JP4266775B2 - Telescopic duct - Google Patents
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Description
本発明は、空気輸送用の伸縮式ダクトに関するものである。 The present invention relates to a telescopic duct for pneumatic transportation.
粉粒体やチップ等のばら状物を、管内を流れる空気流によって空気輸送するダクトには、直径の異なる少なくとも2本の管を、大径側の管内に小径側の管をスライド可能に嵌挿して伸縮可能に連結した伸縮式ダクトがある。管内に輸送空気流を発生させる手段としては、空気吐出手段を用いるものと、空気吸引手段を用いるものとがある。 At least two pipes with different diameters are slidably fitted into a large-diameter pipe so that loose particles such as particles and chips can be pneumatically transported by the airflow flowing through the pipe. There is a telescopic duct that is inserted and stretchably connected. As means for generating a transport air flow in the pipe, there are one using an air discharge means and one using an air suction means.
このような空気輸送用のダクトでは、輸送空気流を空気吐出手段で発生させる場合は、ダクト内の気圧が大気圧よりも高くなり、空気吸引手段で発生させる場合は、ダクト内の気圧が大気圧よりも低くなって、ダクト内外に気圧差が生じる。このため、伸縮式ダクトでは、管の連結部から空気が侵入したり、洩れたりして輸送効率が低下しないように、管の連結部をシールする必要がある。 In such a duct for air transportation, when the transport air flow is generated by the air discharge means, the air pressure in the duct becomes higher than the atmospheric pressure, and when it is generated by the air suction means, the air pressure in the duct is high. It becomes lower than the atmospheric pressure, and an atmospheric pressure difference occurs inside and outside the duct. For this reason, in a telescopic duct, it is necessary to seal the connection part of a pipe | tube so that air may penetrate | invade from a connection part of a pipe | tube, or it may leak and transportation efficiency may not fall.
この伸縮式ダクトにおける管連結部のシール手段としては、大径側の管の連結端部に、小径側の管の外周面との間をシールするシール部材として、Oリング、グランドパッキン、リップシール等を装着する方法が多く採用されている(例えば、特許文献1参照。)。これらのシール部材は、強制的な圧縮手段や押付け手段により小径側の管の外周面に押圧して、シール性を確保する必要がある。 As a sealing means for the pipe connecting portion in the telescopic duct, an O-ring, a gland packing, a lip seal is used as a sealing member for sealing between the connecting end of the large diameter side pipe and the outer peripheral surface of the small diameter side pipe. Etc. are often used (see, for example, Patent Document 1). These sealing members need to be pressed against the outer peripheral surface of the small-diameter side pipe by forcible compression means or pressing means to ensure sealing performance.
また、強制的なシール部材の圧縮手段や押付け手段を用いることなく、管連結部のシール性を確保する伸縮式ダクトとして、輸送空気流を空気吸引手段で発生させる場合は、ダクト内外の気圧差により、大径側の管の一端に設けた略円筒型のシート状シール部材を小径側の管の外周面に密着させ、輸送空気流を空気吐出手段で発生させる場合は、小径側の管の一端に設けた略円筒型のシート状シール部材を大径側の管の内周面に密着させるようにしたものもある(例えば、特許文献2参照。)。 In addition, as a telescopic duct that secures the sealing performance of the pipe connection without using a compulsory sealing member compression means or pressing means, when the transport air flow is generated by the air suction means, the pressure difference between the inside and outside of the duct Thus, when a substantially cylindrical sheet-like seal member provided at one end of the large-diameter side tube is brought into close contact with the outer peripheral surface of the small-diameter side tube and the transport air flow is generated by the air discharge means, There is also one in which a substantially cylindrical sheet-like sealing member provided at one end is brought into close contact with the inner peripheral surface of a large-diameter pipe (see, for example, Patent Document 2).
