JP3774853B2

JP3774853B2 - 高粘性流体ポンプのバルブリング

Info

Publication number: JP3774853B2
Application number: JP34951095A
Authority: JP
Inventors: 勝也道塚
Original assignee: 石川島建機株式会社
Priority date: 1995-12-22
Filing date: 1995-12-22
Publication date: 2006-05-17
Anticipated expiration: 2015-12-22
Also published as: JPH09177666A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はコンクリートの如き高粘性流体を圧送させる揺動弁型式の高粘性流体ポンプの揺動管に取り付けられるバルブリングに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
高粘性流体ポンプには、ホッパ内に投入された高粘性流体の吸入吐出の切り換えを揺動弁で行うか、すべり弁で行うかにより、揺動弁型式のものとすべり弁型式のものとがある。
【０００３】
揺動弁型式の高粘性流体ポンプは、図６及び図７に一例を示す如く、ホッパ１の前面壁の下部に左右に並べて設けられた２つの吸入吐出口２ａ，２ｂに連通するように、ホッパ１の前面側に２本の輸送シリンダ３ａ，３ｂの吐出側となる前端側を水平状態に且つ平行に取り付け、該各輸送シリンダ３ａ，３ｂに１つの洗浄室４を介して２本の主油圧シリンダ５ａ，５ｂを接続し、且つ、各輸送シリンダ３ａ，３ｂに収納されている圧送用ピストン６ａ，６ｂと各主油圧シリンダ５ａ，５ｂに収納されているピストン７ａ，７ｂとをそれぞれロッド８ａ，８ｂにより一体的に連結し、上記主油圧シリンダ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を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字形に屈曲させ且つ入口側の内径よりも吐出側の内径が小さくなるような絞り形状としてなる揺動管９を前後方向に配置し、該揺動管９の吐出側端部をホッパ１の後方へ後面壁を回転自在に貫通させて突出させてカップリング１０により圧送管１１に接続し、且つホッパ１前面壁を貫通させてホッパ１内に挿入された連結軸１２を上記揺動管９の途中位置に固定すると共に、ホッパ１の外部に位置する連結軸１２の先端部には操作レバー１３を取り付け、左右一対の揺動シリンダ１４ａ，１４ｂにより操作レバー１３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てあり、該揺動管９の左右方向への切り換えと、２本の輸送シリンダ３ａ，３ｂの交互の前進後退により輸送シリンダ３ａ又は３ｂに吸入した高粘性流体を揺動管９内を通して圧送させるようにしてある。
【０００４】
上記揺動弁型式の高粘性流体ポンプでは、揺動管９を左右方向へ揺動させて吸入吐出口２ａ，２ｂを切り換える際、圧送時に高粘性流体１５が洩れてしまうことがないようにするため、揺動管９の入口側端部とホッパ１との摺動面には、図８に示す如く、上記２つの吸入吐出口２ａ，２ｂと一致するように２つの開口を設けたバルブプレート１６（シールプレート）をホッパ１の前面壁内側に固定すると共に、揺動管９の入口側端部には耐摩耗性に優れた超硬合金製のバルブリング（シールリング）１７を取り付け、該バルブリング１７をバルブプレート１６に密着させた状態で摺動させるようにしてある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記した揺動弁型式の高粘性流体ポンプにおける揺動管９の入口側端部に取り付けられているバルブリング１７は、図８に拡大して示す如く、内径が軸心方向に均一となるように構成されており、且つ輸送シリンダ３ａ，３ｂの内径及び揺動管９の入口側端部の内径と一致するようにしてあるので、輸送シリンダ３ａ，３ｂから吐出される高粘性流体１５は、そのままバルブリング１７を通過して揺動管９内に押し込まれることになる。そのため、従来、高粘性流体を絞って圧送を円滑に行わせるための高粘性流体の絞りを、揺動管９で行うようにするために、図６に示す如く揺動管９の吐出側を絞って該揺動管９の入口側の内径ｔ₁に比し吐出側の内径ｔ₂を小さくするようにしていることから、この揺動管９の絞り形状が急な場合には、揺動管９内での摩擦抵抗が大きくなって揺動管９内面の摩耗が激しくなってしまうと共に、揺動管９内で高粘性流体１５が閉塞を起こす原因になってしまう、という問題があり、更に、バルブリング１７の内径が軸心方向に均一であることから、この内径に合わせる揺動管９も径の大きいものとなり、大型化する問題もある。
