JP4351890B2 - ピストン式コンクリートポンプ及びそれ用の切換弁 - Google Patents

Description

本発明は、ピストン式コンクリートポンプ及びこれに適用される切換弁に関する。

従来から、トラックミキサ等から受けた生コンクリートをコンクリート輸送用のパイプを通して打込み場所まで輸送するためのコンクリートポンプが知られている。このようなコンクリートポンプとしては、油圧駆動のピストン式が一般的である（例えば、特許文献１参照）。ピストン式コンクリートポンプは、生コンクリートを投入するためのホッパと、相互に逆に動かされてホッパ内の生コンクリートを吸入及び吐出するための一対の輸送用シリンダと、輸送用シリンダの動作により吐出される生コンクリートをコンクリート輸送用パイプに輸送するスイング式切換弁と、この切換弁を揺動動作させるための切換弁駆動装置等を備えている。このようなピストン式コンクリートポンプにおいて、切換弁は、コンクリート輸送用パイプに連通された一端を中心にスイング動作して、自由端を一対の輸送用シリンダに交互に連通するようにホッパ内に取り付けられる。また、ホッパの底面には、通常、コンクリートポンプの清掃の際に底に溜まった生コンクリートを排出するための排出口が設けられている。

このようなピストン式コンクリートポンプは、切換弁に連通されていない輸送用シリンダでホッパ内の生コンクリートをシリンダ内に吸入するとともに、切換弁が連通されている輸送用シリンダでシリンダ内に吸入した生コンクリートを切換弁に吐出する。そして、各輸送用シリンダの吐出又は吸入動作が終了すると、吐出・吸入動作を切り替えると共に、切換弁を切換弁駆動装置により揺動させて切換弁が連通されていなかった他方の輸送用シリンダと連通させる。ピストン式コンクリートポンプは、このような動作を繰り返すことによりホッパ内の生コンクリートをコンクリート輸送用パイプに輸送する。

また、このようなピストン式コンクリートポンプに使用される切換弁として、ホップ内の生コンクリートを撹拌するためのブレード部を有するものが知られている。ブレード部は、例えば、チューブ部の下面に取り付けられ、上述した切換弁の切換動作の揺動によりホッパ内の生コンクリートを撹拌する。
特開平１０−３３１７６２号公報

ところが、このような従来の切換弁においては、ブレード部は、生コンクリートの撹拌を主目的とするためチューブ部の中央付近にしか形成されていなかった。そして、このような切換弁を有するピストン式コンクリートポンプにおいては、切換弁の揺動動作によって、ブレード部が形成されていないチューブ部の下面が磨耗するため、切換弁を長期間使用できないという問題があった。特に、チューブ部の自由端付近は、揺動動作の際の移動距離が長いため磨耗し易く長期間の使用に耐えることができなかった。

また、コンクリートポンプは、ホッパ内の生コンクリートの硬化を防止するため十分な撹拌力を有することが好ましい。さらに、上述したように、ホッパの底面には排出口が設けられるが、ホッパ内には切換弁が取り付けられるため、排出口は切換弁の下方に対向して配置されることになる。このため、コンクリートポンプの清掃の際の作業性を考慮した場合、生コンクリートが容易に排出口から排出できるように、切換弁の形状は、排出抵抗が小さくなるような形状であることが好ましい。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、ピストン式コンクリートポンプ及びこれに適用される切換弁において、切換弁のチューブ部の磨耗を防いで長期間使用可能とし、さらに、撹拌力アップによるコンクリートの硬化を防止するのに適したピストン式コンクリートポンプ及びこれに適用される切換弁を提供することを目的とする。

また、生コンクリートが排出口から排出される際に受ける抵抗を小さくして効率的に清掃作業ができるピストン式コンクリートポンプ及びこれに適用される切換弁を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、生コンクリートを投入するためのホッパと、相互に逆に動かされて前記ホッパ内の生コンクリートを吸入及び吐出するための一対の輸送用シリンダと、前記ホッパ内に設けられ、コンクリート輸送用パイプに連通された一端を中心に揺動され、自由端を前記一対の輸送用シリンダに交互に連通されるチューブ部を含み、前記輸送用シリンダの動作により吐出される生コンクリートを前記コンクリート輸送用のパイプに輸送するスイング式切換弁と、この切換弁を揺動動作させるための揺動手段とを備えたピストン式コンクリートポンプにおいて、前記切換弁は、前記チューブ部の下面に、該チューブ部の長さ方向に延出された前記ホッパ内の生コンクリートを撹拌するためのブレード部を有し、前記ブレード部は、前記チューブ部の長さ方向の中央付近から前記自由端付近まで形成され、該自由端付近において切欠部を有し、前記ホッパは、前記切欠部の下方に対向して、該ホッパの底に溜まった生コンクリートを排出するための排出口を有することを特徴とする。