特許文献1に記載された伸縮式ダクトのように、Oリング等のシール部材を小径側の管の外周面に押圧してシールするものは、輸送空気流の発生手段が空気吐出手段と空気吸引手段のいずれであっても同じ構成で対応できるが、ダクトの伸縮時にスライドする小径側の管の外周面に、シール部材が強制的な圧縮手段や押付け手段によって大きな接触圧力で押圧されているので、シール部材が摩耗しやすく、シール性を確保できる期間が短い問題がある。
As in the telescopic duct described in
また、ダクトの伸縮時や空気輸送時には、ダクトが揺れて大径側と小径側の管の間に偏心が生じやすく、このように偏心が生じると、シール部材の接触圧力が周方向で不均一となって、シール部材に不均一摩耗が生じる問題もある。 Also, during expansion and contraction of the duct and pneumatic transportation, the duct is swayed and tends to cause eccentricity between the large-diameter side and the small-diameter side pipe. When such eccentricity occurs, the contact pressure of the seal member is uneven in the circumferential direction. Thus, there is also a problem that uneven wear occurs in the seal member.
一方、特許文献2に記載された伸縮式ダクトのように、ダクト内外の気圧差で略円筒型のシート状シール部材を管の周面に密着させるものは、柔軟性のあるゴムやプラスチックシート等で形成されたシール部材が空気輸送時にのみ管の周面に密着し、空気輸送を止めて行うことが多いダクトの伸縮時には管の周面に密着しないので、シール部材の摩耗を抑制することができる。しかしながら、このような柔軟なシート状シール部材は、他の物体との接触で亀裂等の傷が生じやすく、突発的にシール性が低下する問題がある。 On the other hand, as in the telescopic duct described in Patent Document 2, a substantially cylindrical sheet-like sealing member that is brought into close contact with the peripheral surface of the pipe by the pressure difference between the inside and outside of the duct is a flexible rubber or plastic sheet. The seal member formed in the above is in close contact with the peripheral surface of the pipe only during pneumatic transportation, and is not in close contact with the peripheral surface of the pipe during expansion and contraction of the duct, which is often performed by stopping air transportation. it can. However, such a flexible sheet-shaped sealing member is liable to cause cracks or the like due to contact with other objects, and has a problem that the sealing performance is suddenly lowered.
また、略円筒型のシート状シール部材は、輸送空気流の発生手段によってその装着部位が異なり、例えば、この空気流発生手段を空気吐出手段と空気吸引手段とに切り換えて、双方向の空気輸送を行うような伸縮式ダクトには採用することができない。さらに、空気流発生手段を空気吐出手段とする場合は、シート状シール部材をダクトの内周側に装着する必要があるので、空気輸送されるばら状物との衝突で、亀裂等の傷がより生じやすい。 Further, the mounting portion of the substantially cylindrical sheet-like seal member differs depending on the transport air flow generation means. For example, the air flow generation means is switched between the air discharge means and the air suction means to perform two-way pneumatic transport. Cannot be used for telescopic ducts such as Further, when the air flow generating means is an air discharge means, it is necessary to attach a sheet-like sealing member to the inner peripheral side of the duct. More likely to occur.
そこで、本発明の課題は、輸送空気流の発生手段の如何に関わらず、管連結部のシール性を長期間良好に確保できる伸縮式ダクトを提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a telescopic duct that can ensure a good sealability of a pipe connecting portion for a long period of time regardless of the means for generating the transport air flow.
上記の課題を解決するために、本発明は、直径の異なる少なくとも2本の管を、大径側の管内に小径側の管をスライド可能に嵌挿して伸縮可能に連結し、これらの伸縮可能に連結した管内に、空気吐出手段または空気吸引手段により空気流を発生させて空気輸送する伸縮式ダクトにおいて、前記大径側の管の連結端部に、前記嵌挿される小径側の管の外周を囲って内向きに開口し、軸方向で間隔を開けた2つのリング部間にシール部材を収納するシール収納部を設け、このシール収納部に収納されるシール部材を、前記小径側の管の外周面と平行に摺接する内周面を有し、前記2つのリング部間でスライド自在なリング状のものとし、このリング状のシール部材を前記伸縮式ダクト内外の気圧差により、ダクト内の気圧の大気圧に対する高低のみによって決まる前記リング部の内側面に密着する密着方向へスライドさせて、いずれか一方の前記リング部の内側面に密着させ、前記2本の管の連結部をシールする構成を採用した。 In order to solve the above-described problems, the present invention connects at least two tubes having different diameters so that a small-diameter side tube can be slidably inserted into a large-diameter side tube, and can be expanded and contracted. In the telescopic duct that generates air flow by air discharge means or air suction means and transports the air in the pipe connected to the pipe, the outer circumference of the small-diameter side pipe inserted into the connecting end of the large-diameter side pipe A seal housing portion is provided between the two ring portions that are inwardly surrounded and spaced apart in the axial direction, and the seal member housed in the seal housing portion is connected to the small-diameter side tube. The ring-shaped sealing member has an inner peripheral surface that is slidably contacted in parallel with the outer peripheral surface of the ring, and is slidable between the two ring portions . High and low relative to atmospheric pressure Slide the contact direction in close contact with the inner surface of the ring portion which is determined by the body, either allowed one in close contact with the inner surface of the ring portion, and employs a configuration that seals the connecting portion of the two tubes.
