JP5826039B2 - Granule supply amount variable on-off valve and air blast device - Google Patents

Granule supply amount variable on-off valve and air blast device Download PDF

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JP5826039B2 JP2012003552A JP2012003552A JP5826039B2 JP 5826039 B2 JP5826039 B2 JP 5826039B2 JP 2012003552 A JP2012003552 A JP 2012003552A JP 2012003552 A JP2012003552 A JP 2012003552A JP 5826039 B2 JP5826039 B2 JP 5826039B2
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Description

本発明は、粉粒体供給量可変式開閉弁及びそれを組み込んだエアブラスト装置に関する。   The present invention relates to a granular material supply amount variable on-off valve and an air blast device incorporating the same.

一般に、ブラスト処理は、圧送空気と研掃材とを混合させた研掃材混合空気をノズルから加工対象物の表面に噴射して表面処理を行うものや、回転するインペラーへ研掃材を投入し、遠心力で研掃材を加工対象物の表面に投射して表面処理を行うものである。ここで、加工対象物の表面に所望の精度や仕上がりを求めるに際しブラスト処理の設定条件出しが必要となる。圧送空気圧や風量と研掃材供給量の混合比の設定で研掃材の供給量にバラツキが生じると、加工対象物の表面における加工精度もバラツキが生じる。このため、従来にあっては、図7に示すような圧送空気に対して定量ずつ研掃材を混合させるボール弁を組み込んだエアブラスト装置が提案されている。
図7に示すエアブラスト装置101は、粉粒体120を貯留する粉粒体貯留タンク107と、図示しない被加工物の表面に粉粒体120を圧送空気とともに噴射する噴射ノズル105との間に配置されたボール弁110を有している。
In general, blasting is performed by spraying the abrasive mixture air, which is a mixture of pumped air and abrasive material, from the nozzle onto the surface of the workpiece, or by applying the abrasive material to the rotating impeller. The surface treatment is performed by projecting the abrasive material onto the surface of the object to be processed by centrifugal force. Here, in order to obtain a desired accuracy and finish on the surface of the object to be processed, it is necessary to set conditions for blasting. If the supply amount of the abrasive material varies depending on the setting of the mixing ratio between the pumping air pressure and the air volume and the abrasive material supply amount, the machining accuracy on the surface of the workpiece also varies. For this reason, conventionally, there has been proposed an air blasting apparatus incorporating a ball valve that mixes a polishing material in a fixed amount with the pumped air as shown in FIG.
An air blast device 101 shown in FIG. 7 is provided between a granular material storage tank 107 that stores the granular material 120 and an injection nozzle 105 that injects the granular material 120 together with compressed air onto the surface of a workpiece (not shown). A ball valve 110 is disposed.

ここで、ボール弁110は、粉粒体貯留タンク107の下端部と粉粒体貯留タンク107の下方に設置された混合管103との間を接続する粉粒体供給管108の途中に設けられている。粉粒体供給管108は、垂直方向に延びている。混合管103は、水平方向に延びている。ボール弁110は、粉粒体供給管108の途中に設けられた弁座体111と、弁座体111内において回動自在に設けられた球状の弁体112とを備えている。弁体112には、一端から他端に向けて貫通する貫通孔が形成され、弁体112は弁座体111内で回動することにより、粉粒体貯留タンク107側(粉粒体の流入側)から混合管103側(粉粒体の流出側)へ流出する粉粒体の供給量を簡易的に調整するようになっている。ボール弁110は、球状の弁体112の回動角度を調整することによって上流側(粉粒体の流入側)と下流側(粉粒体の流出側)とを連通させる通路の断面積の大きさを調整し、上流側から下流側へ流れる粉粒体120の供給量を簡易的に調整する。粉粒体120の供給量(単位時間当たりの)は、当該通路の断面積の大きさと、ボール弁110の上流側の圧力と下流側の圧力との差圧とにより決定される。   Here, the ball valve 110 is provided in the middle of the powder supply pipe 108 that connects between the lower end of the powder storage tank 107 and the mixing pipe 103 installed below the powder storage tank 107. ing. The granular material supply pipe 108 extends in the vertical direction. The mixing tube 103 extends in the horizontal direction. The ball valve 110 includes a valve seat body 111 provided in the middle of the granular material supply pipe 108 and a spherical valve body 112 provided rotatably in the valve seat body 111. The valve body 112 is formed with a through-hole penetrating from one end to the other end, and the valve body 112 rotates in the valve seat body 111 so that the powder body storage tank 107 side (inflow of the powder body) The supply amount of the granular material flowing out from the mixing tube 103 side (outflow side of the granular material) to the mixing tube 103 side is simply adjusted. The ball valve 110 has a large cross-sectional area of a passage that connects the upstream side (powder body inflow side) and the downstream side (powder body outflow side) by adjusting the rotation angle of the spherical valve body 112. The supply amount of the granular material 120 flowing from the upstream side to the downstream side is simply adjusted. The supply amount (per unit time) of the granular material 120 is determined by the size of the cross-sectional area of the passage and the differential pressure between the pressure on the upstream side and the pressure on the downstream side of the ball valve 110.

そして、粉粒体供給管108のボール弁110よりも下流側には、粉粒体の供給をオンオフするオンオフバルブ113が設けられ、粉粒体供給管108のオンオフバルブ113よりも下流側には、流下量を一定に保つ機能を有する固定オリフィス114が設けられている。
また、混合管103の一端には、圧送エア供給ホース102が接続され、混合管103の他端には、噴射ノズル105付きのブラストホース104が接続されている。圧送エア供給ホース102には、圧送空気導入管106の一端が接続され、圧送空気導入管106の他端は、粉粒体貯留タンク107に接続されている。
On the downstream side of the ball valve 110 of the granular material supply pipe 108, an on / off valve 113 for turning on and off the supply of the granular material is provided, and on the downstream side of the on / off valve 113 of the granular material supply pipe 108. A fixed orifice 114 having a function of keeping the flow rate constant is provided.
A pressure-feed air supply hose 102 is connected to one end of the mixing tube 103, and a blast hose 104 with an injection nozzle 105 is connected to the other end of the mixing tube 103. One end of a pressurized air introduction pipe 106 is connected to the pressurized air supply hose 102, and the other end of the pressurized air introduction pipe 106 is connected to a granular material storage tank 107.

そして、粉粒体120を被加工物の表面に圧送空気とともに噴射するときには、ボール弁110が所定量開き(開度は粉粒体供給量によって異なる)オンオフバルブ113が閉じた状態で混合管103へ圧送エア供給ホース102により圧送空気を送入するとともに、粉粒体貯留タンク107へ圧送空気導入管106により圧送空気を送入して粉粒体貯留タンク107内を加圧する。そして、オンオフバルブ113を開くと、粉粒体貯留タンク107内に貯留されている粉粒体120が、粉粒体供給管108を垂直方向に、即ち重力方向にボール弁110、オンオフバルブ113、及び固定オリフィス104を通って混合管103内に入る。   When the granular material 120 is sprayed onto the surface of the workpiece together with the compressed air, the ball valve 110 is opened by a predetermined amount (the opening degree depends on the supply amount of the granular material), and the mixing tube 103 with the on / off valve 113 closed. The pressurized air supply hose 102 supplies the pressurized air, and the pressurized air is introduced into the granular material storage tank 107 by the pressurized air introduction pipe 106 to pressurize the granular material storage tank 107. Then, when the on / off valve 113 is opened, the powder 120 stored in the powder storage tank 107 moves the powder supply pipe 108 in the vertical direction, that is, in the direction of gravity, the ball valve 110, the on / off valve 113, And through the fixed orifice 104 into the mixing tube 103.

そして、粉粒体120は、混合管103内において、圧送エア供給ホース102から供給される圧送空気と混合されてブラストホース104へ流入して噴射ノズル105から被加工物の表面に向けて噴射されるのである。
また、エアブラスト装置に用いられる粒体供給用開閉弁として、例えば、図8に示すものも知られている(特許文献1参照)。
Then, the granular material 120 is mixed with the pressurized air supplied from the pressurized air supply hose 102 in the mixing tube 103, flows into the blast hose 104, and is injected from the injection nozzle 105 toward the surface of the workpiece. It is.
Moreover, what is shown, for example in FIG. 8 is also known as a granule supply on-off valve used for an air blast apparatus (refer patent document 1).

図8に示す粒体供給用開閉弁201は、粒体をエアブラスト装置に供するものであって、内部に隔壁211を有するバルブ本体210を備えている。バルブ本体210内には、隔壁211によって第1室212と第2室213とが形成される。バルブ本体210には、圧送空気と粒体とが流入する流入孔214と、圧送空気と粒体とが流出する流出孔215とが設けられている。流入孔214及び流出孔215はそれぞれ第1室212に開口している。流入孔214は水平方向に延び、流出孔215は流入孔214と直交する垂直方向に延びている。また、バルブ本体210には、第2室213に開口するコントロールエア出入孔216が設けられている。   A granule supply opening / closing valve 201 shown in FIG. 8 serves to supply the granule to an air blasting apparatus, and includes a valve body 210 having a partition wall 211 therein. A first chamber 212 and a second chamber 213 are formed in the valve main body 210 by the partition wall 211. The valve main body 210 is provided with an inflow hole 214 through which compressed air and particles flow in, and an outflow hole 215 through which the compressed air and particles flow out. The inflow hole 214 and the outflow hole 215 each open to the first chamber 212. The inflow hole 214 extends in the horizontal direction, and the outflow hole 215 extends in the vertical direction orthogonal to the inflow hole 214. The valve main body 210 is provided with a control air inlet / outlet hole 216 that opens into the second chamber 213.

また、流入孔214に形成した弁座217に対し進退自在となるように隔壁211を貫通して第1室212と第2室213とに跨って水平方向に設けられた弁軸218が備えられている。この弁軸218の第1室212側の端部には、弁軸218の進退により弁座217に接離する半球状の弁体219が設けられている。また、弁軸218には、第1室212の内壁に密接状態でスライド可能とされた摺動壁220が設けられている。また、弁軸218には、コントロールエア出入孔216からの加圧空気によって弁軸218を弁座217に向けて進出させるピストン221が設けられている。   In addition, a valve shaft 218 that is provided in a horizontal direction across the first chamber 212 and the second chamber 213 through the partition wall 211 so as to be movable forward and backward with respect to the valve seat 217 formed in the inflow hole 214 is provided. ing. At the end of the valve shaft 218 on the first chamber 212 side, a hemispherical valve body 219 that contacts and separates from the valve seat 217 by the advancement and retreat of the valve shaft 218 is provided. Further, the valve shaft 218 is provided with a sliding wall 220 that can slide in close contact with the inner wall of the first chamber 212. Further, the valve shaft 218 is provided with a piston 221 that advances the valve shaft 218 toward the valve seat 217 by pressurized air from the control air inlet / outlet 216.

また、バルブ本体210には、弁軸218の第2室213側の端部に当接して弁体219の最大開度を決定するアジャストボルト222が設けられている。アジャストボルト222を回転させて第2室213内への突出量を調整することにより、弁体219の開度を調整することができる。また、第2室213内のピストン221と第2室213の壁部との間にはスプリング223が設けられている。   The valve body 210 is provided with an adjustment bolt 222 that contacts the end of the valve shaft 218 on the second chamber 213 side and determines the maximum opening degree of the valve body 219. The opening degree of the valve body 219 can be adjusted by adjusting the amount of protrusion into the second chamber 213 by rotating the adjustment bolt 222. A spring 223 is provided between the piston 221 in the second chamber 213 and the wall portion of the second chamber 213.

この粒体供給用開閉弁201において、ブラスト作業室内のノズル(図示せず)に粒体の供給を停止する場合には、コントロールエア出入口216から加圧空気を第2室213内に流入させる。これにより、ピストン221を介して弁軸218を弁座217側にスライドさせ、弁体219を弁座217に密着させる。一方、ブラスト作業室内のノズルに粒体の供給を開始する場合には、コントロールエア出入口216から加圧空気排出して第2室213内を減圧させる。これにより、ピストン221を介して弁軸218を第2室213側に引き寄せ、弁体219を弁座217から離隔させる。すると、弁座217と弁体219との間の間隙から第1室212内へ粒体が流入し、次いで、粒体が流出孔215から流出し、圧送空気と混合してノズルに圧送されるのである。   In the granular material supply opening / closing valve 201, when supply of granular material to a nozzle (not shown) in the blasting chamber is stopped, pressurized air is caused to flow into the second chamber 213 from the control air inlet / outlet 216. As a result, the valve shaft 218 is slid toward the valve seat 217 via the piston 221, and the valve body 219 is brought into close contact with the valve seat 217. On the other hand, when the supply of granules to the nozzle in the blasting chamber is started, the inside of the second chamber 213 is decompressed by discharging pressurized air from the control air inlet / outlet 216. As a result, the valve shaft 218 is pulled toward the second chamber 213 via the piston 221, and the valve body 219 is separated from the valve seat 217. Then, the granular material flows into the first chamber 212 from the gap between the valve seat 217 and the valve body 219, and then the granular material flows out from the outflow hole 215, and is mixed with the pressurized air and pumped to the nozzle. It is.

更に、エアブラスト装置に用いられる粉粒体供給用開閉弁として、例えば、図9に示すものも知られている(特許文献2参照)。
図9に示す粉粒体供給用開閉弁301は、加圧タンク320から粉粒体を粉粒体輸送配管333に供給するに際して使用されるものであり、立設筒状の弁ケース310を備えている。弁ケース310の上部には流入口311が備えられるとともに、弁ケース310の下部であって流入口311の垂直方向下部には流出口312が備えられている。そして、流入口311の入側には、加圧タンク320からの粉粒体の流量を定量化するためのオリフィス管313が脱着可能に設けられている。
Furthermore, as an on-off valve for supplying a granular material used in an air blast device, for example, the one shown in FIG. 9 is also known (see Patent Document 2).
The granular material supply opening / closing valve 301 shown in FIG. 9 is used when supplying granular material from the pressurized tank 320 to the granular material transport pipe 333, and includes a standing cylindrical valve case 310. ing. An inlet 311 is provided at the upper part of the valve case 310, and an outlet 312 is provided at the lower part of the valve case 310 and at the lower part in the vertical direction of the inlet 311. An inlet pipe 313 for quantifying the flow rate of the granular material from the pressurized tank 320 is detachably provided on the inlet side of the inlet 311.

