JP3723935B2 - 高粘性流体ポンプの輸送シリンダ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はホッパ内に投入された高粘性流体を吸入して吐出させるための高粘性流体ポンプの輸送シリンダに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
高粘性流体ポンプのうち、ホッパ内の高粘性流体としてのコンクリートを吸入して吐出させるようにするコンクリートポンプの吸入吐出弁としては、揺動弁型式のものとすべり弁型式のものとがあるが、今、一例として、揺動弁型式の吸入吐出弁を採用した従来のコンクリートポンプについて説明すると、図３及び図４に示すように、ホッパ１の前側面下部に左右に並べて設けられた２つの吸入吐出口２ａ，２ｂと連通するように、ホッパ１の前側部に水平に且つ平行に配した２本の輸送シリンダ３ａ，３ｂの前端側（吐出側）をホッパ１の前側面に連結し、該輸送シリンダ３ａ，３ｂの後端側に、洗浄室４を介して２本の主油圧シリンダ５ａ，５ｂを接続し、且つ上記２本の輸送シリンダ３ａ，３ｂに収納されている圧送用ピストン６ａ，６ｂと、２本の主油圧シリンダ５ａ，５ｂに収納されているピストン７ａ，７ｂとをロッド８ａ，８ｂにて一体的に連結して、主油圧シリンダ５ａ，５ｂのピストン７ａ，７ｂを交互に前進及び後退させることにより、輸送シリンダ３ａ，３ｂ内の圧送用ピストン６ａ，６ｂが交互に前進後退させるようにしてある。また、上記ホッパ１内にはＳ字形に屈曲させた揺動管９を配して、該揺動管９の一端部をホッパ１の背面側を回動自在に貫通させてカップリング１０により圧送管１１に接続すると共に、該揺動管９の他端部に固定したバルブリング１２を、上記２つの吸入吐出口２ａ，２ｂに対応させてホッパ１の前側壁内側に取り付けたバルブプレート１３に当接させるようにし、且つ一端を上記揺動管９に結合した連結軸１４の他端側を、ホッパ１の前側壁を回動自在に貫通させて、該連結軸１４の他端部に固定した操作レバー１５に２本の揺動シリンダ１６ａ，１６ｂのロッド先端を連結し、該左右の揺動シリンダ１６ａ，１６ｂにより操作レバー１５を介して連結軸１４を回動させることにより、連結軸１４を中心として上記揺動管９を左右に揺動させて上記２つの吸入吐出口２ａ，２ｂと交互に連通させるようにし、該揺動管９を揺動させて、ホッパ１内のコンクリート１７を吸入させた２本の輸送シリンダ３ａ又は３ｂ内のコンクリートを揺動管９内を通して吐出させるようにしてある。
【０００３】
上記従来のコンクリートポンプにおける２本の輸送シリンダ３ａ，３ｂは、図３の如く洗浄室側Ｂ端部から吐出側Ａ端部まで全長に亘り均一な肉厚となるように鋳造、鍛造、機械加工等で製作されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ホッパ１内のコンクリート１７を輸送シリンダ３ａと３ｂにて交互に吸入して吐出させるコンクリートポンプでは、輸送シリンダ３ａ，３ｂの内部圧力が吐出側Ａで最大となるため、コンクリートポンプの長期に亘る運転により輸送シリンダ３ａ，３ｂが長期に亘り使用されると、吐出側Ａの内周面の摩耗が洗浄室側Ｂの内周面より激しくなっている。圧送用ピストン６ａ，６ｂは、輸送シリンダ３ａ，３ｂの内径の増大に或る程度追従できるようになってはいるが、吐出側Ａの内周面が摩耗して肉厚が薄くなると使用できなくなるので輸送シリンダ３ａ，３ｂを交換しなければならず、輸送シリンダ３ａ，３ｂ自体の寿命が短かくなっている。そのため、輸送シリンダ３ａ，３ｂの寿命を延ばすために、輸送シリンダ３ａ，３ｂの肉厚を洗浄室側Ｂから吐出側Ａにかけて一様に厚くして全体的に均一な厚肉とすることが考えられるが、全体の肉厚を厚くすると、洗浄室側では摩耗量が少なくて薄肉でよいにもかかわらず厚肉となるため、輸送シリンダ３ａ，３ｂの重量が重くなって取扱いが大変になると共にコストアップの一因となってしまう、という問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、重量を重くすることなく寿命を延長させることができるような高粘性流体ポンプの輸送シリンダを提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、前端がホッパ内に連通させられていて内部に収納された圧送用ピストンを主油圧シリンダにより前後方向に往復動させることによりホッパ内の高粘性流体を吸入して吐出させるようにする高粘性流体ポンプの輸送シリンダにおいて、該輸送シリンダそれ自体を軸心方向に内径を同一にし且つ該輸送シリンダそれ自体の肉厚が後端側よりも前端側となる吐出側が厚くなるよう外径をテーパー状に大きくした構成とする。