すなわち、大径側の管の連結端部に、嵌挿される小径側の管の外周を囲って内向きに開口し、軸方向で間隔を開けた2つのリング部間にシール部材を収納するシール収納部を設け、このシール収納部に収納されるシール部材を、小径側の管の外周面と平行に摺接する内周面を有し、2つのリング部間でスライド自在なリング状のものとし、このリング状のシール部材をダクト内外の気圧差によりスライドさせて、いずれか一方の前記リング部の内側面に密着させることにより、輸送空気流の発生手段の如何に関わらず、シール部材の小径側の管の外周面への強制的な押圧を不要として、シール部材のダクトの伸縮時における摩耗や、大径側と小径側の管の偏心による不均一摩耗を防止し、管連結部のシール性を長期間良好に確保できるようにした。なお、輸送空気流の発生手段が空気吐出手段の場合は、小径管側のリング部にシール部材が密着し、空気吸引手段の場合は、大径管側のリング部にシール部材が密着する。 That is, a seal that accommodates a seal member between two ring portions that are opened inwardly around the outer periphery of a small-diameter side tube to be inserted into the connecting end portion of the large-diameter side tube and spaced apart in the axial direction. A storage part is provided, and the seal member stored in the seal storage part has an inner peripheral surface that slides in parallel with the outer peripheral surface of the small-diameter side pipe, and has a ring shape that is slidable between two ring parts. The ring-shaped seal member is slid by the pressure difference between the inside and outside of the duct and is brought into close contact with the inner side surface of either one of the ring portions, so that the small diameter of the seal member is obtained regardless of the means for generating the transport air flow. This eliminates the need to forcibly press the outer peripheral surface of the pipe on the side, prevents wear during expansion and contraction of the duct of the seal member, and uneven wear due to eccentricity of the large and small diameter pipes, and seals the pipe joints To ensure good long-term performance It was. When the transport air flow generating means is an air discharge means, the seal member is in close contact with the ring portion on the small diameter tube side, and when the air suction means is used, the seal member is in close contact with the ring portion on the large diameter tube side.
前記リング状のシール部材の前記リング部の内側面に密着させる側の端面に、この密着される側のリング部の内側面と平行な面を形成することにより、シール面の面積を広くして、シール性をより向上させることができる。 By forming a surface parallel to the inner surface of the ring portion on the side to be in close contact with the end surface of the ring-shaped seal member on the side to be in close contact with the inner surface of the ring portion, the area of the seal surface is increased. The sealing property can be further improved.
前記シール部材が密着されるリング部の内側面を内向きに傾斜させることにより、この傾斜内側面の楔効果で、密着されるシール部材を小径側の管の外周面に押付け、シール性をさらに向上させることができる。 By inclining the inner surface of the ring part to which the seal member is intimately inward, the wedge effect of the inclined inner surface is pressed against the outer peripheral surface of the small-diameter side pipe to further improve the sealing performance. Can be improved.
前記リング状のシール部材がいずれの方向にスライドしたときも、いずれか一方の前記リング部の内側面に密着させることにより、輸送空気流を発生させる手段を空気吐出手段と空気吸引手段とに切り換え可能とすることができる。 When the ring-shaped seal member slides in either direction, the means for generating the transport air flow is switched between the air discharge means and the air suction means by closely contacting the inner surface of one of the ring portions. Can be possible.