この構成において、コンクリートポンプは、切換弁に連通されていない輸送用シリンダでホッパ内に投入された生コンクリートをシリンダ内に吸入するとともに、切換弁が連通されている輸送用シリンダで輸送用シリンダ内に吸入した生コンクリートを切換弁に吐出する。そして、各輸送用シリンダの吐出又は吸入動作が終了すると、切換弁を切換弁駆動装置により揺動させて切換弁が連通されていなかった他方の輸送用シリンダと連通させ、吐出・吸入動作を切り替える。コンクリートポンプは、このような動作を繰り返すことによりホッパ内の生コンクリートをコンクリート輸送用パイプに輸送するとともに、切換弁の切換動作の揺動によりホッパ内の生コンクリートを撹拌する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のピストン式コンクリートポンプおいて、前記チューブ部は、前記自由端付近においてチューブ肉厚が前記ブレード部の高さと略等しくなる肉厚部を有することを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１に記載のピストン式コンクリートポンプおいて、前記自由端付近のブレード部が、他の位置のブレード部より低い背高とされ、かつ、複数列からなることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のピストン式コンクリートポンプに適用される切換弁である。

以上のように請求項１に記載の発明によれば、切換弁はブレード部を有し、かつ、このブレード部が切換弁の自由端付近まで形成されているため、最も磨耗し易いチューブ部の自由端付近の下面が、直接、生コンクリートと接触することがない。このため、チューブ部の磨耗を防いで切換弁を長期間使用することができる。また、ブレード部が切換弁の自由端付近まで形成されているため、切換弁による撹拌力がアップする。このため、ホッパ内の生コンクリートの硬化を防止することができる。

同発明によれば、ブレード部は、自由端付近において切欠部を有し、ホッパはこの切欠部の下方に対向して排出口を有するため、生コンクリートが排出口から排出される際の切換弁による抵抗を小さくすることができる。このため、生コンクリートを容易に排出口から排出することができるのでホッパ清掃の際の作業性が向上する。

請求項２の発明によれば、肉厚部のチューブ肉厚が、チューブ部の他の部分のチューブ肉厚より厚くなるため、最も磨耗し易い部分を補強して長期間の使用に耐え得るようにすることができる。

請求項３の発明によれば、自由端付近のブレード部は、他の位置のブレード部より背高が低いため、コンクリートを排出口から排出する際の切換弁による抵抗を小さくすることができる。このため、生コンクリートを容易に排出口から排出することができるのでホッパ清掃の際の作業性が向上する。また、自由端付近のブレード部を他の位置のブレード部より低くしたことにより撹拌力が低下するがブレード部を複数列設けることにより撹拌力の低下を補うことができるので、ホッパ内の生コンクリートの硬化を防止することができる。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態によるコンクリートポンプについて図１乃至図６を参照して説明する。図１及び図２は本実施形態によるピストン式コンクリートポンプを示す。コンクリートポンプ１は、生コンクリートを投入するためのホッパ２と、不図示の油圧ポンプから作動油が供給されることによりピストン４ａ，４ｂを相互に逆方向に作動させる油圧シリンダ３ａ，３ｂと、ピストン４ａ，４ｂが作動することによりホッパ２内の生コンクリートを吸入及び吐出する一対の輸送用シリンダ５ａ，５ｂと、ホッパ２内に設けられ、輸送用シリンダ５ａ，５ｂにより吐出される生コンクリートをコンクリート輸送用パイプ８に輸送するスイング式切換弁６と、この切換弁６を揺動動作させるための切換弁駆動装置７（揺動手段）と、ホッパ２内の生コンクリートを撹拌する撹拌機９等を備えている。

ホッパ２は、図３に示されるように、輸送用シリンダ５ａ，５ｂに効率的に生コンクリートを供給するために、輸送用シリンダ５ａ，５ｂ側が低くなるように底面２１が形成されている。そして、底面２１の輸送用シリンダ５ａ，５ｂ側には、コンクリートポンプ１の清掃の際に底に溜まった生コンクリートを排出するための排出口２２が設けられている。排出口２２は、コンクリートポンプ１の動作時には蓋板２３により塞がれる。

