JP6085163B2 - 古紙圧縮梱包機における省エネ油圧シリンダ装置 - Google Patents
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Description
本発明は古紙圧縮梱包機に使用される省エネ油圧シリンダ装置に関するものである。
特許文献１では、流体の圧力により作動するシリンダー２０内のピストンロッド２１を中空円筒とし、そのピストンロッド２１がシリンダー２０より突出する側の端部を円板２２により閉塞すると共に、シリンダー２０内のピストンロッド２１の他端部に鍔状フランジ部を設けてこれをピストン２３とし、このピストン２３と嵌合するシリンダー２０の閉塞端板２４より前記ピストンロッド２１内に入るロッド２５を突設し、このロッド２５の端部に前記ピストンロッド２１の内面との間をシールするオイルシール２６を設ける、液体圧シリンダ装置が開示される。
特許文献２では、シリンダチューブと、前記シリンダチューブの一方の端面を閉塞するように設けられたエンドカバーと、前記シリンダチューブの内周面に対向して摺動する外周面、内部にシリンダ状の中空部を形成する内周面、及び両端面を閉塞する外側カバーと内側カバーとが設けられた中空ロッドと、前記中空ロッドの内周面を摺動する内側ピストンと、一端部が前記内側ピストンに連結され、他端部が前記エンドカバーに連結され、前記内側カバーを密に貫通する内側ロッドと、前記シリンダチューブの内周面、前記エンドカバー、及び前記内側カバーによって囲まれる圧力室である第１圧力室、並びに、前記中空ロッドの内周面、前記外側カバー、及び前記内側ピストンによって囲まれる圧力室である第２圧力室に流体を供給するための第１ポート、前記中空ロッドの内周面、前記内側カバー、及び前記内側ピストンによって囲まれる圧力室である第３圧力室に液体を供給するための第２ポートと、を有してなることを特徴とする流体圧シリンダ装置が開示される。
特許文献３では、油圧シリンダは、複動シリンダ１と単動シリンダ２とを組み合わせてなる。単動シリンダ２の受圧面Ａと、複動シリンダ１の受圧面Ｂとの和を、複動シリンダのもう片方の受圧面Ｃと等しくしている。高速早送り動作時には、２方向吐出形ポンプ２１の吸排口１６を単動シリンダ２の油出入口３に通じさせ、吸排口１７を複動シリンダの受圧面Ｃ側のシリンダ室２６に通じさせ、シリンダ室２６、２７の油出入口１１、１２間を、開閉弁１９を介して直通させる。低速大荷重動作時には、ポンプ２１の吸排口１６を単動シリンダ２の油出入口３と複動シリンダの油出入口１１とに通じさせ、吸排口１７をシリンダ室２７の油出入口１２に通じさせる油圧シリンダ、及び速度切換機能を有する油圧システム、が開示される。
従来の古紙圧縮梱包機用油圧シリンダ装置３６は、図８〜図１２に示すように、後端部がピストン部３７ａに構成されるピストンロッド３７が、そのピストンロッド３７をシリンダ３８の前端部３８ａの前端壁部３８ａ１の開口３９より前方に突出し、ピストンロッド３７及びピストン部３７ａがスライド自在にシリンダ３８の内径面３８ｃ１に挿嵌配備され、シリンダ３８内が復動用シリンダ室４０と往動用シリンダ室４１に区画され、シリンダ３８の前端部３８ａの外径面３８ｃ２に前記復動用シリンダ室４０と連通する前端出入口４２ａが、シリンダ３８の後端部３８ｂの後端壁部３８ｂ１に前記往動用シリンダ室４１と連通する後端出入口４０ｂが夫々開設され、それら前端出入口４２ａと後端出入口４２ｂに油圧回路４３が接続されてなるものであった。
前記特許文献１で提案される液体圧シンリンダ装置は、前述のように、中空円筒のピストンロッド２１と嵌合するロッド２５は無垢体であるからロッド２５の外形を有効に活用しているとはいえないものである。
前記特許文献２で提案される流体圧シリンダ装置は、流体圧に圧縮空気を用いるものであるが押し作動の倍力作用を奏するとしても流通系統が一系統であるので、無負荷時に高速、負荷時に低速というように切り替えて作動させることができないものである。