本発明の伸縮式ダクトは、大径側の管の連結端部に、嵌挿される小径側の管の外周を囲って内向きに開口し、軸方向で間隔を開けた2つのリング部間にシール部材を収納するシール収納部を設け、このシール収納部に収納されるシール部材を、小径側の管の外周面と平行に摺接する内周面を有し、2つのリング部間でスライド自在なリング状のものとし、このリング状のシール部材をダクト内外の気圧差によりスライドさせて、いずれか一方の前記リング部の内側面に密着させるようにしたので、輸送空気流の発生手段の如何に関わらず、シール部材の小径側の管の外周面への強制的な押圧を不要として、シール部材のダクトの伸縮時における摩耗や、大径側と小径側の管の偏心による不均一摩耗を防止し、連結部のシール性を長期間良好に確保することができる。 The telescopic duct according to the present invention has an inward opening around the outer periphery of the small-diameter pipe to be inserted into the connecting end of the large-diameter pipe, and between two ring parts spaced apart in the axial direction. A seal housing part is provided for housing the seal member. The seal member housed in the seal housing part has an inner peripheral surface that slides in parallel with the outer peripheral surface of the small-diameter side tube, and is slidable between two ring parts. Since this ring-shaped seal member is slid by the pressure difference between the inside and outside of the duct so as to be in close contact with the inner side surface of one of the ring parts, it is possible to Regardless of this, there is no need to forcibly press the outer peripheral surface of the pipe on the small diameter side of the seal member, and wear during expansion and contraction of the duct of the seal member and uneven wear due to eccentricity of the large and small diameter pipes are eliminated. Prevents and improves the sealing performance of the connecting part for a long time It can be coercive.
前記リング状のシール部材のリング部の内側面に密着させる側の端面に、この密着される側のリング部の内側面と平行な面を形成することにより、シール面の面積を広くして、シール性をより向上させることができる。 By forming a surface parallel to the inner side surface of the ring part on the side to be in close contact with the end surface on the side to be in close contact with the inner side surface of the ring part of the ring-shaped seal member, the area of the seal surface is increased, Sealability can be further improved.
前記シール部材が密着されるリング部の内側面を内向きに傾斜させることにより、この傾斜内側面の楔効果で、密着されるシール部材を小径側の管の外周面に押付け、シール性をさらに向上させることができる。 By inclining the inner surface of the ring part to which the seal member is intimately inward, the wedge effect of the inclined inner surface is pressed against the outer peripheral surface of the small-diameter side pipe to further improve the sealing performance. Can be improved.
前記リング状のシール部材がいずれの方向にスライドしたときも、いずれか一方のリング部の内側面に密着させることにより、輸送空気流を発生させる手段を空気吐出手段と空気吸引手段とに切り換え可能とすることができる。 When the ring-shaped seal member slides in either direction, the means for generating the transport air flow can be switched between the air discharge means and the air suction means by closely contacting the inner surface of one of the ring portions. It can be.
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。この伸縮式ダクト1は、図1に示すように、直径の異なる複数の管を、直径が大きい方の大径管2a内に、直径が小さい方の小径管2bをスライド可能に嵌挿して伸縮可能に連結し、これらの伸縮可能に連結した各管2a、2b内に輸送空気流を発生させて、ばら状物を空気輸送するものであり、大径管2aの連結端部に、小径管2bの外周を囲って内向きに開口し、軸方向で間隔を開けた2つのリング部3a、3b間にリング状のシール部材4を収納するシール収納部5が設けられ、シール部材4がダクト内外の気圧差によってスライドし、いずれかのリング部3a、3bと密着して、各管2a、2bの連結部がシールされるようになっている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the