【０００６】
そこで、本発明は、揺動管の絞り形状を穏やかにして揺動管内面の摩耗を低減させると共に揺動管内部での高粘性流体の閉塞も未然に防ぐことができるようにし、更にコンパクト化を図ることができる高粘性流体ポンプのバルブリングを提供しようとするものである。
【０００７】
【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、ホッパ内に左右方向へ揺動自在に配置した揺動管をホッパの前側壁に取り付けた２本の輸送シリンダに交互に連通させてホッパ内の高粘性流体を輸送シリンダ内に吸入して揺動管内を通して吐出させるようにしてある高粘性流体ポンプの上記揺動管の入口側端部に取り付けられるバルブリングにおいて、内周面に、上記輸送シリンダ側となる入口側端部から揺動管側となる吐出側へ向けて軸心方向の途中位置まで内径が小さくなるようにテーパをつけ、該軸心方向の途中位置から吐出側は同一内径又は末広がり状として、内部を通過する高粘性流体に揺動管の手前で絞りを加えるようにしてなる構成とする。
更に、バルブリングを、内周面に、上記輸送シリンダ側となる入口側端部から揺動管側となる吐出側へ向けて肉厚が厚くなっていくように内径を入口側端部から吐出側へ向けて縮径させた耐摩耗性材質よりなるリングを取り付け、内部を通過する高粘性流体に揺動管の手前にて絞りを加えるようにしてなる構成とし、又、かかる構成における内周面の軸心方向に、入口側よりも吐出側が小径となるような段差を設け、該段差にリングの外周面を嵌合させて固定した構成とする。
【０００８】
輸送シリンダより揺動管内へ吐出される高粘性流体を、揺動管の手前にてバルブリングにより絞るようにすると、揺動管の絞り形状を緩やかにすることができて、揺動管内面の摩耗を抑えることができ且つ閉塞も生じにくくなると共に、揺動管の径を小さくすることができ、これに伴い揺動管の出口側の径も小さくなり、圧送管の径も小さくできることになる。しかも、バルブリングは耐摩耗性に優れた材料で製作されていることから、高粘性流体を絞るようにしても摩耗の度合いは少ない。
【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）は本発明の実施の一形態を示すもので、図６及び図７に示す場合と同様な構成としてある揺動弁型式の高粘性流体ポンプにおいて、従来のバルブリング１７に代えて、耐摩耗性に優れた超硬合金製とし且つ入口側（バルブプレート１６側）端部の内径を輸送シリンダ３ａ，３ｂ内径と同一にする共に、入口側から吐出側（揺動管９側）へ向けて内径が徐々に小さくなって吐出側端部が最小内径となるようなテーパ１９を内周面に形成して内径を異径としてなるバルブリング１８を用いるようにする。
【００１１】
本発明のバルブリング１８は、図１（ロ）に詳細を示す如く、吐出側端部の内径を、入口側端部の内径に比較して小さくするようにして入口側と出口側を異径にした構成としてあることから、本発明のバルブリング１８を用いると、バルブリング１８を取り付ける揺動管９は、バルブリング１８の吐出側の小さい内径に合わせた内径とすることができて揺動管９自体を従来に比して小径のものとすることが可能となる。
【００１２】
又、高粘性流体ポンプを運転して、輸送シリンダ３ａ，３ｂ内に吸入した高粘性流体を揺動管９内に吐出させるときには、高粘性流体１５を、揺動管９の手前にてバルブリング１８により絞ることができるので、高粘性流体１５は、バルブリング１８で絞られてから揺動管９の内部へ吐出されることになる。
【００１３】