切換弁６は、図４に示されるように、輸送用シリンダ５ａ，５ｂにより吐出された生コンクリートをコンクリート輸送用パイプ８に輸送するためのチューブ部３０と、このチューブ部３０の下面にチューブ部３０の長さ方向に延出されたホッパ２内の生コンクリートを撹拌するためのブレード部４０と、切換弁駆動装置７に取り付けるための駆動装置取付部３３とを備えている。チューブ部３０は、コンクリート輸送用パイプ８と連通されるパイプ取付口３１と輸送用シリンダ５ａ，５ｂと連通されるシリンダ取付口３２（自由端）を有している。ブレード部４０は、チューブ部３０の長さ方向の中央付近からシリンダ取付口３２まで形成されている。駆動装置取付部３３は、切換弁６を切換弁駆動装置７の回動軸７０に固定するための嵌入部３３ａと嵌合溝３３ｂにより構成されている。切換弁６は、切換弁駆動装置７の回動軸７０を嵌入部３３ａに嵌入すると共に嵌合溝３３ｂに嵌合し、パイプ取付口３１をコンクリート輸送用パイプ８に連通して、シリンダ取付口３２を一対の輸送用シリンダ５ａ，５ｂに交互に連通するようにホッパ２内に取り付けられる。

次に、上記構成でなるコンクリートポンプ１のコンクリート輸送動作について図５及び図６を参照して説明する。図５（ａ）に示されるように、コンクリートポンプ１は、不図示の油圧ポンプにより作動油を油圧シリンダ３ａに圧送することにより、ピストン４ａを矢印ａ方向に作動させて輸送用シリンダ５ａ内の生コンクリートを切換弁６に吐出すると共に、ピストン４ｂを矢印ｂ方向に作動させてホッパ２内の生コンクリートを輸送用シリンダ５ｂ内に吸入する。そして、ピストン４ａが折返点Ｐに達し、輸送用シリンダ５ａの吐出動作及び輸送用シリンダ５ｂの吸入動作が終了すると、コンクリートポンプ１は、輸送用シリンダ５ａ，５ｂの吐出・吸入動作を切り替えると共に、切換弁６を切換弁駆動装置７により矢印ｃ方向に揺動させて切換弁６を輸送用シリンダ５ｂに連通させる。そして、図５（ｃ）に示されるように、ピストン４ｂを矢印ａ方向に作動させることにより輸送用シリンダ５ｂ内の生コンクリートを吐出し、ピストン４ａを矢印ｂ方向に作動させることにより輸送用シリンダ５ａ内に生コンクリートを吸入する。コンクリートポンプ１は、このような動作を繰り返すことによりホッパ２内の生コンクリートをコンクリート輸送用パイプ８に輸送するとともに、切換弁６の切換動作の揺動によりホッパ２内の生コンクリートを撹拌する。

コンクリートポンプ１の動作の際、切換弁６は、切換弁駆動装置７により揺動されるためチューブ部３０が生コンクリートとの接触により磨耗する。特に、最も移動距離の長いシリンダ取付口３２付近において最も磨耗が進むが、本実施形態によるコンクリートポンプ１によれば、ブレード部４０が切換弁６のシリンダ取付口３２付近まで形成されているため、チューブ部３０のシリンダ取付口３２付近の下面が、直接、生コンクリートと接触することがない。このため、チューブ部３０のシリンダ取付口３２付近の下面が磨耗することがないので、切換弁６を長期間使用することができる。また、ブレード部４０が広く形成されているため、切換弁６の撹拌力がアップし、ホッパ２内のコンクリートの硬化を防止することができる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態によるコンクリートポンプついて図７を参照して説明する。図７は、本実施形態によるコンクリートポンプの切換弁６を示す。本実施形態の切換弁６においては、ブレード部４０のシリンダ取付口３２付近に切欠部５１，５２が形成されている。その他の構成は、前述の実施形態と同様である。

上述したように、ホッパ２の底面２１には、ホッパ２の底に溜まった生コンクリートを排出し易いように排出口２２が輸送用シリンダ５ａ，５ｂ側に設けられている。本実施形態においては、この排出口２２が、切換弁６のシリンダ取付口３２の下方、すなわち、切欠部５１，５２の下方に対向して配置されることになる。このため、生コンクリートが排出口２２から排出される際の切換弁６による抵抗を小さくすることができるため、生コンクリートを容易に排出口２２から排出することができる。従って、コンクリートポンプ１の清掃の際の作業性が向上する。

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態によるコンクリートポンプついて図８を参照して説明する。図８は、本実施形態によるコンクリートポンプの切換弁６を示す。本実施形態の切換弁６においては、チューブ部３０は、シリンダ取付口３２付近においてチューブ肉厚がブレード部４０の高さと略等しくなる肉厚部３４を有する。その他の構成は、第１の実施形態と同様である。

この実施形態においては、シリンダ取付口３２付近の下面に設けられた肉厚部３４のチューブ肉厚がチューブ部３０の他の部分のチューブ肉厚より厚くなる。切換弁６の磨耗し易い部分が肉厚部３４により補強されているため、切換弁６を長期間使用することができる。