図示は省略するが、上記伸縮式ダクトのいずれかの一端側には、輸送空気流を発生させる真空発生源等の空気吸引手段や、送風機等の空気吐出手段が接続されるようになっており、ばら状物を双方向に空気輸送することができる。空気吸引手段が接続されたときは、図2(a)に示すように、ダクト内の気圧が大気圧よりも低くなって、シール部材4が大径管2a側のリング部3aに密着し、空気吐出手段が接続されたときは、図2(b)に示すように、ダクト内の気圧が大気圧よりも高くなって、シール部材4が小径管2b側のリング部3bに密着する。なお、このシール部材4の密着方向は、ダクト内の気圧の大気圧に対する高低のみによって決まり、空気輸送の方向とは無関係である。
Although not shown, one end of the telescopic duct is connected to an air suction means such as a vacuum generation source for generating a transport air flow or an air discharge means such as a blower. The bulk material can be pneumatically transported in both directions. When the air suction means is connected, as shown in FIG. 2 (a), the air pressure in the duct becomes lower than the atmospheric pressure, and the
前記2つのリング部3a、3bの対向する内側面は、小径管2bの外周面と直角に形成され、小径管2bの外周面と摺接するリング状のシール部材4は矩形断面とされて、その両端面が各リング部3a、3bの内側面と平行に形成されるとともに、内周面が小径管2bの外周面と平行に形成されている。したがって、シール部材4と各リング部3a、3bの内側面および小径管2bの外周面との間が、広いシール面で良好にシールされる。なお、シール部材4は硬質ゴムやプラスチック等の通常のシール用材料で形成されている。
The opposing inner side surfaces of the two
図3および図4は、上述した伸縮式ダクト1a、1b、1cを採用した荷役用の空気輸送装置を示す。この空気輸送装置は、ばら状物Aの貯蔵庫11の天井を長手方向へ走行する親台車12上に、幅方向へ横行する子台車13が搭載され、子台車13から上下に伸縮する2本の伸縮式ダクト1aが垂下されている。各伸縮式ダクト1aの基端側は、子台車13上の2つのサイクロン14と連結ダクト15を介して、子台車13の横行方向に伸縮する伸縮式ダクト1bに接続され、さらに、伸縮式ダクト1bの基端側は、親台車12の走行方向に伸縮する伸縮式ダクト1cに接続されている。
3 and 4 show an air transportation device for cargo handling that employs the above-described
図示は省略するが、伸縮式ダクト1cの基端側には空気吸引手段が接続され、各伸縮式ダクト1a、1b、1c内には基端側に向かう空気流が発生する。この空気流によって貯蔵庫11内のばら状物Aが伸縮式ダクト1a内を空気輸送されて、サイクロン14内に落下する。各サイクロン14内に落下したばら状物Aは、子台車13に設けられた孔16を通して、親台車12上に配設されたベルトコンベア17上に排出され、貯蔵庫11の外に搬送される。この空気輸送装置は、伸縮式ダクト1cの基端側に、ホッパと空気吐出手段を接続することもでき、連結ダクト15を各伸縮式ダクト1aの基端側に直結することにより、ホッパに投入されるばら状物Aを貯蔵庫11内に空気輸送することもできる。
Although illustration is omitted, an air suction means is connected to the base end side of the
図5は、第2の実施形態を示す。この伸縮式ダクト1は、基本的な構成は第1の実施形態のものと同じであり、シール収納部5の2つのリング部3a、3bの内側面が互いに内向きに傾斜し、リング状のシール部材4が、この内側面の傾斜角度と等しい斜面を有する台形断面に形成されている点が異なる。この実施形態では、各リング部3a、3bの内側傾斜面に密着するシール部材4が、楔効果で小径管2bの外周面に押付けられるとともに、小径管2bの外周面と摺接する内周面が台形の下底で広くなっているので、シール性がより向上する。
FIG. 5 shows a second embodiment. The basic structure of the
図6は、第3の実施形態を示す。この伸縮式ダクト1は、空気吸引手段のみで輸送空気流を発生させて一方向に空気輸送するものであり、大気よりも低いダクト内の気圧でシール部材4が密着する大径管2a側のリング部3aの内側面のみが内向きに傾斜し、シール部材4は、この傾斜した内側面と密着する側のみに、これと等しい傾斜の斜面を有する片台形断面に形成されている点が異なる。なお、シール部材4が密着しない小径管2b側のリング部3bは、シール部材4が抜け落ちない程度に、小径管2bの外周面と大きな隙間を開けて形成されている。
FIG. 6 shows a third embodiment. The
上述した各実施形態では、2本の管を伸縮可能に連結したものとしたが、本発明に係る伸縮式ダクトは、3本以上の管を連結したものとすることもできる。 In each of the above-described embodiments, two pipes are connected so as to be expandable / contractable. However, the telescopic duct according to the present invention may be formed by connecting three or more pipes.
1、1a、1b、1c 伸縮式ダクト
2a、2b 管
3a、3b リング部
4 シール部材
5 シール収納部
11 貯蔵庫
12 親台車
13 子台車
14 サイクロン
15 連結ダクト
16 孔
17 ベルトコンベア
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