また、弁ケース310の流入口311と流出口312との間には、弁ケース310に対して同心的に配置される円柱状の弁座体314が設けられている。そして、弁座体314の外周には、当該弁座体314に対して同心的に配置されかつ弁座体314の外周全周に対して圧着・離脱可能に設けられる筒状隔膜式の弁体315が設置されている。そして、流入口311と流出口312との間には、弁座体314の外周と弁体315の内周との間で環状開閉路316が形成される。   In addition, a cylindrical valve seat body 314 that is disposed concentrically with respect to the valve case 310 is provided between the inlet 311 and the outlet 312 of the valve case 310. A cylindrical diaphragm type valve body is provided on the outer periphery of the valve seat body 314 so as to be concentrically arranged with respect to the valve seat body 314 and capable of being crimped / removed with respect to the entire outer periphery of the valve seat body 314. 315 is installed. An annular opening / closing path 316 is formed between the outer periphery of the valve seat 314 and the inner periphery of the valve body 315 between the inlet 311 and the outlet 312.

更に、弁座体315の上面部及び下面部には、流入口311及び流出口312が環状開閉路316に連通する粉粒体通過空間317が形成されている。
また、弁ケース310の流出口312には、水平方向に延びる混合継手332が接続されている。混合継手332の一端には、圧送エア供給ホース331が接続され、混合継手332の他端には、粉粒体輸送配管333が接続されている。
Further, a granular material passage space 317 in which the inflow port 311 and the outflow port 312 communicate with the annular opening / closing path 316 is formed on the upper surface portion and the lower surface portion of the valve seat body 315.
A mixing joint 332 extending in the horizontal direction is connected to the outlet 312 of the valve case 310. A pressure feed air supply hose 331 is connected to one end of the mixing joint 332, and a granular material transport pipe 333 is connected to the other end of the mixing joint 332.

そして、粉粒体を被加工物の表面に圧送空気とともに噴射するときには、環状開閉路316を閉じた状態で、先ず、加圧タンク320内を加圧し、次いで混合継手332へ圧送エア供給ホース331により圧送空気を送入するとともに、弁作動空間内の加圧流体を排気する。すると、加圧タンク320内の空気圧により弁体315の弁座体314に対する圧着が解除され、環状開閉路316が開く。これにより、粉粒体供給用開閉弁301が開となり、加圧タンク320内の粉粒体は、実質的に重力方向に流れ、当該開閉弁301を通って混合継手332内に入る。
そして、粉粒体は、混合継手332内において、圧送エア供給ホース331から供給される圧送空気と混合されて粉粒体輸送配管333へ流入して噴射ノズルから被加工物の表面に向けて噴射されるのである。
When the granular material is injected onto the surface of the workpiece together with the pressurized air, the pressurized tank 320 is first pressurized with the annular opening / closing path 316 closed, and then the pressurized air supply hose 331 is supplied to the mixing joint 332. In this way, the pressurized air is fed in and the pressurized fluid in the valve working space is exhausted. Then, the pressure of the valve body 315 to the valve seat body 314 is released by the air pressure in the pressurized tank 320, and the annular opening / closing path 316 is opened. As a result, the granular material supply opening / closing valve 301 is opened, and the granular material in the pressurized tank 320 flows substantially in the direction of gravity and enters the mixing joint 332 through the opening / closing valve 301.
The granular material is mixed with the pressurized air supplied from the pressurized air supply hose 331 in the mixing joint 332, flows into the granular material transport pipe 333, and is sprayed from the spray nozzle toward the surface of the workpiece. It is done.

特許第2789513号公報Japanese Patent No. 2789513 特開2008−81289号公報JP 2008-81289 A

しかしながら、これら従来の図7に示すボール弁110を組み込んだエアブラスト装置101、図8に示すエアブラスト装置に用いられる粒体供給用開閉弁201、及び図9に示すエアブラスト装置に用いられる粉粒体供給用開閉弁301にあっては、以下の問題点があった。
即ち、図7に示すボール弁110を組み込んだエアブラスト装置101の場合、ボール弁110は、粉粒体供給管108の途中に設けられた弁座体111と、弁座体111内において回動自在に設けられた球状の弁体112とからなっている。そして、ボール弁110は、球状の弁体112の回動角度を調整することによって上流側(粉粒体の流入側)と下流側(粉粒体の流出側)とを連通させる通路の断面積の大きさを調整し、上流側から下流側へ流れる粉粒体120の供給量を調整するようになっている。
However, the air blast device 101 incorporating the conventional ball valve 110 shown in FIG. 7, the granule supply on / off valve 201 used in the air blast device shown in FIG. 8, and the powder used in the air blast device shown in FIG. The granule supply opening / closing valve 301 has the following problems.
That is, in the case of the air blast device 101 incorporating the ball valve 110 shown in FIG. 7, the ball valve 110 rotates in the valve seat body 111 and the valve seat body 111 provided in the middle of the granular material supply pipe 108. It consists of a spherical valve body 112 provided freely. The ball valve 110 has a cross-sectional area of a passage that communicates the upstream side (inflow side of the granular material) and the downstream side (outflow side of the granular material) by adjusting the rotation angle of the spherical valve body 112. Is adjusted, and the supply amount of the granular material 120 flowing from the upstream side to the downstream side is adjusted.

しかしながら、球状の弁体112の回動角度の調整による開度(通路断面積の大きさ)の調整は、弁体112の回動角度を僅かに変えただけで開度が大きく異なるため、その開度の調整が困難である。このため、粉粒体120の安定した供給量が得られない。また、回動する弁体112と弁座体111との間に粉粒体120が噛み込み弁体112の回動不良が生じ易い。更に、弁体112の使用回数が多い場合には、弁体112及び弁座体11の摩耗が早いという問題があった。   However, the adjustment of the opening degree (the size of the passage cross-sectional area) by adjusting the rotation angle of the spherical valve body 112 is greatly different only by slightly changing the rotation angle of the valve body 112. It is difficult to adjust the opening. For this reason, the stable supply amount of the granular material 120 cannot be obtained. Further, the granular material 120 is caught between the rotating valve body 112 and the valve seat body 111, and the rotation failure of the valve body 112 is likely to occur. Furthermore, when the valve body 112 is frequently used, there is a problem that the valve body 112 and the valve seat body 11 are worn quickly.

また、図8に示すエアブラスト装置に用いられる粒体供給用開閉弁201の場合、流入孔214及び流出孔215はそれぞれ第1室212に開口しているが、流入孔214は水平方向に延び、流出孔215は流入孔214と直交する垂直方向に延びている。流入孔214が水平方向に延びているため、加圧された粒体が流入孔214及び弁座217のところでは自重により下方に偏り、弁座217に接触する半球状の弁体219に対して円周状に均等に分布しない。このため、弁体219が開いて粒体が弁座217と弁体219との間の間隙から第1室212内へ粒体が流入するときに、粒体の供給量は弁体219に対して下方よりも上方が少なくなってしまうという問題がある。また、圧送空気と粒体が第1室212内に流入しているときに、第1室212の内壁と摺動壁220とが常に粒体に接触しており、摺接の状態で摺動壁220が摺動するため摺動面に粒体が噛み込むという問題がある。また、粒体の硬度が硬い場合は、弁体219が摩耗したり、弁座217と弁体219との同軸度がずれて、弁体219の動きが安定しないという問題もある。更に、弁軸218を貫通する隔壁211の貫通孔の摺動部に粒体が入り込み、摩耗が拡大するという問題もある。また、アジャストボルト222を回転させて第2室213内への突出量を調整することにより、弁体219の開度を調整することができるが、圧送空気と粒体の噴出圧力が変化すればスプリング223により弁体219の位置が変化し、圧送空気と粒体の供給量が変化する、即ち、弁体219の開度位置における粒体の供給量の再現性の精度に問題があった。   In the case of the granule supply on / off valve 201 used in the air blasting apparatus shown in FIG. 8, the inflow hole 214 and the outflow hole 215 are open to the first chamber 212 respectively, but the inflow hole 214 extends in the horizontal direction. The outflow hole 215 extends in the vertical direction perpendicular to the inflow hole 214. Since the inflow hole 214 extends in the horizontal direction, the pressurized granule is biased downward by its own weight at the inflow hole 214 and the valve seat 217, and against the hemispherical valve body 219 that contacts the valve seat 217. Not evenly distributed around the circumference. For this reason, when the valve body 219 is opened and the granule flows into the first chamber 212 from the gap between the valve seat 217 and the valve body 219, the supply amount of the granule is relative to the valve body 219. Therefore, there is a problem that the upper part becomes smaller than the lower part. In addition, when the compressed air and the granular material flow into the first chamber 212, the inner wall of the first chamber 212 and the sliding wall 220 are always in contact with the granular material, and slide in a sliding state. Since the wall 220 slides, there is a problem that the particles are caught in the sliding surface. Moreover, when the hardness of a granule is hard, there exists a problem that the valve body 219 wears out or the coaxiality of the valve seat 217 and the valve body 219 shifts | deviates, and the motion of the valve body 219 is not stabilized. Furthermore, there is also a problem that the particles enter the sliding portion of the through hole of the partition wall 211 that penetrates the valve shaft 218 and wear increases. Further, by adjusting the amount of protrusion into the second chamber 213 by rotating the adjustment bolt 222, the opening degree of the valve body 219 can be adjusted. However, if the pressure of the pumped air and the ejection pressure of the particles change. The position of the valve body 219 is changed by the spring 223, and the supply amount of the compressed air and the granular material is changed. That is, there is a problem in the accuracy of the reproducibility of the supply amount of the granular material at the opening position of the valve body 219.

更に、図9に示すエアブラスト装置に用いられる粉粒体供給用開閉弁301の場合、流入口311の入側に、加圧タンク320からの粉粒体の流量を定量化するためのオリフィス管313が脱着可能に設けられており、粉粒体の供給量を連続的に変化させることができないという問題があった。
従って、本発明は上述の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、弁座体の開口と弁体との間に形成される通路の断面積の大きさを調整して粉粒体の供給量を連続的に変化させることができるとともに、調整した通路の断面積における粉粒体の供給量を連続的に高精度にばらつきなく安定させることができ、供給量の再現性の精度を高めた粉粒体供給量可変式開閉弁及びそれを組み込んだエアブラスト装置を提供することにある。
Further, in the case of the granular material supply opening / closing valve 301 used in the air blasting apparatus shown in FIG. 9, an orifice pipe for quantifying the flow rate of the granular material from the pressurized tank 320 on the inlet side of the inlet 311. 313 is provided so as to be detachable, and there is a problem that the supply amount of the granular material cannot be continuously changed.
Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and its purpose is to adjust the size of the cross-sectional area of the passage formed between the opening of the valve seat body and the valve body. The amount of powder supplied can be changed continuously, and the amount of powder supplied in the adjusted cross-sectional area of the passage can be continuously stabilized with high accuracy and no variation. An object of the present invention is to provide a granular material supply variable open / close valve with improved accuracy and an air blast device incorporating the same.

上記問題を解決するために、本発明のうち請求項1に係る粉粒体供給量可変式開閉弁は、粉粒体貯留タンクから粉粒体を噴射ノズルに供給するに際して使用される粉粒体供給量可変式開閉弁であって、前記粉粒体貯留チャンバからの圧送空気及び粉粒体が流入する流入口を有する上部チャンバと、該上部チャンバに対して上下方向下方に設けられ、圧送空気及び粉粒体が流出する流出口を有する下部チャンバとを備えたバルブ本体と、前記上部チャンバ及び下部チャンバを隔てるように前記バルブ本体に設けられ、上下方向に貫通して前記上部チャンバ及び下部チャンバを連通させる断面円形状の開口を有する弁座体と、前記弁座体の開口を上下方向に貫通するように、前記バルブ本体に対して上下方向移動自在に設けられた弁軸と、該弁軸の下端であって前記弁座体の下方に設けられ、前記弁軸の上下方向の移動により前記弁座体の開口を開閉する球状の弁体とを備え、前記弁軸の上下方向の移動量を調節することにより、前記弁座体の開口と球状の弁体との間に形成される通路の断面積の大きさを調整し、前記弁座体の開口と球状の前記弁体との間に形成される通路を通って前記上部チャンバから前記下部チャンバに流入する粉粒体の供給量を調整する調整手段を備え、前記上部チャンバの流入口から投入する粉粒体の投入量が、前記粉粒体が自由落下する場合及び前記粉粒体が圧送空気によって加圧されて落下する場合のいずれの場合にもかかわらず、前記弁座体の開口と球状の前記弁体との間に形成される通路を通って前記下部チャンバに流入する粉粒体の最大供給量よりも多くなるように、前記流入口の開口面積を設定することを特徴としている。   In order to solve the above problems, the granular material supply amount variable on-off valve according to claim 1 of the present invention is a granular material used when supplying granular material from a granular material storage tank to an injection nozzle. A supply amount variable on-off valve, which is provided at an upper chamber having an inflow port through which the compressed air and the granular material from the granular material storage chamber flow, and an upper and lower direction with respect to the upper chamber. And a lower chamber having an outlet through which the granular material flows out, and the upper and lower chambers are provided in the valve body so as to separate the upper chamber and the lower chamber and penetrate in the vertical direction. A valve seat body having an opening with a circular cross section that communicates with the valve body, a valve shaft that is vertically movable with respect to the valve body so as to penetrate the opening of the valve seat body in the vertical direction, and the valve axis A spherical valve body that is provided at a lower end and is provided below the valve seat body, and that opens and closes the opening of the valve seat body by moving the valve shaft in the vertical direction. By adjusting, the size of the cross-sectional area of the passage formed between the opening of the valve seat body and the spherical valve body is adjusted, and between the opening of the valve seat body and the spherical valve body Adjusting means for adjusting the supply amount of the granular material flowing into the lower chamber from the upper chamber through the formed passage, and the input amount of the granular material charged from the inlet of the upper chamber is Regardless of the case where the granular material falls freely and the case where the granular material falls by being pressurized by compressed air, it is formed between the opening of the valve seat body and the spherical valve body. From the maximum supply amount of powder that flows into the lower chamber through the passage Become so many, it is characterized by setting the opening area of the inlet.