したがって、本発明においては、高粘性流体１５を安定した状態で圧送管１１内へ送るために必要とされる絞りを、バルブリング１８で与えることができることから、従来のように揺動管９内のみにて高粘性流体１５を絞るようにしていたものと比較して、揺動管９内での高粘性流体１５の絞りを少なくすることができて揺動管９の絞りを緩やかなものにすることができる。これにより揺動管９内での高粘性流体による摩耗を少なくすることができると共に揺動管９内での高粘性流体の閉塞を生じにくくすることができる。しかも、揺動管９は、前記した如く小径にできることから、該揺動管９の出口側で多少絞ることにより該出口側の径をそれだけ小さくすることができて、揺動管９の出口側に接続する圧送管１１も小径のものとすることができて、全体的にコンパクト化させることが可能となる。更に、バルブリング１８自体は超硬合金製としてあることから高粘性流体１５がバルブリング１８内を通過していく際の摩擦や高粘性流体１５に含まれている骨材等による打撃によってバルブリング１８の内周面がえぐられてしまうようなことも防止できて優れた耐摩耗性を確保することができる。
【００１４】
次に、図２は本発明のバルブリング１８の他の実施の形態を示すもので、内周面をテーパ１９をつけて異径とした図１（イ）（ロ）のものに代えて、入口側端部から吐出側へ向けて縮径させた内周面に、円弧状の凸状部２０を設けたものである。
【００１５】
図２に示す実施の形態とした場合も、輸送シリンダ３ａ，３ｂより揺動管９へ向けて吐出される高粘性流体１５を、揺動管９の手前にてバルブリング１８で絞ることができて揺動管９の絞りを緩やかにできて該揺動管９内の摩耗の低減、閉塞の防止が図れるほか、揺動管９の入口側の内径をバルブリング１８の吐出側の内径に合わせることができて、揺動管９を小径にできるという、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】
次いで、図３は本発明のバルブリング１８の更に他の実施の形態を示すもので、超硬合金製のバルブリング１８の内周面にテーパ１９や凸状部２０を設けたものに代え、図８に示すような通常のバルブリング１７の内側に、入口側から吐出側へ向けて徐々に肉厚が厚くなっていくようにして内径を入口側と吐出側で異径にした超硬合金製のリング２１を一体的に固定してバルブリング１８としたものである。
【００１７】
図３に示す実施の形態とした場合は、既存のバルブリング１７にリング２１を固定することにより製作できることから、既存のバルブリングが使用でき、しかも、図１（イ）（ロ）、図２のものと同様の効果も得られる、という利点がある。
【００１８】
続いて、図４は図３の応用例を示すもので、図３に示した通常のバルブリング１７の内側に超硬合金製のリング２１を固定するようにしたものに代え、バルブリングの内周面に軸心方向に段差２２を設けて該段差２２にリング２１の外周面を嵌合させて固定してバルブリング１８とするようにしたものであり、この実施の形態の場合、図３に示すものの利点のほかにリング２１が外れにくくなるという利点がある。
【００１９】
更に、図５（イ）（ロ）はいずれも本発明の別の実施の形態を示すもので、図１（イ）（ロ）に示す実施の形態ではバルブリング１８の内周面に軸心方向全長に亘ってテーパ１９を設けるようにし、図２に示す実施の形態ではバルブリング１８の内周面に軸心方向全長に亘り円弧面となる凸状部２０を設けるようにしていることに代えて、図５（イ）（ロ）は軸心方向の途中位置まで入口側からテーパ１９をつけ、吐出側は同一内径又は末広がり状としたものである。
【００２０】
このような構成としても、バルブリング１８で高粘性流体を絞ることができ、且つ揺動管を小径にできる、等前記したと同様のメリットがある。
【００２１】
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、バルブリング１８の入口側端部の内径よりも吐出側の最小内径が幾分小さくなって通過する高粘性流体１５に絞りを加えることができるものであれば他の形状のものでもよいこと、又、図３と図４に示す実施の形態では内側テーパ形状のリング２１を用いているが、図２に示す実施の形態に対応させて内側凸形状のリングとすることもでき、更に、上記リング２１の材質としては超硬合金に代えてセラミックス製とすることもでき、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。
【００２２】