【０００７】
上記輸送シリンダは、吐出側に行くほど大径となるよう外径を異径として肉厚が吐出側へ向けて徐々に厚くなって吐出側端部が最大の肉厚となるようにしてあることから、該輸送シリンダを用いたコンクリートポンプを長期に亘り運転して輸送シリンダの吐出側の内周面が摩耗されても、吐出側の外径が大きいため使用に支障のない肉厚を保つことができて輸送シリンダ全体の寿命を延長させることができる。この際、洗浄室側の肉厚は厚くしていないので、従来のように、吐出側の激しい摩耗に対処させて輸送シリンダの肉厚を全長に亘り厚くしたものと比較して、輸送シリンダの軽量化を図ることができる。
【０００８】
又、肉厚が後端側よりも前端側となる吐出側が厚くなるよう外径をテーパー状に大きくすることに代えて、輸送シリンダそれ自体の外径を吐出側へ向けて段階的に大きくした高粘性流体ポンプの輸送シリンダとしても輸送シリンダの寿命延長と軽量化が図れる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１０】
図１（イ）（ロ）は本発明の高粘性流体ポンプの輸送シリンダの実施の一形態を示すもので、図３及び図４に示したものと同様な構成としてあるコンクリートポンプにおいて、本発明の輸送シリンダ１８ａ，１８ｂは、後端側となる洗浄室側Ｂ端部から前端側となる吐出側Ａ端部へかけて均一な内径とし、且つ、上記洗浄室４側Ｂから吐出側Ａへ向けて徐々に大径となるようなテーパー形状として、洗浄室側端部が最小の肉厚ｔ₁ になるようにすると共に洗浄室側Ｂから吐出側Ａへ向けて肉厚が徐々に厚くなって吐出側端部が最大の肉厚ｔ₂ となるような構成とする。図中、従来と同一なものには同一な符号が付してある。
【００１１】
上記輸送シリンダ１８ａ，１８ｂを用いたコンクリートポンプにおいては、輸送シリンダ１８ａ，１８ｂの内径が長手方向に均一にしてあることから、図３及び図４に示すコンクリートポンプと全く同様にしてホッパ１内のコンクリート１７を輸送シリンダ１８ａ，１８ｂにより交互に吸入して吐出させることができる。
【００１２】
なお、上記輸送シリンダ１８ａ，１８ｂの肉厚は、内周面があまり摩耗されていない段階ではｔ₁ ＜ｔ₂ となっているが、コンクリートポンプの運転が行われて輸送シリンダ１８ａ，１８ｂが長期に亘って使用されると、該輸送シリンダ１８ａ，１８ｂの内周面は、コンクリート１７が圧送用ピストン６ａ，６ｂにより流動されて摩擦されるが、吐出側Ａの内周面の摩耗が洗浄室側Ｂの内周面よりも激しいため、図１（ロ）に二点鎖線で示す如く、輸送シリンダ１８ａ，１８ｂの内周面では吐出側の内径が大きくなり、洗浄室側Ｂの肉厚ｔ₁ ′と吐出側Ａの肉厚ｔ₂ ′がｔ₁ ′≒ｔ₂ ′となるようになる。このように、輸送シリンダ１８ａ，１８ｂの吐出側の内周面が次第に摩耗して内径が大きくなっても圧送用ピストン６ａ，６ｂは或る程度追従できるように外周のピストンリング１９ａ，１９ｂに弾力がもたせてあるため、コンクリート１７の吸入吐出を支障なく行わせることができる。
【００１３】
したがって、本発明の輸送シリンダ１８ａ，１８ｂを用いることにより、輸送シリンダ１８ａ，１８ｂの吐出側Ａの内周面が洗浄室側Ｂよりも激しく摩耗して洗浄室側Ｂの肉厚ｔ₁ ′と吐出側Ａの肉厚ｔ₂ ′がほぼ等しくなるまで使用し続けることができるので、輸送シリンダ１８ａ，１８ｂ吐出側と洗浄室側Ｂの寿命を同じにすることができて、輸送シリンダ１８ａ，１８ｂ全体の寿命を従来に比して大幅に向上させることができる。しかも、輸送シリンダ１８ａ，１８ｂの外径を洗浄室側Ｂから吐出側Ａへ向けて徐々に太くなるようなテーパー形状としていることから、従来のように、吐出側Ａの激しい摩耗に対処するために輸送シリンダ３ａ，３ｂの肉厚を洗浄室側Ｂから吐出側Ａにかけて一様に厚くして全体的に均一な厚さとなるようにしたものと比較して、輸送シリンダ１８ａ，１８ｂを大幅に軽量化させることができる。