ここで、弁座体の開口と球状の弁体との間に形成される通路を通って下部チャンバに流入する粉粒体の供給量は、当該通路の断面積と上部チャンバ内の圧力及び下部チャンバ内の圧力の差圧とによって決定されるものである。当該通路の断面積Bは、球状の弁体が弁座体に対して下方に距離Sだけ離れた場合、弁座体の開口の直径がDの場合には、次式によって決定される。
当該通路の断面積B=πD×S
そして、前述の「最大供給量」は、上部チャンバ内の圧力及び下部チャンバ内の圧力の差圧が0の時(自由落下の時)、弁座体の開口と弁軸との間に形成される通路の上方から見た断面積A=π/4・(D−d)を通過する粉粒体の量が飽和状態になった時の量を意味する。ここで、Dは弁座体の開口の直径、dは弁軸の直径である。
Here, the supply amount of the granular material flowing into the lower chamber through the passage formed between the opening of the valve seat body and the spherical valve body is determined by the cross-sectional area of the passage, the pressure in the upper chamber, and the lower portion. And the pressure difference in the chamber. The cross-sectional area B of the passage is determined by the following equation when the spherical valve body is separated from the valve seat body by a distance S and when the diameter of the opening of the valve seat body is D.
Cross-sectional area of the passage B = πD × S
The aforementioned “maximum supply amount” is formed between the opening of the valve seat body and the valve shaft when the differential pressure between the pressure in the upper chamber and the pressure in the lower chamber is zero (at the time of free fall). Means the amount when the amount of powder passing through the cross-sectional area A = π / 4 · (D 2 −d 2 ) as viewed from above the passage becomes saturated. Here, D is the diameter of the opening of the valve seat body, and d is the diameter of the valve shaft.

また、本発明のうち請求項2に係る粉粒体供給量可変式開閉弁は、請求項1記載の粉粒体供給量可変式開閉弁において、前記弁体を、前記弁軸に対して、前記弁体の中心を通る中心軸と前記弁軸の中心軸とが同軸となるように取り付けるとともに、前記弁軸を前記バルブ本体に対してスライド軸受を介して上下方向移動自在に設けたことを特徴としている。
また、本発明のうち請求項3に係る粉粒体供給量可変式開閉弁は、請求項2記載の粉粒体供給量可変式開閉弁において、前記スライド軸受を前記バルブ本体における上部チャンバの上方に配置するとともに、前記スライド軸受を前記上部チャンバに対してシール材で隔離していることを特徴としている。
Moreover, the granular material supply amount variable on-off valve according to claim 2 of the present invention is the granular material supply amount variable on-off valve according to claim 1, wherein the valve body is connected to the valve shaft. The central axis passing through the center of the valve body and the central axis of the valve axis are attached so as to be coaxial, and the valve axis is provided to be movable in the vertical direction with respect to the valve body via a slide bearing. It is a feature.
According to a third aspect of the present invention, there is provided a variable particle supply amount variable on-off valve according to the second aspect, wherein the slide bearing is disposed above the upper chamber in the valve body. And the slide bearing is isolated from the upper chamber by a sealing material.

更に、本発明のうち請求項4に係る粉粒体供給量可変式開閉弁は、請求項1乃至3のうちいずれか一項に記載の粉粒体供給量可変式開閉弁において、前記弁軸を上方に付勢して前記弁体を前記弁座体に押しつけるばね部材と、オン操作により前記ばね部材の付勢力に抗して前記弁軸を下方に押し下げ、オフ操作により前記弁軸を下方に押し下げる力を解除するアクチュエータとを備え、該アクチュエータのオンオフ操作により前記弁軸を上下方向に移動させることを特徴としている。   Furthermore, the granular material supply amount variable on-off valve according to claim 4 of the present invention is the granular material supply amount variable on-off valve according to any one of claims 1 to 3, wherein the valve shaft And a spring member that presses the valve body against the valve seat body, and pushes down the valve shaft against an urging force of the spring member by an ON operation, and lowers the valve shaft by an OFF operation. And an actuator for releasing the pressing force, and the valve shaft is moved in the vertical direction by an on / off operation of the actuator.

また、本発明の請求項5に係る粉粒体供給量可変式開閉弁は、請求項4記載の粉粒体供給量可変式開閉弁において、前記粉粒体の質量をW、圧送空気の流入時における前記上部チャンバ内の圧力をP3、圧送空気の流入時における前記下部チャンバ内の圧力をP4、前記開口の断面積をA、前記アクチュエータによる押し下げ力をFa、前記ばね部材による弁軸の上方への付勢力をFsとしたとき、次の(1)式が成立するように、前記粉粒体の質量W、圧送空気の流入時における前記上部チャンバ内の圧力P3、圧送空気の流入時における前記下部チャンバ内の圧力P4、前記開口の断面積をA、前記アクチュエータによる押し下げ力Fa、前記ばね部材による弁軸の上方への付勢力Fsを設定することを特徴としている。
Fa≫Fs≫(A×(P3−P4)+W)…(1)
Moreover, the granular material supply amount variable on-off valve according to claim 5 of the present invention is the granular material supply amount variable on-off valve according to claim 4, wherein the mass of the granular material is W and the inflow of compressed air P3 is the pressure in the upper chamber at the time, P4 is the pressure in the lower chamber at the time of inflow of pumped air, A is the cross-sectional area of the opening, Fa is the pressing force by the actuator, and the valve shaft is above the spring shaft. When the urging force to Fs is Fs, the mass W of the granular material, the pressure P3 in the upper chamber at the time of inflow of the pumped air, and at the time of inflow of the pumped air so that the following equation (1) is satisfied The pressure P4 in the lower chamber, the sectional area of the opening A, the pressing force Fa by the actuator, and the urging force Fs upward of the valve shaft by the spring member are set.
Fa >> Fs >> (A × (P3-P4) + W) (1)

更に、本発明のうち請求項6に係る粉粒体供給量可変式開閉弁は、請求項5記載の粉粒体供給量可変式開閉弁において、圧送空気の流入時における前記上部チャンバ内の圧力P3と圧送空気の流入時における前記下部チャンバ内の圧力P4を次の(2)式が成立するように設定することを特徴としている。
P3>P4…(2)
Furthermore, the granular material supply amount variable on-off valve according to claim 6 of the present invention is the granular material supply amount variable on-off valve according to claim 5, wherein the pressure in the upper chamber at the time of inflow of pumping air. The pressure P4 in the lower chamber at the time of inflow of P3 and the pumping air is set so that the following equation (2) is satisfied.
P3> P4 (2)

また、本発明のうち請求項7に係る粉粒体供給量可変式開閉弁は、請求項1乃至6のうちいずれか一項に記載の粉粒体供給量可変式開閉弁において、前記バルブ本体に、前記上部チャンバ内の圧力を取り出す第1圧力取出し口と、前記下部チャンバ内の圧力を取り出す第2圧力取出し口とを設けたことを特徴としている。
また、本発明のうち請求項8に係る粉粒体供給量可変式開閉弁は、請求項1乃至7のうちいずれか一項に記載の粉粒体供給量可変式開閉弁において、前記バルブ本体のうち下部チャンバを形成する部分が、透明部材で形成されていることを特徴としている。
また、本発明のうち請求項9に係る粉粒体供給量可変式開閉弁は、請求項1乃至8のうちいずれか一項に記載の粉粒体供給量可変式開閉弁において、前記弁座体は前記バルブ本体に着脱自在に取り付けられると共に、前記弁体は前記弁軸に着脱自在に取り付けられることを特徴としている。
According to a seventh aspect of the present invention, the granular material supply amount variable on-off valve according to any one of the first to sixth aspects is characterized in that the valve body Furthermore, a first pressure extraction port for extracting the pressure in the upper chamber and a second pressure extraction port for extracting the pressure in the lower chamber are provided.
Moreover, the granular material supply amount variable on-off valve according to claim 8 of the present invention is the granular material supply amount variable on-off valve according to any one of claims 1 to 7, wherein the valve body Of these, the portion forming the lower chamber is formed of a transparent member.
According to a ninth aspect of the present invention, the granular material supply variable open / close valve according to claim 9 is the powder granular material supply variable variable on / off valve according to any one of the first to eighth aspects. The body is detachably attached to the valve body, and the valve body is detachably attached to the valve shaft.

更に、本発明のうち請求項10に係るエアブラスト装置は、請求項1乃至9のうちいずれか一項に記載の粉粒体供給量可変式開閉弁の前記上部チャンバの流入口を、粉粒体供給管を介して前記粉粒体貯留タンクに接続し、前記粉粒体供給量可変式開閉弁の前記下部チャンバの流出口を、一端が圧送エア供給ホースに接続され、他端が前記噴射ノズルを有するブラストホースに接続された混合管に接続したことを特徴としている。   Furthermore, an air blast device according to a tenth aspect of the present invention provides an inlet of the upper chamber of the granular material supply amount variable on-off valve according to any one of the first to ninth aspects, Connected to the powder storage tank through a body supply pipe, the outlet of the lower chamber of the powder supply variable variable on-off valve, one end is connected to the pressure air supply hose, and the other end is the injection It is characterized by being connected to a mixing tube connected to a blast hose having a nozzle.

本発明のうち請求項1に係る粉粒体供給量可変式開閉弁及び請求項10に係るエアブラスト装置によれば、弁軸の上下方向の移動量を調節することにより、弁座体の開口と球状の弁体との間に形成される通路の断面積の大きさを調整し、弁座体の開口と球状の前記弁体との間に形成される通路を通って上部チャンバから下部チャンバに流入する粉粒体の供給量を調整する調整手段を備えているので、弁座体の開口と弁体との間に形成される通路の断面積の大きさを調整して粉粒体の供給量を連続的に変化させることができる。そして、弁軸の上下方向の移動量を調節することにより、弁座体の開口と球状の弁体との間に形成される通路の断面積の大きさを調整できるから、弁体の開度調整を容易に行うことができる。   According to the powder supply amount variable on-off valve according to claim 1 and the air blast device according to claim 10 of the present invention, the opening of the valve seat body is adjusted by adjusting the amount of movement of the valve shaft in the vertical direction. The size of the cross-sectional area of the passage formed between the valve body and the spherical valve body is adjusted, and the lower chamber is passed through the passage formed between the opening of the valve seat body and the spherical valve body. Since the adjusting means for adjusting the supply amount of the granular material flowing into the valve body is adjusted, the size of the granular material is adjusted by adjusting the size of the cross-sectional area of the passage formed between the opening of the valve seat body and the valve body. The supply amount can be continuously changed. And by adjusting the amount of movement of the valve shaft in the vertical direction, the size of the cross-sectional area of the passage formed between the opening of the valve seat body and the spherical valve body can be adjusted. Adjustment can be performed easily.

そして、粉粒体貯留チャンバからの圧送空気及び粉粒体が流入する流入口を有する上部チャンバに対して、圧送空気及び粉粒体が流出する流出口を有する下部チャンバを上下方向下方に設け、上部チャンバ及び下部チャンバを隔てるように、上下方向に貫通して上部チャンバ及び下部チャンバを連通させる断面円形状の開口を有する弁座体を設け、弁座体の開口を上下方向に貫通するように、バルブ本体に対して上下方向移動自在に弁軸を設け、弁軸の上下方向の移動により弁座体の開口を開閉する球状の弁体を弁軸の下端であって弁座体の下方に設ける。これにより、弁体は弁座体の下方且つ、重力方向に配置されているため、粉粒体は自由落下でも、加圧落下でも拡散落下状態になり安定して弁座体の開口に流下し、弁座体の開口と球状の弁体との間に形成される通路を通って上部チャンバから下部チャンバに流入する粉粒体の供給量を安定化させることができる。これにより、調整した通路の断面積における粉粒体の供給量を連続的に高精度にばらつきなく安定させることができ、供給量の再現性の精度を高めた粉粒体供給量可変式開閉弁及びエアブラスト装置を提供できる。   And, with respect to the upper chamber having an inflow port through which the compressed air and the granular material flow from the granular material storage chamber, a lower chamber having an outlet from which the compressed air and the granular material flows out is provided in the vertical direction downward, A valve seat body having a circular cross-sectional opening that penetrates in the up-down direction and communicates with the upper chamber and the lower chamber is provided so as to separate the upper chamber and the lower chamber, and the opening of the valve seat body is vertically penetrated. A spherical valve body is provided at the lower end of the valve shaft and below the valve seat body, the valve shaft is provided so as to be movable in the vertical direction relative to the valve body, and the valve seat opening is opened and closed by the vertical movement of the valve shaft. Provide. As a result, since the valve body is disposed below the valve seat body and in the direction of gravity, the powder particles are in a state of diffusive drop even if they fall freely or under pressure, and flow down stably to the opening of the valve seat body. The supply amount of the granular material flowing into the lower chamber from the upper chamber through the passage formed between the opening of the valve seat body and the spherical valve body can be stabilized. As a result, the supply amount of the granular material in the adjusted cross-sectional area of the passage can be continuously stabilized with high accuracy without variation, and the granular material supply amount variable on-off valve with improved accuracy of supply amount reproducibility. And an air blasting device.