前記特許文献３で提案されるものは、復動シリンダと単動シリンダとを組み合わせるものであるから、機構的に複雑で製造コスト的にも高価になり、実用性に乏しいものである。
従来の古紙圧縮梱包機用油圧シリンダ装置の速度は、受圧面積に反比例するものである。そこで、前記油圧回路４３の油圧ポンプは高圧ポンプと低圧ポンプのダブルポンプを配備し、シリンダ押し時の無負荷時（高速早送り時）は、高低圧ポンプの吐出量の全量を流して高速化を図り、負荷時は高圧ポンプの吐出量を流して古紙圧縮梱包作業を行っている。この従来型で無負荷時の高速化には油圧ポンプを高圧ポンプと低圧ポンプのダブルポンプを必要とするものであった。
本発明は、従来の古紙圧縮梱包機用油圧シリンダ装置を改善することにある。すなわち、油圧ポンプを高圧ポンプの一種類化とシリンダ押し時の無負荷時とシリンダ引き時の無負荷時における高速化を図り、古紙圧縮梱包作業能力の増大と省エネ化を図るものである。
シリンダチューブの内部がインナーチューブにより区画され、前記インナーチューブの前端部は、前記シリンダチューブの前端壁部と環状開口部を有して対設され、後端部はシリンダチューブの後端壁部と一体に接続され、そのインナーチューブの管内を前端部側は開口部に開口され、後端部側は後端壁部に接続されて閉鎖され、前記シリンダチューブの内径面と前記インナーチューブの外径面とにより区画される空間に管状のピストンロッドが嵌装され、その後端部に形成されたピストン部の外径面は前記シリンダチューブの内径面に連接され、反対のピストン部の内径面は前記インナーチューブの外径面に連接され、前記管状のピストンロッドは前端部が前記シリンダチューブの前端壁部に設けられる環状開口部から外方へ突出され、前後に全体がスライド自在に設けられると共に内径面が前端閉鎖部により閉鎖され、前記シリンダチューブの後端部に内方のピストン部の後方側に構成される往動用第１シリンダ室に連通する第１出入口と第２出入口とが開設され、前記シリンダチューブの後端部に前記ピストンロッド部の管内に構成される往動用第２シリンダ室に連通する第３出入口が開設され、前記インナーチューブの前端部に内外に貫通する連通孔が開設され、管状のピストンロッドのピストン部の前方側の管状のピストンロッドの内径面とインナーチューブとで区画される連通シリンダ室がインナーチューブを内外に連通して前記往動用第２シリンダ室に連通されて構成され、前記シリンダチューブの前端部に内方のピストン部の前方側であってシリンダチューブの内径面とインナーチューブの外径面の間の空間に構成される復動用シリンダ室に連通する復動用出入口が開設されてなる古紙圧縮梱包機における省エネ油圧シリンダ装置にある。
前記省エネ油圧シリンダ装置は本体上に駆動用の油圧ユニット、加圧板、ホッパー、結束機が配備される古紙圧縮梱包機に配備されてなるものとしてもよいものである。
本発明の実施例の古紙圧縮梱包機における省エネ油圧シリンダ装置は前記のように構成されるから、無負荷時は省エネ油圧シリンダ装置のシリンダチューブはインナーチューブにより内部が区画され、かつそのインナーチューブ外径面との間に管状のピストンロッドが配備されて構成される往動用第１シリンダ室にポンプから吐出される作動油が送り込まれるから小受圧面のため、高速早送りを行うことができる。同じく、復動時と同様の小受圧面の復動用シリンダ室に作動油が送り込まれ、高速早送りを行うことができ、被梱包物の圧縮ストローク時間の短縮を図ることができる。
また、負荷時は、インナーチューブにより内部が区画され、インナーチューブの外径面との間に管状のピストンロッドによりさらに内部が区画され、その外径面とシリンダチューブの内径面との間に配備された往動用第１シリンダ室と管状のピストンロッドの内径面の内側に構成される往動用連通シリンダ室を含む往動用第２シリンダ室とにポンプから吐出される作動油が送り込まれ、低速となって大荷重を支えることができる。
本発明の古紙圧縮梱包機における省エネ油圧シリンダ装置は無負荷高速早送りを可能とする小受圧面と負荷対応の大受圧面を備えるから従来品より高速化効果と省エネ効果がある。