【００１４】
次に、図２は本発明の他の実施の形態を示すもので、図１（イ）（ロ）に示した輸送シリンダ１８ａ，１８ｂに代え、外径を洗浄室側Ｂから吐出側Ａへ向けて段階的（図２では４段）に大きくなるような竹の子形状とし、洗浄室側端部が最小の肉厚ｔ₁ になるようにすると共に吐出側端部が最大の肉厚ｔ₂ となるような断面構造の輸送シリンダ２０ａ，２０ｂとしたものである。
【００１５】
図２に示す輸送シリンダ２０ａ，２０ｂにおいても、長期に亘る使用において吐出側Ａの内周面が洗浄室側Ｂよりも激しく摩耗して内径が大きくなっても、吐出側端部の肉厚ｔ₂ を洗浄室側端部の肉厚ｔ₁ ′とほぼ同じようにできることから、図１（イ）（ロ）に示すものと同様の作用効果を得ることができる。
【００１６】
なお、本発明は上記実施の形態のみに限定されるものではなく、たとえば、図２に示す実施の形態では輸送シリンダ２０ａ，２０ｂの外径を４段階に大きくした場合を示しているが、段数は輸送シリンダ２０ａ，２０ｂの長さに応じて任意に決定することができ、又、上記実施の形態では揺動弁型式の吸入吐出弁を備えたコンクリートポンプを用いた場合を示したが、すべり弁型式の吸入吐出弁を備えたコンクリートポンプについても同様にして用いることができること、更に、本発明はコンクリートポンプへの適用を前提としているが、コンクリートポンプ以外のあらゆる高粘性流体ポンプへの適用も可能であること等、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００１７】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明の高粘性流体ポンプの輸送シリンダによれば、内径を長手方向に均一な大きさとし、外径を吐出側端部が最大となるように徐々に大きくするテーパー形状とするか、又は、吐出側へ向けて段階的に大径となるような竹の子形状として、輸送シリンダそれ自体の肉厚が吐出側へ向けて厚くなって吐出側端部が最大の肉厚となるようにしてあることから、長期に亘る使用により内周面の吐出側が洗浄室側よりも激しく摩耗して吐出側の内径が大きくなっても、吐出側の肉厚を洗浄室側の肉厚とほぼ同じ位にできて、輸送シリンダの吐出側と洗浄室側の寿命を同じにすることができ、全体の寿命を延長することができ、更に、洗浄室側は薄肉のままとすることから従来のように、全体の肉厚を厚くする場合と比較して、重量を大幅に軽量化させることができ、コストダウンを図ることができると共に取り扱いが容易になる、という優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の高粘性流体ポンプの輸送シリンダの実施の一形態を示すもので、（イ）は高粘性流体ポンプとしてのコンクリートポンプの切断側面図、（ロ）は本発明の輸送シリンダの拡大切断側面図である。
【図２】本発明の他の実施の形態を示す切断側面図である。
【図３】従来より用いられている高粘性流体ポンプの一例として、揺動弁型式の吸入吐出弁を備えたコンクリートポンプを示す切断側面図である。
【図４】図３のIV−IV方向矢視図である。
【符号の説明】
１ ホッパ
５ａ，５ｂ 主油圧シリンダ
６ａ，６ｂ 圧送用ピストン
１７ コンクリート（高粘性流体）
１８ａ，１８ｂ 輸送シリンダ
２０ａ，２０ｂ 輸送シリンダ
Ａ 吐出側
Ｂ 洗浄室側

Claims (2)

1. 前端がホッパ内に連通させられていて内部に収納された圧送用ピストンを主油圧シリンダにより前後方向に往復動させることによりホッパ内の高粘性流体を吸入して吐出させるようにする高粘性流体ポンプの輸送シリンダにおいて、該輸送シリンダそれ自体を軸心方向に内径を同一にし且つ該輸送シリンダそれ自体の肉厚が後端側よりも前端側となる吐出側が厚くなるよう外径をテーパー状に大きくしたことを特徴とする高粘性流体ポンプの輸送シリンダ。
2. 肉厚が後端側よりも前端側となる吐出側が厚くなるよう外径をテーパー状に大きくすることに代えて、輸送シリンダそれ自体の外径を吐出側へ向けて段階的に大きくした請求項１記載の高粘性流体ポンプの輸送シリンダ。

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