そして、上部チャンバの流入口から投入する粉粒体の投入量が、粉粒体が自由落下する場合及び粉粒体が圧送空気によって加圧されて落下する場合のいずれの場合にもかかわらず、弁座体の開口と球状の弁体との間に形成される通路を通って下部チャンバに流入する粉粒体の最大供給量よりも多くなるように、流入口の開口面積を設定するので、粉粒体が自由落下する場合及び粉粒体が圧送空気によって加圧されて落下する場合のいずれの場合であっても、弁体が弁座体の開口に対して開閉しているいずれの状態でも、常に、粉粒体が上部チャンバ内の弁座体の上方に溜まり、弁座体の開口において円周状に均等に粉粒体が堆積することになる。このため、弁座体の開口と球状の弁体との間に形成される通路を通って上部チャンバから下部チャンバに流入する粉粒体の供給量を安定化させることができる。これにより、調整した通路の断面積における粉粒体の供給量を連続的に高精度にばらつきなく安定させることができ、供給量の再現性の精度を高めた粉粒体供給量可変式開閉弁及びエアブラスト装置を提供できる。   And, regardless of the case where the amount of the granular material charged from the inlet of the upper chamber is either the case where the granular material falls freely or the case where the granular material falls by being pressurized by the pressurized air, Since the opening area of the inlet is set so as to be larger than the maximum supply amount of the granular material flowing into the lower chamber through the passage formed between the opening of the valve seat body and the spherical valve body, Regardless of the case where the granular material falls freely and the case where the granular material falls by being pressurized by pressurized air, any state where the valve body is opened and closed with respect to the opening of the valve seat body However, the granular material always accumulates above the valve seat body in the upper chamber, and the granular material is uniformly deposited circumferentially at the opening of the valve seat body. For this reason, the supply amount of the granular material flowing into the lower chamber from the upper chamber through the passage formed between the opening of the valve seat body and the spherical valve body can be stabilized. As a result, the supply amount of the granular material in the adjusted cross-sectional area of the passage can be continuously stabilized with high accuracy without variation, and the granular material supply amount variable on-off valve with improved accuracy of supply amount reproducibility. And an air blasting device.

また、本発明のうち請求項2に係る粉粒体供給量可変式開閉弁によれば、請求項1記載の粉粒体供給量可変式開閉弁において、前記弁体を、前記弁軸に対して、前記弁体の中心を通る中心軸と前記弁軸の中心軸とが同軸となるように取り付けるとともに、前記弁軸を前記バルブ本体に対してスライド軸受を介して上下方向移動自在に設けたので、弁座体の開口に対して弁体が偏心することを回避することができる。このため、弁座体の開口と球状の弁体との間に形成される通路の断面積が均等になり、粉粒体の供給量の再現性の精度を高めることができる。   Moreover, according to the granular material supply amount variable on-off valve according to claim 2 of the present invention, in the granular material supply amount variable on-off valve according to claim 1, the valve body is connected to the valve shaft. The central axis passing through the center of the valve body and the central axis of the valve axis are attached to be coaxial, and the valve axis is provided so as to be movable in the vertical direction with respect to the valve body via a slide bearing. Therefore, it is possible to avoid the eccentricity of the valve body with respect to the opening of the valve seat body. For this reason, the cross-sectional area of the channel | path formed between the opening of a valve seat body and a spherical valve body becomes equal, and the precision of the reproducibility of the supply amount of a granular material can be improved.

更に、本発明のうち請求項3に係る粉粒体供給量可変式開閉弁によれば、請求項2記載の粉粒体供給量可変式開閉弁において、前記スライド軸受を前記バルブ本体における上部チャンバの上方に配置するとともに、前記スライド軸受を前記上部チャンバに対してシール材で隔離しているので、スライド軸受に粉粒体が接触することがなく、粉粒体の噛み込みを回避でき、粉粒体の噛み込みによる弁軸の摩耗を回避することができ、弁軸がスムーズに移動することができる。   Furthermore, according to the granular material supply amount variable on-off valve according to claim 3 of the present invention, in the granular material supply amount variable on-off valve according to claim 2, the slide bearing is arranged in the upper chamber of the valve body. Since the slide bearing is separated from the upper chamber by a sealing material, the powder particles do not come into contact with the slide bearing, and the biting of the powder particles can be avoided. Wear of the valve shaft due to the biting of the particles can be avoided, and the valve shaft can move smoothly.

また、本発明のうち請求項4に係る粉粒体供給量可変式開閉弁によれば、請求項1乃至3のうちいずれか一項に記載の粉粒体供給量可変式開閉弁において、前記弁軸を上方に付勢して前記弁体を前記弁座体に押しつけるばね部材と、オン操作により前記ばね部材の付勢力に抗して前記弁軸を下方に押し下げ、オフ操作により前記弁軸を下方に押し下げる力を解除するアクチュエータとを備え、該アクチュエータのオンオフ操作により前記弁軸を上下方向に移動させるので、簡単な構成で弁軸の上下動移動、即ち弁体の開閉を行うことができる。   Moreover, according to the granular material supply amount variable on-off valve according to claim 4 of the present invention, in the granular material supply amount variable on-off valve according to any one of claims 1 to 3, A spring member that urges the valve shaft upward to press the valve body against the valve seat body, and pushes the valve shaft downward against an urging force of the spring member by an on operation; And an actuator that releases the force that pushes down the valve, and the valve shaft is moved in the vertical direction by an on / off operation of the actuator, so that the valve shaft can be moved vertically, that is, the valve body can be opened and closed with a simple configuration. it can.

更に、本発明のうち請求項5に係る粉粒体供給量可変式開閉弁によれば、請求項4記載の粉粒体供給量可変式開閉弁において、前記粉粒体の質量をW、圧送空気の流入時における前記上部チャンバ内の圧力をP3、圧送空気の流入時における前記下部チャンバ内の圧力をP4、前記開口の断面積をA、前記アクチュエータによる押し下げ力をFa、前記ばね部材による弁軸の上方への付勢力をFsとしたとき、次の(1)式が成立するように、前記粉粒体の質量W、圧送空気の流入時における前記上部チャンバ内の圧力P3、圧送空気の流入時における前記下部チャンバ内の圧力P4、前記開口の断面積をA、前記アクチュエータによる押し下げ力Fa、前記ばね部材による弁軸の上方への付勢力Fsを設定する。
Fa≫Fs≫(A×(P3−P4)+W)…(1)
このため、ばね部材による弁軸の上方への付勢力Fsが、圧送空気及び粉粒体の質量を加えた力よりも大きいので、外乱によっても弁体の弁座体に対する位置が変化せずに、弁座体の開口と球状の弁体との間に形成される通路を通って上部チャンバから下部チャンバに流入する粉粒体の供給量を安定化させることができる。
Furthermore, according to the granular material supply variable open / close valve according to claim 5 of the present invention, in the granular material supply variable variable open / close valve according to claim 4, the mass of the granular material is W The pressure in the upper chamber at the time of air inflow is P3, the pressure in the lower chamber at the time of inflow of compressed air is P4, the sectional area of the opening is A, the pressing force by the actuator is Fa, and the valve by the spring member Assuming that the upward biasing force of the shaft is Fs, the mass W of the granular material, the pressure P3 in the upper chamber when the pumped air flows in, and the pumped air so that the following equation (1) holds: The pressure P4 in the lower chamber at the time of inflow, the sectional area of the opening A, the pressing force Fa by the actuator, and the urging force Fs upward of the valve shaft by the spring member are set.
Fa >> Fs >> (A × (P3-P4) + W) (1)
For this reason, since the urging force Fs upward of the valve shaft by the spring member is larger than the force obtained by adding the mass of the compressed air and the granular material, the position of the valve body relative to the valve seat body does not change due to disturbance. The supply amount of the granular material flowing into the lower chamber from the upper chamber through the passage formed between the opening of the valve seat body and the spherical valve body can be stabilized.

また、本発明のうち請求項6に係る粉粒体供給量可変式開閉弁によれば、請求項5記載の粉粒体供給量可変式開閉弁において、圧送空気の流入時における前記上部チャンバ内の圧力P3と圧送空気の流入時における前記下部チャンバ内の圧力P4を次の(2)式が成立するように設定する。
P3>P4…(2)
このため、圧送空気の流入時における上部チャンバ内の圧力P3が圧送空気の流入時における下部チャンバ内の圧力P4よりも大きく設定され、弁座体の開口と球状の弁体との間に形成される通路を通って上部チャンバから下部チャンバに流入する粉粒体の供給量を安定化させることができる。
Moreover, according to the granular material supply amount variable type on-off valve according to claim 6 of the present invention, in the granular material supply amount variable type on-off valve according to claim 5, the inside of the upper chamber at the time of inflow of pumped air The pressure P3 and the pressure P4 in the lower chamber when the pumping air flows in are set so that the following equation (2) is established.
P3> P4 (2)
For this reason, the pressure P3 in the upper chamber when the pumped air flows in is set to be larger than the pressure P4 in the lower chamber when the pumped air flows in, and is formed between the opening of the valve seat body and the spherical valve element. It is possible to stabilize the supply amount of the granular material flowing from the upper chamber into the lower chamber through the passage.

更に、本発明のうち請求項7に係る粉粒体供給量可変式開閉弁によれば、請求項1乃至6のうちいずれか一項に記載の粉粒体供給量可変式開閉弁において、前記バルブ本体に、前記上部チャンバ内の圧力を取り出す第1圧力取出し口と、前記下部チャンバ内の圧力を取り出す第2圧力取出し口とを設けたので、第1圧力取出し口から取り出した上部チャンバ内の圧力と、第2圧力取出し口から取り出した下部チャンバ内の圧力との差圧を検知し、その差圧を制御することにより、弁座体の開口と球状の弁体との間に形成される通路を通って上部チャンバから下部チャンバに流入する粉粒体の供給量をより安定化させることができる。   Furthermore, according to the granular material supply amount variable on-off valve according to claim 7 of the present invention, in the granular material supply amount variable on-off valve according to any one of claims 1 to 6, Since the valve main body is provided with a first pressure extraction port for extracting the pressure in the upper chamber and a second pressure extraction port for extracting the pressure in the lower chamber, the valve body has an internal pressure in the upper chamber extracted from the first pressure extraction port. It is formed between the opening of the valve seat body and the spherical valve body by detecting the differential pressure between the pressure and the pressure in the lower chamber taken out from the second pressure outlet and controlling the differential pressure. It is possible to further stabilize the supply amount of the granular material flowing into the lower chamber from the upper chamber through the passage.

また、本発明のうち請求項8に係る粉粒体供給量可変式開閉弁によれば、請求項1乃至7のうちいずれか一項に記載の粉粒体供給量可変式開閉弁において、前記バルブ本体のうち下部チャンバを形成する部分が、透明部材で形成されているので、弁座体の開口と球状の弁体との間に形成される通路を通って上部チャンバから下部チャンバに流入する粉粒体の流下状態を外部から観察することができる。   Moreover, according to the granular material supply amount variable on-off valve according to claim 8 of the present invention, in the granular material supply amount variable on-off valve according to any one of claims 1 to 7, Since the portion of the valve body that forms the lower chamber is formed of a transparent member, it flows from the upper chamber into the lower chamber through a passage formed between the opening of the valve seat body and the spherical valve body. The flow-down state of the granular material can be observed from the outside.

また、本発明のうち請求項9に係る粉粒体供給量可変式開閉弁によれば、請求項1乃至8のうちいずれか一項に記載の粉粒体供給量可変式開閉弁において、前記弁座体は前記バルブ本体に着脱自在に取り付けられると共に、前記弁体は前記弁軸に着脱自在に取り付けられるので、弁座体あるいは弁体が摩耗した際に、それぞれをバルブ本体あるいは弁軸から取り外して反転し、再度それらバルブ本体あるいは弁軸に取り付けることにより、初期の状態を復元でき、ぞれぞれの耐久性を2倍にすることができ、ランニングコストの低減を図ることができる。   Moreover, according to the granular material supply amount variable on-off valve according to claim 9 of the present invention, in the granular material supply amount variable on-off valve according to any one of claims 1 to 8, The valve seat body is detachably attached to the valve body, and the valve body is detachably attached to the valve shaft. Therefore, when the valve seat body or the valve body is worn, the valve seat body and the valve shaft are respectively attached to the valve body. By removing and reversing and re-attaching them to the valve body or the valve stem, the initial state can be restored, the durability of each can be doubled, and the running cost can be reduced.

本発明に係るエアブラスト装置の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of the air blasting apparatus which concerns on this invention. 図1に示すエアブラスト装置に用いられる本発明に係る粉粒体供給量可変式開閉弁の概略説明図で、弁体が弁座体の開口に対し閉じた状態を示している。It is a schematic explanatory drawing of the granular material supply amount variable type on-off valve concerning the present invention used for the air blast device shown in Drawing 1, and shows the state where the valve body closed to the opening of the valve seat body. 図1に示すエアブラスト装置に用いられる本発明に係る粉粒体供給量可変式開閉弁の概略説明図で、弁体が弁座体の開口に対し開いた状態を示している。It is a schematic explanatory drawing of the granular material supply amount variable type on-off valve based on this invention used for the air blast apparatus shown in FIG. 1, The state which the valve body opened with respect to opening of the valve seat body is shown. 弁座体の開口と球状の弁体との間に形成される通路を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the channel | path formed between the opening of a valve seat body, and a spherical valve body. 図1に示すエアブラスト装置における、圧送空気送入時における圧送エア供給ホース内の圧力、粉粒体貯留タンク内の圧力、上部チャンバ内の圧力、下部チャンバ内の圧力、及び混合管内の圧力を説明するための説明図である。In the air blasting apparatus shown in FIG. 1, the pressure in the pressurized air supply hose, the pressure in the granular material storage tank, the pressure in the upper chamber, the pressure in the lower chamber, and the pressure in the mixing pipe are shown. It is explanatory drawing for demonstrating. 弁体を弁座体対して上方に配置した場合の問題点を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the problem at the time of arrange | positioning a valve body upwards with respect to a valve seat body. 従来のエアブラスト装置の一例の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of an example of the conventional air blasting apparatus. 従来のエアブラスト装置に用いられる粒体供給用開閉弁の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the opening / closing valve for granule supply used for the conventional air blasting apparatus. 従来のエアブラスト装置に用いられる粉粒体供給用開閉弁の他の例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other example of the opening-closing valve for granular material supply used for the conventional air blasting apparatus.