【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バルブリングによれば、内周面に、上記輸送シリンダ側となる入口側端部から揺動管側となる吐出側へ向けて軸心方向の途中位置まで内径が小さくなるようにテーパをつけ、該軸心方向の途中位置から吐出側は同一内径又は末広がり状とし、又、内周面に、上記輸送シリンダ側となる入口側端部から揺動管側となる吐出側へ向けて肉厚が厚くなっていくように内径を入口側端部から吐出側へ向けて縮径させた耐摩耗性材質よりなるリングを取り付け、内部を通過する高粘性流体に揺動管の手前にて絞りを加えるようにしてなる構成とし、更に、上記構成において、内周面の軸心方向に、入口側よりも吐出側が小径となるような段差を設け、該段差にリングの外周面を嵌合させて固定した構成としてあるので、輸送シリンダより揺動管内へ吐出される高粘性流体に揺動管の手前にて絞りを加えることができて、揺動管の絞り形状を緩やかなものにすることができて、揺動管の内面に生じる摩耗を小さくすることができると共に揺動管内での高粘性流体の閉塞を未然に防ぐことができ、しかも、本発明のバルブリングの吐出側の内径が小さくなることから、揺動管の内径を小さいものにできて揺動管を小径にできると共に、該揺動管の出口側を多少絞ることにより出口側の径をより小さくできて下流側に配する配管をすべて小径にできてコンパクト化と軽量化を図ることができ、更に、上記バルブリング自体やバルブリングの内側に取り付けたリングは硬度の高いものであり、高粘性流体を絞るようにすることにより摩耗しにくく、揺動管で絞る従来方式に比して大幅に寿命延長を図ることができる、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バルブリングの実施の一形態の全体を示すもので、（イ）は高粘性流体ポンプの全体を示す切断側面図、（ロ）は本発明のバルブリングの切断側面図である。
【図２】本発明のバルブリングの他の実施の形態を示す切断側面図である。
【図３】本発明のバルブリングの更に他の実施の形態を示す切断側面図である。
【図４】本発明のバルブリングの別の実施の形態を示す切断側面図である。
【図５】本発明のバルブリングの更に別の実施の形態を示すもので、（イ）はバルブリングの軸心方向の途中までテーパをつけて吐出側を均一内径とした場合の切断側面図、（ロ）はバルブリングの軸心方向の途中までテーパを付けて吐出側を円弧にした場合を示す切断側面図である。
【図６】揺動弁型高粘性流体ポンプの一例を示す切断側面図である。
【図７】図６のＡ−Ａ方向矢視図である。
【図８】従来のバルブリング部の拡大切断側面図である。
【符号の説明】
１ホッパ
３ａ，３ｂ輸送シリンダ
９揺動管
１５高粘性流体
１６バルブプレート
１８バルブリング
１９テーパ
２０凸状部
２１リング
２２段差

Claims

ホッパ内に左右方向へ揺動自在に配置した揺動管をホッパの前側壁に取り付けた２本の輸送シリンダに交互に連通させてホッパ内の高粘性流体を輸送シリンダ内に吸入して揺動管内を通して吐出させるようにしてある高粘性流体ポンプの上記揺動管の入口側端部に取り付けられるバルブリングにおいて、内周面に、上記輸送シリンダ側となる入口側端部から揺動管側となる吐出側へ向けて軸心方向の途中位置まで内径が小さくなるようにテーパをつけ、該軸心方向の途中位置から吐出側は同一内径又は末広がり状として、内部を通過する高粘性流体に揺動管の手前で絞りを加えるようにしてなることを特徴とする高粘性流体ポンプのバルブリング。
ホッパ内に左右方向へ揺動自在に配置した揺動管をホッパの前側壁に取り付けた２本の輸送シリンダに交互に連通させてホッパ内の高粘性流体を輸送シリンダ内に吸入して揺動管内を通して吐出させるようにしてある高粘性流体ポンプの上記揺動管の入口側端部に取り付けられるバルブリングにおいて、内周面に、上記輸送シリンダ側となる入口側端部から揺動管側となる吐出側へ向けて肉厚が厚くなっていくように内径を入口側端部から吐出側へ向けて縮径させた耐摩耗性材質よりなるリングを取り付け、内部を通過する高粘性流体に揺動管の手前にて絞りを加えるようにしてなることを特徴とする高粘性流体ポンプのバルブリング。
内周面の軸心方向に、入口側よりも吐出側が小径となるような段差を設け、該段差にリングの外周面を嵌合させて固定した請求項２記載の高粘性流体ポンプのバルブリング。