シリンダチューブの内部がインナーチューブにより区画され、前記インナーチューブの前端部は、前記シリンダチューブの前端壁部と環状開口部を有して対設され、後端部はシリンダチューブの後端壁部と一体に接続され、そのインナーチューブの管内を前端部側は開口部に開口され、後端部側は後端壁部に接続されて閉鎖され、前記シリンダチューブの内径面と前記インナーチューブの外径面とにより区画される空間に管状のピストンロッドが嵌装され、その後端部に形成されたピストン部の外径面は前記シリンダチューブの内径面に連接され、反対のピストン部の内径面は前記インナーチューブの外径面に連接され、前記管状のピストンロッドは前端部が前記シリンダチューブの前端壁部に設けられる環状開口部から外方へ突出され、前後に全体がスライド自在に設けられると共に内径面が前端閉鎖部により閉鎖され、前記シリンダチューブの後端部に内方のピストン部の後方側に構成される往動用第１シリンダ室に連通する第１出入口と第２出入口とが開設され、前記シリンダチューブの後端部に前記ピストンロッド部の管内に構成される往動用第２シリンダ室に連通する第３出入口が開設され、前記インナーチューブの前端部に内外に貫通する連通孔が開設され、管状のピストンロッドのピストン部の前方側の管状のピストンロッドの内径面とインナーチューブとで区画される連通シリンダ室がインナーチューブを内外に連通して前記往動用第２シリンダ室に連通されて構成され、前記シリンダチューブの前端部に内方のピストン部の前方側であってシリンダチューブの内径面とインナーチューブの外径面の間の空間に構成される復動用シリンダ室に連通する復動用出入口が開設されてなる古紙圧縮梱包機における省エネ油圧シリンダ装置。
以下、本発明の古紙圧縮梱包機における省エネ油圧シリンダ装置を図面に示す実施例により説明すると、本発明の実施例の省エネ油圧シリンダ装置１は、シリンダチューブ２の内部がインナーチューブ３により区画される。
前記インナーチューブ３の前端部３ａは、シリンダチューブ２の前端部２ａの前端壁部２ａ１と環状開口部７を有して対設し、後端部３ｂはシリンダチューブ２の後端部２ｂの後端壁部２ｂ１と一体に接続し、そのインナーチューブ３の管内を前端部３ａ側は開口部４に開口され、後端部３ｂ側はシリンダチューブ２の後端部２ｂの後端壁部２ｂに接続して閉鎖される。
前記シリンダチューブ２の内径面２ｃ１と前記インナーチューブ３の外径面３ｃ２とにより区画される空間に管状のピストンロッド５が嵌装され、その後端部５ｂに形成されたピストン部６の外径面６ａは前記シリンダチューブ２の内径面２ｃ１に連接し、反対のピストン部６の内径面６ｂは前記インナーチューブ３の外径面３ｃ２に連接している。
前記管状のピストンロッド５の前端部５ａは前記シリンダチューブ２の前端部２ａの前端壁部２ａ１に設けられる環状開口部７から外方へスライドして突出自在に設けられると共に内径面５ｃ１が前端閉鎖部５ｄにより閉鎖される。
前記シリンダチューブ２の後端部２ｂの外径面２ｃ２において、内方のピストン部６の後方側のシリンダチューブ２の内径面２ｃ１とインナーチューブ３の外径面３ｃ２との間の空間に構成される往動用第１シリンダ室８に連通する往動用第１出入口９と往動用第２出入口１０とが開設される。
前記シリンダチューブ２の後端部２ｂの後端壁部２ｂ１において、ピストンロッド部５の管内に構成される前記往動用第２シリンダ室１１に連通する往動用第３出入口１２が開設される。
前記インナーチューブ３の前端部３ａの内径面３ｃ１と外径面３ｃ２に貫通する連通孔１３が開設され、管状のピストンロッド５のピストン部６の前方側の管状のピストンロッド５の内径面５ｃ１とインナーチューブ３の外径面３ｃ２とで区画される連通シリンダ室１４が構成され、この連通シリンダ室１４は前記往動用第２シリンダ室１１に連通して構成される。
前記シリンダチューブ２の前端部２ａにおいて、内方のピストン部６の前方側であって、シリンダチューブ２の内径面２ｃ１とインナーチューブ３の外径面３ｃ２の間の空間に構成される復動用シリンダ室１５に連通する復動用出入口１６が開設される。