以下、本発明に係る粉粒体供給量可変式開閉弁を図面を参照して説明する。
図1に示すエアブラスト装置1は、粉粒体40を貯留する粉粒体貯留タンク7と、図示しない被加工物の表面に粉粒体40を圧送空気とともに噴射する噴射ノズル5との間に配置された粉粒体供給量可変式開閉弁10を有している。
ここで、粉粒体供給量可変式開閉弁10は、粉粒体貯留タンク7から粉粒体40を噴射ノズル5に供給するに際して使用される粉粒体供給量可変式開閉弁であり、粉粒体貯留タンク7と混合管3との間にバルブ本体15を備えている。
このバルブ本体15は、粉粒体貯留タンク7からの圧送空気及び粉粒体が流入する流入口11を有する上部チャンバ12と、上部チャンバ12に対して上下方向下方に設けられ、圧送空気及び粉粒体が流出する流出口13を有する下部チャンバ14とを備えている。
Hereinafter, a granular material supply amount variable on-off valve according to the present invention will be described with reference to the drawings.
The air blast apparatus 1 shown in FIG. 1 is between the granular material storage tank 7 which stores the granular material 40, and the injection nozzle 5 which injects the granular material 40 with pressure air on the surface of the workpiece which is not shown in figure. It has a granular material supply variable open / close valve 10 arranged.
Here, the granular material supply amount variable on-off valve 10 is a granular material supply amount variable on-off valve used when supplying the granular material 40 from the granular material storage tank 7 to the injection nozzle 5. A valve body 15 is provided between the granule storage tank 7 and the mixing tube 3.
This valve main body 15 is provided in the upper and lower direction 12 with respect to the upper chamber 12 which has the inflow port 11 into which the compressed air from the granular material storage tank 7 and a granular material flow in, and the upper chamber 12, and compressed air and powder And a lower chamber 14 having an outlet 13 through which particles flow out.

上部チャンバ12は、円筒状の上部チャンバ形成部材16の内部に形成され、上部チャンバ形成部材16の上側開口は開口部閉塞部材17により閉塞されている。流入口11は、上部チャンバ形成部材16の上下方向略中央部に形成されて、内部の上部チャンバ12と外部とを連通させるように貫通している。流入口11には、粉粒体供給管8の一端が接続され、粉粒体供給管8の他端は、バルブ本体15よりも上方に位置する粉粒体貯留タンク7の下端に接続されている。   The upper chamber 12 is formed inside a cylindrical upper chamber forming member 16, and the upper opening of the upper chamber forming member 16 is closed by an opening closing member 17. The inflow port 11 is formed at a substantially central portion of the upper chamber forming member 16 in the vertical direction, and penetrates the upper chamber 12 inside and communicates with the outside. One end of the granular material supply pipe 8 is connected to the inflow port 11, and the other end of the granular material supply pipe 8 is connected to the lower end of the granular material storage tank 7 positioned above the valve body 15. Yes.

また、下部チャンバ14は、円筒状の下部チャンバ形成部材18の内部に形成され、下部チャンバ形成部材18の下側開口は底部材19により閉塞されている。流出口13は、底部材19の中央部に形成され、内部の下部チャンバ14と外部とを連通させるように上下方向に貫通している。下部チャンバ形成部材18及び底部材19は、透明部材(透明の樹脂部材)で形成されている。底部材19の下方には、水平方向に延びる混合管3が接続されている。流出口13には、図1に示すように、粉粒体導入管9が接続され、この粉粒体導入管9は、混合管3内に延びている。そして、水平方向に延びる混合管3の一端は圧送エア供給ホース2に接続され、他端は噴射ノズル5を有するブラストホース4に接続されている。また、圧送エア供給ホース2には、圧送空気導入管6の一端が接続され、圧送空気導入管6の他端は、粉粒体貯留タンク7に接続されている。   The lower chamber 14 is formed inside a cylindrical lower chamber forming member 18, and the lower opening of the lower chamber forming member 18 is closed by a bottom member 19. The outflow port 13 is formed at the center of the bottom member 19 and penetrates in the vertical direction so as to communicate the internal lower chamber 14 with the outside. The lower chamber forming member 18 and the bottom member 19 are formed of a transparent member (transparent resin member). A mixing pipe 3 extending in the horizontal direction is connected below the bottom member 19. As shown in FIG. 1, a powder particle introduction tube 9 is connected to the outlet 13, and this particle particle introduction tube 9 extends into the mixing tube 3. One end of the mixing pipe 3 extending in the horizontal direction is connected to the pressure air supply hose 2, and the other end is connected to a blast hose 4 having an injection nozzle 5. Further, one end of a pressurized air introduction pipe 6 is connected to the pressurized air supply hose 2, and the other end of the pressurized air introduction pipe 6 is connected to a granular material storage tank 7.

そして、バルブ本体15内には、上部チャンバ12及び下部チャンバ14を隔てるように弁座体20設けられている。弁座体20は、上部チャンバ形成部材16の底部に着脱自在に取り付けられている。そして、弁座体20の中央部には、上下方向に貫通して上部チャンバ12及び下部チャンバ14を連通させる断面円形状の開口21が形成されている。   A valve seat body 20 is provided in the valve body 15 so as to separate the upper chamber 12 and the lower chamber 14. The valve seat body 20 is detachably attached to the bottom of the upper chamber forming member 16. An opening 21 having a circular cross section is formed at the center of the valve seat body 20 so as to penetrate the upper chamber 12 and the lower chamber 14 through the vertical direction.

また、バルブ本体15の開口部閉塞部材17には、弁座体20の開口を上下方向に貫通するように弁軸22が上下方向移動自在に設けられている。そして、弁軸22の下端であって弁座体20の下方には、弁軸22の上下方向の移動により弁座体20の開口21を開閉する球状の弁体23が設けられている。弁体23の直径は、開口21の直径よりも大きくなっている。弁体23の材料は、粉粒体の種類により耐摩耗性を考慮し、鋼球、ボロンカーバイト、ポリウレタン等から選択することが好ましい。   A valve shaft 22 is provided in the opening closing member 17 of the valve body 15 so as to be movable in the vertical direction so as to penetrate the opening of the valve seat body 20 in the vertical direction. A spherical valve body 23 that opens and closes the opening 21 of the valve seat body 20 by the vertical movement of the valve shaft 22 is provided at the lower end of the valve shaft 22 and below the valve seat body 20. The diameter of the valve body 23 is larger than the diameter of the opening 21. The material of the valve body 23 is preferably selected from steel balls, boron carbide, polyurethane and the like in consideration of wear resistance depending on the type of powder.

この弁体23は、図2に示すように、弁軸22に螺合するナット23aにより弁軸22に着脱自在に取り付けられる。また、弁体23は、弁軸22に対して、弁体23の中心を通る中心軸と弁軸22の中心軸とが同軸となるように取り付けられるとともに、弁軸22はバルブ本体15の開口部閉塞部材17に対してスライド軸受28を介して上下方向移動自在に設けられる。スライド軸受28は、開口部閉塞部材17に設けられていて上部チャンバ12の上方に配置されている。また、このスライド軸受28は、上部チャンバ12に対してシール材29で隔離されている。   As shown in FIG. 2, the valve body 23 is detachably attached to the valve shaft 22 by a nut 23 a that is screwed onto the valve shaft 22. The valve body 23 is attached to the valve shaft 22 so that the central axis passing through the center of the valve body 23 and the central axis of the valve shaft 22 are coaxial with each other. The part closing member 17 is provided so as to be movable in the vertical direction via a slide bearing 28. The slide bearing 28 is provided in the opening closing member 17 and is disposed above the upper chamber 12. The slide bearing 28 is isolated from the upper chamber 12 by a sealing material 29.

そして、弁軸22の上端に形成されたフランジ部と開口部閉塞部材17の上端面との間には、図1乃至図3に示すように、弁軸22を上方に付勢して弁体23を弁座体20に押しつけるばね部材24が設けられている。また、弁軸22の上端は、アクチュエータを構成するシリンダ25のシリンダロッド26の下端に固定されている。シリンダ25は、オン操作によりばね部材24の付勢力に抗してシリンダロッド26を下方にストロークさせて弁軸22を下方に押し下げ、オフ操作により弁軸22を下方に押し下げる力を解除してシリンダロッド26が元の位置にもどるようになっている。従って、アクチュエータを構成するシリンダ25のオンオフ操作により弁軸22を上下方向に移動させるようになっている。   And between the flange part formed in the upper end of the valve shaft 22, and the upper end surface of the opening part closure member 17, as shown in FIG. 1 thru | or FIG. A spring member 24 is provided to press 23 against the valve seat body 20. The upper end of the valve shaft 22 is fixed to the lower end of the cylinder rod 26 of the cylinder 25 constituting the actuator. The cylinder 25 moves the cylinder rod 26 downward against the urging force of the spring member 24 by an on operation, pushes the valve shaft 22 downward, and releases the force that pushes the valve shaft 22 downward by an off operation. The rod 26 is returned to its original position. Therefore, the valve shaft 22 is moved in the vertical direction by turning on and off the cylinder 25 constituting the actuator.

また、シリンダ25には、シリンダロッド26の下方へのストローク量を規制する、即ち、弁軸22の上下方向の移動量を調節するストローク調整部材(調整手段)27が設けられている。このストローク調整部材27は、シリンダロッド26の下方へのストローク量を規制する、即ち、弁軸22の上下方向の移動量を調節することにより、弁座体20の開口21と球状の弁体23との間に形成される通路の断面積の大きさを調整し、弁座体20の開口21と球状の弁体23との間に形成される通路を通って上部チャンバ12から下部チャンバ14に流入する粉粒体40の供給量を調整するようになっている。   The cylinder 25 is provided with a stroke adjusting member (adjusting means) 27 that regulates the downward stroke amount of the cylinder rod 26, that is, adjusts the vertical movement amount of the valve shaft 22. The stroke adjusting member 27 regulates the downward stroke amount of the cylinder rod 26, that is, by adjusting the vertical movement amount of the valve shaft 22, so that the opening 21 of the valve seat body 20 and the spherical valve body 23 are adjusted. The cross-sectional area of the passage formed between the upper chamber 12 and the lower chamber 14 passes through the passage formed between the opening 21 of the valve seat body 20 and the spherical valve body 23. The supply amount of the flowing granular material 40 is adjusted.

ここで、当該通路の断面積について図4を参照して説明する。図4(a)に示すように、球状の弁体23が弁座体20に対して下方に距離Sだけ離れた場合、弁座体20の開口21の直径がD場合には、弁座体20の開口21と球状の弁体23との間に形成される通路の断面積は、図4(b)に示すように、斜線部分の面積となり、その大きさは、次式によって表される。
当該通路の断面積B=πD×S
そして、弁座体20の開口21と球状の弁体23との間に形成される通路を通って上部チャンバ12から下部チャンバ14に流入する粉粒体40の供給量は、当該通路の断面積B=πD×Sと、上部チャンバ12内の圧力及び下部チャンバ14内の圧力の差圧とによって決定される。
Here, the sectional area of the passage will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 4A, when the spherical valve body 23 is spaced downward by a distance S with respect to the valve seat body 20, when the diameter of the opening 21 of the valve seat body 20 is D, the valve seat body As shown in FIG. 4B, the cross-sectional area of the passage formed between the 20 openings 21 and the spherical valve body 23 is the area of the hatched portion, and the size thereof is expressed by the following equation. .
Cross-sectional area of the passage B = πD × S
And the supply amount of the granular material 40 which flows into the lower chamber 14 from the upper chamber 12 through the passage formed between the opening 21 of the valve seat body 20 and the spherical valve body 23 is the sectional area of the passage. It is determined by B = πD × S and the pressure difference between the pressure in the upper chamber 12 and the pressure in the lower chamber 14.

また、上部チャンバ12に設けられた流入口11の開口面積は、上部チャンバ12の流入口11から投入する粉粒体40の投入量が、粉粒体40が上部チャンバ12に自由落下する場合及び粉粒体40が圧送空気によって加圧されて落下する場合のいずれの場合にもかかわらず、弁座体20の開口21と球状の弁体23との間に形成される通路を通って下部チャンバ14に流入する粉粒体40の最大供給量よりも多くなるように、設定してある。ここで、弁座体20の開口21と球状の弁体23との間に形成される通路を通って下部チャンバ14に流入する粉粒体の供給量は、前述したように、当該通路の断面積B=πD×Sと上部チャンバ12内の圧力及び下部チャンバ14内の圧力の差圧とによって決定される。そして、前述の「最大供給量」は、上部チャンバ内の圧力及び下部チャンバ内の圧力の差圧が0の時(自由落下の時)、弁座体20の開口21と弁軸22との間に形成される通路の上方から見た断面積A=π/4・(D−d)(図4(a)参照)を通過する粉粒体の量が飽和状態になった時の量を意味する。ここで、Dは弁座体20の開口21の直径、dは弁軸22の直径である。 Further, the opening area of the inlet 11 provided in the upper chamber 12 is such that the amount of the granular material 40 introduced from the inlet 11 of the upper chamber 12 is such that the granular material 40 falls freely into the upper chamber 12 and The lower chamber passes through a passage formed between the opening 21 of the valve seat body 20 and the spherical valve body 23 regardless of the case where the powder body 40 is pressurized and dropped by the compressed air. 14 is set so as to be larger than the maximum supply amount of the granular material 40 flowing into the gas. Here, the supply amount of the granular material flowing into the lower chamber 14 through the passage formed between the opening 21 of the valve seat body 20 and the spherical valve body 23 is, as described above, the cutting of the passage. It is determined by the area B = πD × S and the pressure difference in the upper chamber 12 and the pressure in the lower chamber 14. The above-mentioned “maximum supply amount” is the difference between the opening 21 of the valve seat body 20 and the valve shaft 22 when the pressure difference between the pressure in the upper chamber and the pressure in the lower chamber is zero (when free-falling). The amount when the amount of powder passing through the cross-sectional area A = π / 4 · (D 2 −d 2 ) (see FIG. 4 (a)) seen from above the passage formed in the case becomes saturated. Means. Here, D is the diameter of the opening 21 of the valve seat body 20, and d is the diameter of the valve shaft 22.

上部チャンバ12に設けられた流入口11の開口面積は、具体的には次式が成立するように設定することが好ましい。
当該流入口11の開口面積≫弁座体20の開口21と弁軸22との間に形成される通路の上方から見た断面積A=π/4・(D−d
なお、弁座体20の開口21と球状の弁体23との間に形成される通路を通って下部チャンバ14に流入する粉粒体の供給量を調整できる範囲は、前記断面積A=π/4・(D−d)≧前記断面積B=πD×Sが成立する場合のみであり、A<Bのときには前記粉粒体の供給量は、Aで規制され、いくらBが大きくなっても変わらない。
Specifically, the opening area of the inflow port 11 provided in the upper chamber 12 is preferably set so that the following equation is established.
Opening area of the inlet 11 >> Cross sectional area A = π / 4 · (D 2 −d 2 ) as viewed from above the passage formed between the opening 21 of the valve seat body 20 and the valve shaft 22
The range in which the supply amount of the granular material flowing into the lower chamber 14 through the passage formed between the opening 21 of the valve seat body 20 and the spherical valve body 23 can be adjusted is the cross-sectional area A = π. / 4 · (D 2 −d 2 ) ≧ only when the cross-sectional area B = πD × S is satisfied, and when A <B, the supply amount of the granular material is regulated by A, and how much B is large It does not change even if it becomes.