（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態によるコンクリートポンプついて図９を参照して説明する。図９は、本実施形態によるコンクリートポンプの切換弁６を示す。本実施形態の切換弁６においては、シリンダ取付口３２付近において、他の位置のブレード部４０より背高が低くなるブレード部４１，４２，４３が、複数列形成されている。その他の構成は、第１の実施形態と同様である。

この実施形態においても、ホッパ２の底面２１には、ホッパ２の底に溜まった生コンクリートを排出し易いように排出口２２が輸送用シリンダ５ａ，５ｂ側に設けられている。このため、排出口２２は、切換弁６のシリンダ取付口３２の下方に対向して配置されることになる。シリンダ取付口３２付近のブレード部４１，４２，４３の背高が、他の位置のブレード部４０の背高より低いことにより生コンクリートが排出口２２から排出される際の切換弁６による抵抗を小さくすることできるため、生コンクリートを容易にホッパ２から排出することができる。このため、コンクリートポンプ１の清掃の際の作業性が向上する。また、シリンダ取付口３２付近のブレード部４１，４２，４３の背高を低くしたことにより、第１の実施形態と比較して個々のブレード部４１，４２，４３の撹拌力が低下するが、ブレード部４１，４２，４３を複数列設けることにより、撹拌力の低下を補うことができ、ホッパ２内の生コンクリートの硬化を防止することができる。

なお、本発明は、上記構成に限られることなく種々の変形が可能である。例えば、ブレード部４０は、チューブ部３０の中央付近からシリンダ取付口３２まで形成される場合に限られず、チューブ部３０の全長に亘って形成してもよい。

本発明の第１の実施形態によるピストン式コンクリートポンプの上面図。 同ポンプを側面方向から見た部分断面図。 同ポンプの切換弁付近を側面方向から見た部分断面図。 （ａ）は同ポンプの切換弁の横断面図、（ｂ）は同ポンプの切換弁をシリンダ取付口側から見た側面図。 同ポンプのコンクリート輸送動作の説明図。 同ポンプの切換弁の揺動動作を説明するための図１におけるＡ−Ａ線断面図。 （ａ）は第２の実施形態によるピストン式コンクリートポンプの切換弁の横断面図、（ｂ）は同ポンプの切換弁をシリンダ取付口側から見た側面図。 （ａ）は第３の実施形態によるピストン式コンクリートポンプの切換弁の横断面図、（ｂ）は同ポンプの切換弁をシリンダ取付口側から見た側面図。 （ａ）は第４の実施形態によるピストン式コンクリートポンプの切換弁の横断面図、（ｂ）は同ポンプの切換弁をシリンダ取付口側から見た側面図。

符号の説明

１ コンクリートポンプ
２ ホッパ
５ａ，５ｂ 輸送用シリンダ
６ 切換弁
７ 切換弁駆動装置（揺動手段）
８ コンクリート輸送用パイプ
２２ 排出口
３０ チューブ部
３２ シリンダ取付口（自由端）
３４ 肉厚部
４０，４１，４２，４３ ブレード部
５１，５２ 切欠部

Claims (4)

1. 生コンクリートを投入するためのホッパと、
   相互に逆に動かされて前記ホッパ内の生コンクリートを吸入及び吐出するための一対の輸送用シリンダと、
   前記ホッパ内に設けられ、コンクリート輸送用パイプに連通された一端を中心に揺動され、自由端を前記一対の輸送用シリンダに交互に連通されるチューブ部を含み、前記輸送用シリンダの動作により吐出される生コンクリートを前記コンクリート輸送用のパイプに輸送するスイング式切換弁と、
   この切換弁を揺動動作させるための揺動手段と
   を備えたピストン式コンクリートポンプにおいて、
   前記切換弁は、前記チューブ部の下面に、該チューブ部の長さ方向に延出された前記ホッパ内の生コンクリートを撹拌するためのブレード部を有し、
   前記ブレード部は、前記チューブ部の長さ方向の中央付近から前記自由端付近まで形成され、該自由端付近において切欠部を有し、
   前記ホッパは、前記切欠部の下方に対向して、該ホッパの底に溜まった生コンクリートを排出するための排出口を有することを特徴とするピストン式コンクリートポンプ。
2. 前記チューブ部は、前記自由端付近においてチューブ肉厚が前記ブレード部の高さと略等しくなる肉厚部を有することを特徴とする請求項１に記載のピストン式コンクリートポンプ。
3. 前記自由端付近のブレード部が、他の位置のブレード部より低い背高とされ、かつ、複数列からなることを特徴とする請求項１に記載のピストン式コンクリートポンプ。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のピストン式コンクリートポンプに適用される切換弁。

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