト）２２、２２を配設することとしたが、これは図４として示すようにサイドプレート４ａ、４ｂに透孔を設けて調整ボルト（押しボルト）２２を配し、ケーシング１に僅かに中心軸をずらせて調整ボルト（押しボルト）２２の外径より径の大きな透孔２４を穿設し、調整ボルト（押しボルト）２２を押し込むと、相対的にサイドプレート４ａ、４ｂがケーシング１に対して移動するようにしてもよい。尚、この透孔２４は図５として示すように、有底の穴２４ａとすることもできる。また、ロックナット２５を配することは無論構わない。要は、調整ボルト２２に限らず、サイドプレート４ａ、４ｂをケーシング１に対して相対的に移動させることのできる要素であればかまわない。

本発明に係るロータリーバルブは上記のように構成されている。本実施例では回転シャフト６を両端で支持する一般的なロータリーバルブを例としているが、ローターを取り付けた回転シャフトを片側のみで支持し、反対側は開閉扉を設けてローターを外部に取り出して清掃を行なう、いわゆるサニタリー型のロータリーバルブにも応用することができる。その場合は、回転シャフトを支持するサイドプレートのみを上下左右に位置を微調整できるものとすればよい。

本発明を実施したロータリーバルブを示す断面図である。正面図である。調整ボルトの取り付けを示す図である。調整ボルトの他の取り付けを示す図である。変形例を示す図である。位置変動されたローターを示す図である。従来例としてのロータリーバルブを示す断面図である。

１ケーシング
２投入口
３排出口
４ａサイドプレート
４ｂサイドプレート
５ボルト
６回転シャフト
７オイルシール
８ベアリング
９ローター
１０ポケット部
１１減速機付きのモータ
１２空間
１３開口部
１４スリーブ
１５リング
１６リング
１７金属継手
１８中間エレメント
２０ケース
２０ａ透孔
２１導電接触子
２１ａワイヤー
２２調整ボルト
２３突部
２４透孔
２４ａ有底の穴
２５ロックナット

Claims

上下方向に貫通する移送路を有するケーシングと、そのケーシングの側面に形成された窓孔に固着されたサイドプレートと、そのサイドプレートを貫通して、前記ケーシング内に配置される回転シャフトと、その回転シャフトに取り付けられ、複数のポケット部を有するローターとから成るロータリーバルブにおいて、前記したローター及び回転シャフトをケーシングと絶縁状態とし、前記した回転シャフトあるいはその回転シャフトを駆動モータと連結する金属継手の一部に導電接触子を摺接させ、電力をシャフトを介してローターに印加する構成としてあることを特徴とするロータリーバルブ。
前記した金属継手は、駆動モータと連結するためのカップリングと回転シャフトの間に介在され、絶縁材で形成された中間エレメントを有しており、前記した導電接触子は金属継手の中間エレメントと区切られた回転シャフト側に摺接されることを特徴とする請求項１に記載のロータリーバルブ。
前記したサイドプレートの回転シャフト挿通部分にはベアリングが設けられ、そのベアリングと回転シャフトの間には絶縁材で成形されたスリーブを配し、ベアリングの両端面には絶縁材で成形されたリングを有していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のロータリーバルブ。
上下方向に貫通する移送路を有するケーシングと、そのケーシングの側面に形成された窓孔に固着されたサイドプレートと、そのサイドプレートを貫通して、前記ケーシング内に配置される回転シャフトと、その回転シャフトに取り付けられ、複数のポケット部を有するローターとから成るロータリーバルブにおいて、前記サイドプレートとケーシングの下部及び側部の複数個所に、サイドプレートの径方向に可動となる調整ボルトを有し、その調整ボルトによってローターの配備位置を可変としてあることを特徴とするロータリーバルブ。