また、図3に示すように、バルブ本体15の上部チャンバ形成部材16に上部チャンバ12内の圧力を取り出す第1圧力取出し口30を設け、下部チャンバ形成部材18に、下部チャンバ14内の圧力を取り出す第2圧力取出し口31が設けられている。そして、第1圧力取出し口30には導圧管32が接続されるとともに、第2圧力取出し口31には導圧管33が接続され、これら導圧管32,33には、上部チャンバ12内の圧力と下部チャンバ14内の圧力との差圧を測定する差圧計35が接続されている。   Further, as shown in FIG. 3, a first pressure outlet 30 is provided in the upper chamber forming member 16 of the valve body 15 to extract the pressure in the upper chamber 12, and the pressure in the lower chamber 14 is applied to the lower chamber forming member 18. A second pressure outlet 31 for taking out is provided. A pressure guiding pipe 32 is connected to the first pressure outlet 30, and a pressure guiding pipe 33 is connected to the second pressure outlet 31. The pressure guiding pipes 32 and 33 are connected to the pressure in the upper chamber 12. A differential pressure gauge 35 for measuring a differential pressure with respect to the pressure in the lower chamber 14 is connected.

このような粉粒体供給量可変式開閉弁10を組み込んだエアブラスト装置1において、粉粒体40を被加工物の表面に圧送空気とともに噴射ノズル5から噴射するときには、弁体23が弁座体20の開口21を閉じた状態で混合管3へ圧送エア供給ホース2により圧送空気を送入するとともに、粉粒体貯留タンク7へ圧送空気導入管6により圧送空気を送入して粉粒体貯留タンク7内を加圧する。これにより、図1及び図2に示すように、粉粒体貯留タンク7内に貯留されている粉粒体40が粉粒体供給管8を通って流入口11に入り、上部チャンバ12内に流下するとともに、粉粒体40が上部チャンバ12内で弁座体20上に堆積される。ここで、粉粒体貯留タンク7へ圧送空気導入管6により圧送空気を送入して粉粒体貯留タンク7内を加圧する必要は必ずしもなく、粉粒体40の下流チャンバ14への供給量が少なくてよい場合には、粉粒体貯留タンク7から上流チャンバ12内へ粉粒体40を自由落下させてもよい。   In the air blasting apparatus 1 incorporating such a granular material supply amount variable on-off valve 10, when the granular material 40 is injected from the injection nozzle 5 together with the pressurized air onto the surface of the workpiece, the valve body 23 is the valve seat. While the opening 21 of the body 20 is closed, the compressed air is fed into the mixing tube 3 by the pressurized air supply hose 2, and the pressurized air is fed into the powder storage tank 7 by the pressurized air introduction tube 6. The inside of the body storage tank 7 is pressurized. Thereby, as shown in FIGS. 1 and 2, the granular material 40 stored in the granular material storage tank 7 enters the inlet 11 through the granular material supply pipe 8, and enters the upper chamber 12. As the powder flows down, the powder particles 40 are deposited on the valve seat body 20 in the upper chamber 12. Here, it is not always necessary to pressurize the granular material storage tank 7 by supplying pressurized air to the granular material storage tank 7 through the compressed air introduction pipe 6, and the supply amount of the granular material 40 to the downstream chamber 14 is not necessarily required. In the case where it is sufficient, the granular material 40 may be freely dropped from the granular material storage tank 7 into the upstream chamber 12.

次いで、図3に示すように、シリンダ25をオン操作して弁軸22を下方に移動させ、弁体23を弁座体20の開口21に対して開く。すると、粉粒体40は、弁座体20の開口21と球状の弁体23との間に形成される通路を通って上部チャンバ12から下部チャンバ14に流入する。下部チャンバ14内に流入した粉粒体40は、流出口13を通って粉粒体導入管9から混合管3内に入る。   Next, as shown in FIG. 3, the cylinder 25 is turned on to move the valve shaft 22 downward, and the valve body 23 is opened with respect to the opening 21 of the valve seat body 20. Then, the granular material 40 flows into the lower chamber 14 from the upper chamber 12 through a passage formed between the opening 21 of the valve seat body 20 and the spherical valve body 23. The granular material 40 that has flowed into the lower chamber 14 passes through the outlet 13 and enters the mixing tube 3 from the granular material introduction tube 9.

そして、粉粒体40は、混合管3内において、圧送エア供給ホース2から供給される圧送空気と混合されてブラストホース4へ流入して噴射ノズル5から被加工物の表面に向けて噴射される。
ここで、本実施形態に係る粉粒体供給量可変式開閉弁10及びエアブラスト装置1によれば、ストローク調整部材27によって、シリンダロッド26の下方へのストローク量を規制する、即ち、弁軸22の上下方向の移動量を調節することにより、弁座体20の開口21と球状の弁体23との間に形成される通路の断面積の大きさを調整し、弁座体20の開口21と球状の弁体23との間に形成される通路を通って上部チャンバ12から下部チャンバ14に流入する粉粒体40の供給量を調整できる。このため、弁座体20の開口21と弁体23との間に形成される通路の断面積の大きさを調整して粉粒体40の供給量を連続的に変化させることができる。そして、弁軸22の上下方向の移動量を調節することにより、弁座体20の開口21と球状の弁体23との間に形成される通路の断面積の大きさを調整できるから、弁体23の開度調整を容易に行うことができる。
And the granular material 40 is mixed with the pressurized air supplied from the pressurized air supply hose 2 in the mixing pipe 3, flows into the blast hose 4, and is injected toward the surface of the workpiece from the injection nozzle 5. The
Here, according to the granular material supply amount variable on-off valve 10 and the air blast device 1 according to the present embodiment, the stroke amount of the cylinder rod 26 is regulated by the stroke adjusting member 27, that is, the valve shaft. By adjusting the amount of movement of the valve 22 in the vertical direction, the size of the cross-sectional area of the passage formed between the opening 21 of the valve seat body 20 and the spherical valve body 23 is adjusted, and the opening of the valve seat body 20 is adjusted. The supply amount of the granular material 40 flowing from the upper chamber 12 into the lower chamber 14 through the passage formed between the valve 21 and the spherical valve body 23 can be adjusted. For this reason, the supply amount of the granular material 40 can be continuously changed by adjusting the size of the cross-sectional area of the passage formed between the opening 21 of the valve seat body 20 and the valve body 23. Then, by adjusting the amount of movement of the valve shaft 22 in the vertical direction, the size of the cross-sectional area of the passage formed between the opening 21 of the valve seat body 20 and the spherical valve body 23 can be adjusted. The opening degree of the body 23 can be easily adjusted.

そして、粉粒体貯留チャンバ7からの圧送空気及び粉粒体40が流入する流入口11を有する上部チャンバ12に対して、圧送空気及び粉粒体が流出する流出口13を有する下部チャンバ14を上下方向下方に設けている。また、上部チャンバ12及び下部チャンバ14を隔てるように、上下方向に貫通して上部チャンバ12及び下部チャンバ14を連通させる断面円形状の開口21を有する弁座体20を設け、弁座体20の開口21を上下方向に貫通するように、バルブ本体15に対して上下方向移動自在に弁軸22を設け、弁軸22の上下方向の移動により弁座体20の開口21を開閉する球状の弁体23を弁軸22の下端であって弁座体20の下方に設けている。これにより、弁体23は弁座体20の下方且つ、重力方向に配置されているため、粉粒体40は自由落下でも、加圧落下でも拡散落下状態になり安定して弁座体20の開口21に流下し、弁座体20の開口21と球状の弁体23との間に形成される通路を通って上部チャンバ12から下部チャンバ14に流入する粉粒体40の供給量を安定化させることができる。これにより、調整した通路の断面積における粉粒体40の供給量を連続的に高精度にばらつきなく安定させることができ、粉粒体40の供給量の再現性の精度を高めた粉粒体供給量可変式開閉弁10及びエアブラスト装置1を提供できる。   Then, the lower chamber 14 having the outlet 13 from which the compressed air and the granular material flow out is provided to the upper chamber 12 having the inlet 11 into which the compressed air and the granular material 40 flow from the granular material storage chamber 7. It is provided below in the vertical direction. Further, a valve seat body 20 having an opening 21 having a circular cross-section that penetrates in the vertical direction and communicates with the upper chamber 12 and the lower chamber 14 is provided so as to separate the upper chamber 12 and the lower chamber 14. A valve shaft 22 is provided so as to be vertically movable with respect to the valve body 15 so as to penetrate the opening 21 in the vertical direction, and a spherical valve that opens and closes the opening 21 of the valve seat body 20 by moving the valve shaft 22 in the vertical direction. The body 23 is provided at the lower end of the valve shaft 22 and below the valve seat body 20. Thereby, since the valve body 23 is arranged below the valve seat body 20 and in the direction of gravity, the powder body 40 is in a diffusive drop state regardless of whether it is a free fall or a pressure drop. The amount of the granular material 40 that flows down to the opening 21 and flows into the lower chamber 14 from the upper chamber 12 through the passage formed between the opening 21 of the valve seat body 20 and the spherical valve body 23 is stabilized. Can be made. Thereby, the supply amount of the granular material 40 in the adjusted cross-sectional area of the passage can be continuously stabilized with high accuracy without variation, and the granular material with improved reproducibility accuracy of the supply amount of the granular material 40 The supply amount variable on-off valve 10 and the air blast device 1 can be provided.

ここで、弁体23は球状に形成してあるため、弁体形状が円錐形状のもののように弁体23が開口21から抜けなくなるといった不都合を回避することができる。
また、弁体23を弁座体20の上方に配置した場合には、図6(a)に示すように弁体23が閉状態から開く場合及び図6(b)に示すように弁体23が開状態から閉じる場合のそれぞれにつき以下の不都合がある。
Here, since the valve body 23 is formed in a spherical shape, it is possible to avoid the inconvenience that the valve body 23 cannot be removed from the opening 21 like a conical valve body.
Further, when the valve body 23 is disposed above the valve seat body 20, the valve body 23 opens from the closed state as shown in FIG. 6A and the valve body 23 as shown in FIG. 6B. There are the following inconveniences for each case of closing from the open state.

先ず、図6(a)に示す弁体23が閉状態から開く場合、粉粒体40の自重方向と弁軸22の操作方向(下から上方向)とが異なり、弁軸22を押し上げるときに上部チャンバ12に供給された粉粒体40を弁体23によって押し上げる力が必要となり、弁軸22の操作力が大きくなり、弁体23の応答性が悪くなると共に、弁軸22を操作する機構が大型化するなどの問題が生じる。   First, when the valve body 23 shown in FIG. 6 (a) is opened from the closed state, the self-weight direction of the particulate 40 is different from the operation direction (from the bottom to the top) of the valve shaft 22, and the valve shaft 22 is pushed up. A force for pushing up the granular material 40 supplied to the upper chamber 12 by the valve body 23 is required, the operating force of the valve shaft 22 is increased, the responsiveness of the valve body 23 is deteriorated, and the mechanism for operating the valve shaft 22 Problems such as increase in size.

また、図6(b)に示す弁体23が開状態から閉じる場合、弁軸22の操作方向が上から下方向で弁体23によって弁体23の下側周囲にある粉粒体40を押し固めるようになるため、弁体23が閉じるまで時間と大きな力が必要になり、弁軸22の操作力が大きくなり、弁体23の応答性が悪くなると共に、弁軸22を操作する機構が大型化するなどの問題が生じる。   Further, when the valve body 23 shown in FIG. 6B is closed from the open state, the operation direction of the valve shaft 22 is downward from the top, and the valve body 23 pushes the granular material 40 around the lower side of the valve body 23. Since it hardens, time and a large force are required until the valve body 23 is closed, the operating force of the valve shaft 22 is increased, the responsiveness of the valve body 23 is deteriorated, and a mechanism for operating the valve shaft 22 is provided. Problems such as an increase in size arise.

これに対して、本実施形態に係る粉粒体供給量可変式開閉弁10においては、弁体23を弁座体20の下方に配置しているので、弁体23が閉状態から開く場合、粉粒体40の自重方向と弁軸22の操作方向(上から下方向)とが同一であり、弁軸22の操作力が小さくて済む。このため、弁体23の応答性が良好で、弁軸22を操作する機構が大型化するなどの問題は生じない。   On the other hand, in the granular material supply amount variable on-off valve 10 according to the present embodiment, the valve body 23 is disposed below the valve seat body 20, so that when the valve body 23 opens from the closed state, The self-weight direction of the granular material 40 and the operation direction (from the top to the bottom) of the valve shaft 22 are the same, and the operation force of the valve shaft 22 can be small. For this reason, the responsiveness of the valve body 23 is good, and problems such as an increase in the size of the mechanism for operating the valve shaft 22 do not occur.

また、本実施形態に係る粉粒体供給量可変式開閉弁10においては、弁体23を弁座体20の下方に配置しているので、弁体23が開状態から閉じる場合、弁軸22の操作方向が下から上方向で弁体23によって粉粒体40を押し固めるようにならず、弁体23が閉じるまで時間と大きな力が不要で、弁軸22の操作力が小さくて済む。このため、弁体23の応答性が良好で、弁軸22を操作する機構が大型化するなどの問題は生じない。   Moreover, in the granular material supply amount variable on-off valve 10 according to the present embodiment, the valve body 23 is disposed below the valve seat body 20, and therefore, when the valve body 23 is closed from the open state, the valve shaft 22. Therefore, the valve body 23 does not cause the powder body 40 to be pressed and solidified from the bottom to the top, and time and a large force are not required until the valve body 23 is closed, and the operation force of the valve shaft 22 is small. For this reason, the responsiveness of the valve body 23 is good, and problems such as an increase in the size of the mechanism for operating the valve shaft 22 do not occur.

そして、本実施形態に係る粉粒体供給量可変式開閉弁10においては、上部チャンバ12の流入口11から投入する粉粒体40の投入量が、粉粒体40が自由落下する場合及び粉粒体40が圧送空気によって加圧されて落下する場合のいずれの場合にもかかわらず、弁座体20の開口21と球状の弁体23との間に形成される通路を通って下部チャンバ14に流入する粉粒体40の最大供給量よりも多くなるように、流入口11の開口面積を設定している。このため、粉粒体40が自由落下する場合及び粉粒体40が圧送空気によって加圧されて落下する場合のいずれの場合であっても、弁体23が弁座体20の開口21に対して開閉しているいずれの状態でも、常に、粉粒体40が上部チャンバ12内の弁座体20の上方に溜まり、弁座体20の開口21において円周状に均等に粉粒体40が堆積することになる。このため、弁座体20の開口21と球状の弁体23との間に形成される通路を通って上部チャンバ12から下部チャンバ14に流入する粉粒体40の供給量を安定化させることができる。これにより、調整した通路の断面積における粉粒体40の供給量を連続的に高精度にばらつきなく安定させることができ、粉粒体40の供給量の再現性の精度を高めた粉粒体供給量可変式開閉弁10及びエアブラスト装置1を提供できる。   And in the granular material supply amount variable on-off valve 10 according to the present embodiment, the amount of the granular material 40 introduced from the inflow port 11 of the upper chamber 12 corresponds to the case where the granular material 40 falls freely and the powder The lower chamber 14 passes through a passage formed between the opening 21 of the valve seat body 20 and the spherical valve body 23, regardless of the case where the granular body 40 is pressurized and dropped by the compressed air. The opening area of the inflow port 11 is set so as to be larger than the maximum supply amount of the granular material 40 flowing into the. For this reason, in any case where the granular material 40 falls freely and when the granular material 40 is pressurized and dropped by the pressurized air, the valve body 23 is in contact with the opening 21 of the valve seat body 20. In any of the opened and closed states, the granular material 40 always accumulates above the valve seat body 20 in the upper chamber 12, and the granular material 40 is evenly and circumferentially in the opening 21 of the valve seat body 20. Will be deposited. For this reason, the supply amount of the granular material 40 flowing into the lower chamber 14 from the upper chamber 12 through the passage formed between the opening 21 of the valve seat body 20 and the spherical valve body 23 can be stabilized. it can. Thereby, the supply amount of the granular material 40 in the adjusted cross-sectional area of the passage can be continuously stabilized with high accuracy without variation, and the granular material with improved reproducibility accuracy of the supply amount of the granular material 40 The supply amount variable on-off valve 10 and the air blast device 1 can be provided.

また、本実施形態に係る粉粒体供給量可変式開閉弁10によれば、弁体23を、弁軸22に対して、弁体23の中心を通る中心軸と弁軸22の中心軸とが同軸となるように取り付けるとともに、弁軸22をバルブ本体15に対してスライド軸受28を介して上下方向移動自在に設けてある。このため、弁座体20の開口21に対して弁体23が偏心することを回避することができる。これにより、弁座体20の開口21と球状の弁体23との間に形成される通路の断面積が均等になり、粉粒体40の供給量の再現性の精度を高めることができる。   Moreover, according to the granular material supply amount variable on-off valve 10 according to the present embodiment, the valve body 23 is connected to the valve shaft 22 with a central axis passing through the center of the valve body 23 and a central axis of the valve shaft 22. Are attached so as to be coaxial with each other, and the valve shaft 22 is provided so as to be movable in the vertical direction with respect to the valve body 15 via a slide bearing 28. For this reason, it is possible to avoid the eccentricity of the valve body 23 with respect to the opening 21 of the valve seat body 20. Thereby, the cross-sectional area of the channel | path formed between the opening 21 of the valve seat body 20 and the spherical valve body 23 becomes equal, and the precision of the reproducibility of the supply amount of the granular material 40 can be improved.

更に、本実施形態に係る粉粒体供給量可変式開閉弁10によれば、スライド軸受28をバルブ本体15における上部チャンバ12の上方に配置するとともに、スライド軸受28を上部チャンバ12に対してシール材29で隔離している。このため、スライド軸受28に粉粒体40が接触することがなく、粉粒体40の噛み込みを回避でき、粉粒体40の噛み込みによる弁軸22の摩耗を回避することができ、弁軸22がスムーズに移動することができる。   Furthermore, according to the granular material supply variable open / close valve 10 according to the present embodiment, the slide bearing 28 is disposed above the upper chamber 12 in the valve body 15, and the slide bearing 28 is sealed against the upper chamber 12. It is isolated by the material 29. For this reason, the granular material 40 does not contact the slide bearing 28, the biting of the granular material 40 can be avoided, and the wear of the valve shaft 22 due to the biting of the granular material 40 can be avoided. The shaft 22 can move smoothly.

更に、本実施形態に係る粉粒体供給量可変式開閉弁10によれば、弁軸22を上方に付勢して弁体23を弁座体20に押しつけるばね部材24と、オン操作によりばね部材24の付勢力に抗して弁軸22を下方に押し下げ、オフ操作により弁軸22を下方に押し下げる力を解除するシリンダ(アクチュエータ)25とを備え、シリンダ25のオンオフ操作により弁軸22を上下方向に移動させる。このため、簡単な構成で弁軸22の上下動移動、即ち弁体23の開閉を行うことができる。   Furthermore, according to the granular material supply amount variable on-off valve 10 according to the present embodiment, the spring member 24 that urges the valve shaft 22 upward and presses the valve body 23 against the valve seat body 20 and the spring by the on operation. And a cylinder (actuator) 25 that releases the force that pushes down the valve shaft 22 against an urging force of the member 24 and releases the valve shaft 22 downward by an off operation. Move up and down. Therefore, the valve shaft 22 can be moved up and down, that is, the valve body 23 can be opened and closed with a simple configuration.

また、本実施形態に粉粒体供給量可変式開閉弁10において、粉粒体40の質量をW、圧送空気の流入時における上部チャンバ12内の圧力をP3、圧送空気の流入時における下部チャンバ14内の圧力をP4、開口21の断面積をA、シリンダ(アクチュエータ)25による押し下げ力をFa、ばね部材24による弁軸22の上方への付勢力をFsとしたとき、次の(1)式が成立するように、粉粒体40の質量W、圧送空気の流入時における上部チャンバ12内の圧力P3、圧送空気の流入時における下部チャンバ14内の圧力P4、開口21の断面積A、シリンダ25よる押し下げ力Fa、ばね部材24による弁軸22の上方への付勢力Fsを設定することが好ましい。
Fa≫Fs≫(A×(P3−P4)+W)…(1)
Further, in the granular material supply variable open / close valve 10 according to the present embodiment, the mass of the granular material 40 is W, the pressure in the upper chamber 12 at the time of inflow of compressed air is P3, and the lower chamber at the time of inflow of compressed air 14 is P4, the cross-sectional area of the opening 21 is A, the pressing force by the cylinder (actuator) 25 is Fa, and the urging force of the spring member 24 upward of the valve shaft 22 is Fs, the following (1) The mass W of the granular material 40, the pressure P3 in the upper chamber 12 at the time of inflow of compressed air, the pressure P4 in the lower chamber 14 at the time of inflow of compressed air, the cross-sectional area A of the opening 21, It is preferable to set the pressing force Fa by the cylinder 25 and the urging force Fs upward of the valve shaft 22 by the spring member 24.
Fa >> Fs >> (A × (P3-P4) + W) (1)

これにより、ばね部材24による弁軸22の上方への付勢力Fsが、圧送空気及び粉粒体40の質量を加えた力よりも大きいので、外乱によっても弁体23の弁座体20に対する位置が変化せずに、弁座体20の開口21と球状の弁体23との間に形成される通路を通って上部チャンバ12から下部チャンバ14に流入する粉粒体40の供給量を安定化させることができる。また、シリンダ(アクチュエータ)25による押し下げ力をFaがばね部材24による弁軸22の上方への付勢力をFsよりも大きいので、前記通路が確実に形成される。
また、図5に示すように、圧送空気送入時における圧送エア供給ホース2内の圧力をP1、粉粒体貯留タンク内の圧力をP2、上部チャンバ12内の圧力をP3、下部チャンバ14内の圧力をP4、及び混合管3内の圧力をP5としたとき、P1>P2>P3>P4>P5が成立するようにそれぞれの圧力を設定することが好ましい。
As a result, the upward biasing force Fs of the valve shaft 22 by the spring member 24 is greater than the force obtained by adding the mass of the compressed air and the granular material 40, so that the position of the valve body 23 relative to the valve seat body 20 also due to disturbance. The supply amount of the granular material 40 flowing into the lower chamber 14 from the upper chamber 12 through the passage formed between the opening 21 of the valve seat body 20 and the spherical valve body 23 is stabilized without changing Can be made. Further, since the pushing force Fa by the cylinder (actuator) 25 is larger than the force Fa exerted by the spring member 24 on the valve shaft 22, the passage is reliably formed.
Further, as shown in FIG. 5, the pressure in the pressurized air supply hose 2 at the time of feeding the pressurized air is P1, the pressure in the granular material storage tank is P2, the pressure in the upper chamber 12 is P3, and the pressure in the lower chamber 14 It is preferable to set the respective pressures so that P1>P2>P3>P4> P5 is established, where P4 is the pressure of P4 and P5 is the pressure in the mixing tube 3.

特に、圧送空気の流入時における上部チャンバ12内の圧力P3と圧送空気の流入時における下部チャンバ14内の圧力P4を次の(2)式が成立するように設定することが好ましい。
P3>P4…(2)
これにより、圧送空気の流入時における上部チャンバ12内の圧力P3が圧送空気の流入時における下部チャンバ内の圧力P4よりも大きく設定され、弁座体12の開口21と球状の弁体23との間に形成される通路を通って上部チャンバ12から下部チャンバ14に流入する粉粒体40の供給量を安定化させることができる。
In particular, it is preferable to set the pressure P3 in the upper chamber 12 at the time of inflow of compressed air and the pressure P4 in the lower chamber 14 at the time of inflow of compressed air so that the following equation (2) is satisfied.
P3> P4 (2)
Thereby, the pressure P3 in the upper chamber 12 at the time of inflow of compressed air is set larger than the pressure P4 in the lower chamber at the time of inflow of compressed air, and the opening 21 of the valve seat body 12 and the spherical valve body 23 The supply amount of the granular material 40 flowing from the upper chamber 12 into the lower chamber 14 through the passage formed therebetween can be stabilized.

更に、本実施形態に係る粉粒体供給量可変式開閉弁10によれば、バルブ本体15に、上部チャンバ12内の圧力を取り出す第1圧力取出し口30と、下部チャンバ14内の圧力を取り出す第2圧力取出し口31とを設けた。このため、第1圧力取出し口30から取り出した上部チャンバ内の圧力と、第2圧力取出し口31から取り出した下部チャンバ内の圧力との差圧を検知し、その差圧を制御することにより、弁座体の開口と球状の弁体との間に形成される通路を通って上部チャンバ12から下部チャンバ14に流入する粉粒体40の供給量をより安定化させることができる。   Furthermore, according to the granular material supply amount variable on-off valve 10 according to the present embodiment, the valve body 15 is provided with the first pressure extraction port 30 for extracting the pressure in the upper chamber 12 and the pressure in the lower chamber 14. A second pressure outlet 31 was provided. For this reason, by detecting the differential pressure between the pressure in the upper chamber taken out from the first pressure outlet 30 and the pressure in the lower chamber taken out from the second pressure outlet 31, and controlling the differential pressure, The supply amount of the granular material 40 flowing from the upper chamber 12 into the lower chamber 14 through the passage formed between the opening of the valve seat body and the spherical valve body can be further stabilized.

また、本実施形態に係る粉粒体供給量可変式開閉弁10によれば、バルブ本体15のうち下部チャンバ形成部材18及び底部材19(下部チャンバを形成する部分)は、透明部材(透明の樹脂部材)で形成されている。このため、弁座体20の開口21と球状の弁体23との間に形成される通路を通って上部チャンバ12から下部チャンバ14に流入する粉粒体40の流下状態を外部から観察することができる。   Further, according to the granular material supply variable open / close valve 10 according to the present embodiment, the lower chamber forming member 18 and the bottom member 19 (portion forming the lower chamber) of the valve body 15 are transparent members (transparent Resin member). For this reason, the flow-down state of the granular material 40 flowing into the lower chamber 14 from the upper chamber 12 through the passage formed between the opening 21 of the valve seat body 20 and the spherical valve body 23 is observed from the outside. Can do.

また、本実施形態に係る粉粒体供給量可変式開閉弁10によれば、弁座体20はバルブ本体15に着脱自在に取り付けられると共に、弁体23は弁軸22に着脱自在に取り付けられる。このため、弁座体20あるいは弁体23が摩耗した際に、それぞれをバルブ本体15あるいは弁軸22から取り外して反転し、再度それらバルブ本体15あるいは弁軸22に取り付けることにより、初期の状態を復元でき、ぞれぞれの耐久性を2倍にすることができ、ランニングコストの低減を図ることができる。   Further, according to the granular material supply variable open / close valve 10 according to the present embodiment, the valve seat body 20 is detachably attached to the valve body 15 and the valve body 23 is detachably attached to the valve shaft 22. . For this reason, when the valve seat body 20 or the valve body 23 is worn away, the valve seat body 20 or the valve body 23 is detached from the valve body 15 or the valve shaft 22 and inverted, and is attached to the valve body 15 or the valve shaft 22 again. It can be restored, the durability of each can be doubled, and the running cost can be reduced.

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されずに種々の変更、改良を行うことができる。
例えば、粉粒体供給量可変式開閉弁10は、エアブラスト装置1に組み込まれる場合について説明してきたが、エアブラスト装置1に組み込まれる場合のみならず、粉粒体貯留タンクから粉粒体を噴射ノズルに供給するに際して使用される他の粉粒体供給量可変式開閉弁に適用できる。
As mentioned above, although embodiment of this invention has been described, this invention is not limited to this, A various change and improvement can be performed.
For example, the powder supply amount variable on-off valve 10 has been described for the case where it is incorporated in the air blast device 1, but not only when it is incorporated in the air blast device 1, but also the particles from the granule storage tank. The present invention can be applied to other powder / granule supply amount variable on-off valves used when supplying to the injection nozzle.

弁体23の開度(弁座体20から弁体23が離れる距離S、図4参照)を3mm、4mm、5mmに設定して粉粒体40を開口21(開口径:24mm)から下部チャンバ14に自由落下させた場合(加圧力:0KPa)と加圧落下させた場合の粉粒体40の落下量を調査した。その結果を表1に示す。なお、弁体23は直径が25.4mmのものを使用し、粉粒体40として粒度が70μm〜180μmのメラニン樹脂を使用した。   The opening degree of the valve body 23 (distance S at which the valve body 23 is separated from the valve seat body 20, see FIG. 4) is set to 3 mm, 4 mm, and 5 mm, and the granular material 40 is opened from the opening 21 (opening diameter: 24 mm) to the lower chamber. The amount of fall of the granular material 40 when it was made to fall freely to 14 (pressurization pressure: 0 KPa) and when making it fall under pressure was investigated. The results are shown in Table 1. In addition, the valve body 23 used the thing with a diameter of 25.4 mm, and used the melanin resin whose particle size is 70 micrometers-180 micrometers as the granular material 40. FIG.

Figure 0005826039
Figure 0005826039

粉粒体40を開口21から下部チャンバ14に自由落下させた場合において、粉粒体40の落下量のばらつき率は、弁開度が3mmの場合は0.81%、弁開度が4mmの場合は1.50%、弁開度が5mmの場合は0.77%であり、ばらつきは非常に小さかった。
また、粉粒体40を開口21から下部チャンバ14に加圧落下させた場合において、粉粒体40の落下量のばらつき率は、弁開度が3mmの場合は1.59%、弁開度が4mmの場合は2.30%、弁開度が5mmの場合は1.06%であり、ばらつきは自由落下の場合よりも大きいが小さかった。
また、粉粒体40を自由落下させた場合の平均落下量Bと自由落下させた場合の平均落下量Aとの比は、弁開度が3mmの場合が3.53、弁開度が4mmの場合が3.47、弁開度が5mmの場合が3.45なり、弁開度を異ならせた相互間での粉体落下量のばらつきも非常に小さくできることが表1からわかる。
When the granular material 40 is freely dropped from the opening 21 to the lower chamber 14, the variation rate of the amount of dropping of the granular material 40 is 0.81% when the valve opening is 3 mm, and the valve opening is 4 mm. In this case, the variation was 1.50%, and when the valve opening was 5 mm, the variation was 0.77%, and the variation was very small.
Further, when the granular material 40 is pressure-dropped from the opening 21 to the lower chamber 14, the variation rate of the dropping amount of the granular material 40 is 1.59% when the valve opening is 3 mm, and the valve opening Is 2.30% in the case of 4 mm, and 1.06% in the case of the valve opening degree of 5 mm, and the variation is larger but smaller than in the case of free fall.
In addition, the ratio of the average fall amount B when the granular material 40 is freely dropped to the average fall amount A when it is freely dropped is 3.53 when the valve opening is 3 mm, and the valve opening is 4 mm. It can be seen from Table 1 that the variation in the amount of powder fall between the cases where the valve opening degree is 3.47 and the valve opening degree is 5.45 is 3.45, and the amount of powder falling between the different valve opening degrees can be very small.

1 エアブラスト装置
2 圧送エア供給ホース
3 混合管
4 ブラストホース
5 噴射ノズル
6 圧送空気導入管
7 粉粒体貯留タンク
8 粉粒体供給管
9 粉粒体導入管
10 粉粒体供給量可変式開閉弁
11 流入口
12 上部チャンバ
13 流出口
14 下部チャンバ
15 バルブ本体
16 上部チャンバ形成部材
17 開口部閉塞部材
18 下部チャンバ形成部材
19 底部材
20 弁座体
21 開口
22 弁軸
23 弁体
24 ばね部材
25 シリンダ(アクチュエータ)
26 シリンダロッド
27 ストローク調整部材(調整手段)
28 スラスト軸受
29 シール部材
30 第1圧力取出し口
31 第2圧力取出し口
32,33 導圧管
35 差圧計
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Air blasting device 2 Pumping air supply hose 3 Mixing pipe 4 Blasting hose 5 Injection nozzle 6 Pumping air introduction pipe 7 Powder storage tank 8 Powder supply pipe 9 Powder supply pipe 9 Powder supply amount variable opening and closing type Valve 11 Inlet 12 Upper chamber 13 Outlet 14 Lower chamber 15 Valve body 16 Upper chamber forming member 17 Opening block member 18 Lower chamber forming member 19 Bottom member 20 Valve seat body 21 Opening 22 Valve shaft 23 Valve body 24 Spring member 25 Cylinder (actuator)
26 Cylinder rod 27 Stroke adjustment member (Adjustment means)
28 Thrust bearing 29 Seal member 30 First pressure outlet 31 Second pressure outlet 32, 33 Pressure guiding pipe 35 Differential pressure gauge

Claims (10)

粉粒体貯留タンクから粉粒体を噴射ノズルに供給するに際して使用される粉粒体供給量可変式開閉弁であって、
前記粉粒体貯留チャンバからの圧送空気及び粉粒体が流入する流入口を有する上部チャンバと、該上部チャンバに対して上下方向下方に設けられ、圧送空気及び粉粒体が流出する流出口を有する下部チャンバとを備えたバルブ本体と、
前記上部チャンバ及び下部チャンバを隔てるように前記バルブ本体に設けられ、上下方向に貫通して前記上部チャンバ及び下部チャンバを連通させる断面円形状の開口を有する弁座体と、
前記弁座体の開口を上下方向に貫通するように、前記バルブ本体に対して上下方向移動自在に設けられた弁軸と、
該弁軸の下端であって前記弁座体の下方に設けられ、前記弁軸の上下方向の移動により前記弁座体の開口を開閉する球状の弁体とを備え、
前記弁軸の上下方向の移動量を調節することにより、前記弁座体の開口と球状の弁体との間に形成される通路の断面積の大きさを調整し、前記弁座体の開口と球状の前記弁体との間に形成される通路を通って前記上部チャンバから前記下部チャンバに流入する粉粒体の供給量を調整する調整手段を備え、
前記上部チャンバの流入口から投入する粉粒体の投入量が、前記粉粒体が自由落下する場合及び前記粉粒体が圧送空気によって加圧されて落下する場合のいずれの場合にもかかわらず、前記弁座体の開口と球状の前記弁体との間に形成される通路を通って前記下部チャンバに流入する粉粒体の最大供給量よりも多くなるように、前記流入口の開口面積を設定することを特徴とする粉粒体供給量可変式開閉弁。
A granular material supply amount variable on-off valve used when supplying the granular material from the granular material storage tank to the injection nozzle,
An upper chamber having an inflow port through which the compressed air and the granular material from the granular material storage chamber flow in, and an outflow port provided vertically below the upper chamber and through which the compressed air and the granular material flow out. A valve body comprising a lower chamber having;
A valve seat body provided in the valve main body so as to separate the upper chamber and the lower chamber, and having an opening having a circular cross section penetrating in the vertical direction and communicating the upper chamber and the lower chamber;
A valve shaft that is vertically movable with respect to the valve body so as to penetrate the opening of the valve seat body in the vertical direction;
A spherical valve body that is provided at a lower end of the valve shaft and below the valve seat body, and opens and closes an opening of the valve seat body by moving the valve shaft in a vertical direction;
By adjusting the amount of movement of the valve shaft in the vertical direction, the size of the cross-sectional area of the passage formed between the opening of the valve seat body and the spherical valve body is adjusted, and the opening of the valve seat body And adjusting means for adjusting the supply amount of the granular material flowing from the upper chamber into the lower chamber through a passage formed between the spherical valve body,
Regardless of the case where the amount of the granular material charged from the inlet of the upper chamber is either the case where the granular material falls freely or the case where the granular material falls by being pressurized by pressurized air The opening area of the inlet so as to be larger than the maximum supply amount of the granular material flowing into the lower chamber through a passage formed between the opening of the valve seat body and the spherical valve body A granular material supply amount variable on-off valve, characterized by setting.
前記弁体を、前記弁軸に対して、前記弁体の中心を通る中心軸と前記弁軸の中心軸とが同軸となるように取り付けるとともに、前記弁軸を前記バルブ本体に対してスライド軸受を介して上下方向移動自在に設けたことを特徴とする請求項1記載の粉粒体供給量可変式開閉弁。   The valve body is attached to the valve shaft so that a central axis passing through the center of the valve body and a central axis of the valve shaft are coaxial with each other, and the valve shaft is slidably bearing with respect to the valve body. 2. The granular material supply amount variable on-off valve according to claim 1, wherein the on-off valve is provided so as to be movable in the vertical direction. 前記スライド軸受を前記バルブ本体における上部チャンバの上方に配置するとともに、前記スライド軸受を前記上部チャンバに対してシール材で隔離していることを特徴とする請求項2記載の粉粒体供給量可変式開閉弁。   3. The supply amount of granular material according to claim 2, wherein the slide bearing is disposed above the upper chamber in the valve body, and the slide bearing is isolated from the upper chamber by a sealing material. Open / close valve. 前記弁軸を上方に付勢して前記弁体を前記弁座体に押しつけるばね部材と、オン操作により前記ばね部材の付勢力に抗して前記弁軸を下方に押し下げ、オフ操作により前記弁軸を下方に押し下げる力を解除するアクチュエータとを備え、該アクチュエータのオンオフ操作により前記弁軸を上下方向に移動させることを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか一項に記載の粉粒体供給量可変式開閉弁。   A spring member that urges the valve shaft upward to press the valve body against the valve seat body; and an on operation that pushes the valve shaft downward against an urging force of the spring member; An actuator for releasing a force that pushes down the shaft downward, and the valve shaft is moved in the up-down direction by an on / off operation of the actuator, and the powder according to any one of claims 1 to 3 Body supply variable opening / closing valve. 前記粉粒体の質量をW、圧送空気の流入時における前記上部チャンバ内の圧力をP3、圧送空気の流入時における前記下部チャンバ内の圧力をP4、前記開口の断面積をA、前記アクチュエータによる押し下げ力をFa、前記ばね部材による弁軸の上方への付勢力をFsとしたとき、次の(1)式が成立するように、前記粉粒体の質量W、圧送空気の流入時における前記上部チャンバ内の圧力P3、圧送空気の流入時における前記下部チャンバ内の圧力P4、前記開口の断面積をA、前記アクチュエータによる押し下げ力Fa、前記ばね部材による弁軸の上方への付勢力Fsを設定することを特徴とする請求項4記載の粉粒体供給量可変式開閉弁。
Fa≫Fs≫(A×(P3−P4)+W)…(1)
The mass of the granular material is W, the pressure in the upper chamber at the time of inflow of compressed air is P3, the pressure in the lower chamber at the time of inflow of compressed air is P4, the sectional area of the opening is A, and the actuator When the pressing force is Fa and the upward biasing force of the valve shaft by the spring member is Fs, the mass W of the granular material, the inflow of the compressed air, so that the following expression (1) is satisfied. The pressure P3 in the upper chamber, the pressure P4 in the lower chamber at the time of inflow of pumped air, the sectional area of the opening A, the pressing force Fa by the actuator, and the biasing force Fs upward of the valve shaft by the spring member The granular material supply amount variable on-off valve according to claim 4, wherein the on-off valve is set.
Fa >> Fs >> (A × (P3-P4) + W) (1)
圧送空気の流入時における前記上部チャンバ内の圧力P3と圧送空気の流入時における前記下部チャンバ内の圧力P4を次の(2)式が成立するように設定することを特徴とする請求項5記載の粉粒体供給量可変式開閉弁。
P3>P4…(2)
6. The pressure P3 in the upper chamber at the time of inflow of compressed air and the pressure P4 in the lower chamber at the time of inflow of compressed air are set so that the following equation (2) is satisfied. Open / close valve with variable powder supply.
P3> P4 (2)
前記バルブ本体に、前記上部チャンバ内の圧力を取り出す第1圧力取出し口と、前記下部チャンバ内の圧力を取り出す第2圧力取出し口とを設けたことを特徴とする請求項1乃至6のうちいずれか一項に記載の粉粒体供給量可変式開閉弁。   7. The valve body according to claim 1, further comprising: a first pressure extraction port for extracting pressure in the upper chamber; and a second pressure extraction port for extracting pressure in the lower chamber. The granular material supply amount variable on-off valve according to claim 1. 前記バルブ本体のうち下部チャンバを形成する部分が、透明部材で形成されていることを特徴とする請求項1乃至7のうちいずれか一項に記載の粉粒体供給量可変式開閉弁。   The part which forms a lower chamber among the said valve bodies is formed with the transparent member, The granular material supply amount variable type on-off valve as described in any one of Claims 1 thru | or 7 characterized by the above-mentioned. 前記弁座体は前記バルブ本体に着脱自在に取り付けられると共に、前記弁体は前記弁軸に着脱自在に取り付けられることを特徴とする請求項1乃至8のうちいずれか一項に記載の粉粒体供給量可変式開閉弁。   The powder granule according to any one of claims 1 to 8, wherein the valve seat body is detachably attached to the valve body, and the valve body is detachably attached to the valve shaft. Body supply variable opening / closing valve. 請求項1乃至9のうちいずれか一項に記載の粉粒体供給量可変式開閉弁の前記上部チャンバの流入口を、粉粒体供給管を介して前記粉粒体貯留タンクに接続し、前記粉粒体供給量可変式開閉弁の前記下部チャンバの流出口を、一端が圧送エア供給ホースに接続され、他端が前記噴射ノズルを有するブラストホースに接続された混合管に接続したことを特徴とするエアブラスト装置。   The inlet of the upper chamber of the granular material supply amount variable on-off valve according to any one of claims 1 to 9, is connected to the granular material storage tank via a granular material supply pipe, The outlet of the lower chamber of the particulate supply amount variable on-off valve is connected to a mixing tube having one end connected to a pressure air supply hose and the other end connected to a blast hose having the injection nozzle. A featured air blasting device.
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