前記本発明の実施例の省エネ油圧シリンダ装置１は、実施の一例として図３に示す古紙圧縮梱包機１７に配備される。
前記古紙圧縮梱包機１７は、図示するように、本体１８上に、省エネ油圧シリンダ装置１、その駆動用の油圧ユニット１９、加圧板２０、ホッパー２１、結束機の芯２２が配備されるものである。
前記省エネ油圧シリンダ装置１のピストンロッド５の前端部５ａが加圧板２０に連結され、加圧板２０はピストンロッド５の作動により前後に移動する。その移動長はＳＬである。前記加圧板２０はホッパー２１より落下績重する被梱包物を圧縮し、圧縮体として前方へ送り出す。結束機の芯２２の位置で鉄線（図示しない。）を圧縮体の前面に掛け、加圧板２０のストロークごとに結束前圧縮体２３を成長させ、最後に圧縮体の後面において鉄線（図示しない。）を結束して圧縮梱包品２４を完成するものである。
本発明の実施例の省エネ油圧シリンダ装置１は、図２に示すように、駆動用の油圧ユニット１９の油圧回路２５が構成されるものである。
油圧回路２５において、第１電磁切換弁２６がニュートラル位置及び第２電磁切換弁２７が消勢時に、リリーフ弁２８を介して電動機２９により回転する油圧ポンプ３０より吐出された作動油はタンク３１に戻されている。前記リリーフ弁２８には油圧回路２５の最高設定圧力が設定されている。
加圧板２０の往動早送り時に、前記第１電磁切換弁２６のソレノイド２６ａ及び第２電磁切換弁２７のソレノイド２７ａが付勢されると、作動油はＰポートからＡポートへ流れて省エネ油圧シリンダ装置１の往動用第２シリンダ室１１に流れ込み、ピストンロッド５が前進する。このとき往動用第１シリンダ室８が真空状態になるが、プレフィル弁３２を介して作動油がタンク３１から必要量吸い込まれ、往動用第１シリンダ室８へ流入する。この加圧板２０の前進時に、復動用シリンダ室１５の作動油は流出し、第１電磁切換弁２６のＢポートからＴポートを経てタンク３１に戻る。
加圧板２０の往動大荷重低速時に、ピストンロッド５が前進中にシーケンス弁３３の設定圧力に達すると、作動油はＡ経路にも流れ込み、往動用第１シリンダ室８へ送られる。これにより往動用第２シリンダ室１１との和により大荷重低速で前進する。このときプレフィル弁３２は閉じている。
加圧板２０の復動時に、第３電磁切換弁３４のソレノイド３４ａが付勢されると往動用第１シリンダ室８及び往動用第２シリンダ室１１の圧力が抜かれ作動油はタンク３１へ少量戻る。第４電磁切換弁３５のソレノイド３５ａが付勢されるとパイロットラインＢを通ってプレフィル弁３２を開く。前記第１電磁切換弁２６のソレノイド２６ｂ及び第２電磁切換弁２７のソレノイド２７ａが付勢されと作動油はＰポートからＢポートへ流れて復動用シリンダ室１５に流れ込み、ピストンロッド５が後退し、加圧板２０が後退する。
往動用第１シリンダ室８及び往動用第２シリンダ室１１の作動油は油圧シリンダ装置１から流出してＡＣＤラインを流れ、第１電磁切換弁２６のＡポートからＴポートを経てタンク３１に戻るものである。
かくして、圧縮梱包品（１８００ｍｍ）２４をつくるのにピストンロッド５は６回〜８回往復するものである。
本発明の実施例の古紙圧縮梱包機における省エネ油圧シリンダ装置１は前記のように構成されるから、無負荷時は省エネ油圧シリンダ装置１のシリンダチューブ２は内部がインナーチューブ３により区画され、かつその外径面との間に管状のピストンロッド５が配備されて構成される往動用第１シリンダ室８にポンプから吐出される作動油が送り込まれ、小受圧面のため、高速早送りを行うことができる。同じく、復動時に同様の小受圧面の復動用シリンダ室１５に作動油が送り込まれ、高速早送りができ、被梱包物の圧縮ストローク時間の短縮を図ることができるものである。
また、負荷時は、インナーチューブ３により内部が区画され、インナーチューブ３の外径面３ｃ２との間に管状のピストンロッド５によりさらに内部が区画され、その外径面５ｃ２とシリンダチューブ２の内径面２ｃ１との間に配備された往動用第１シリンダ室８と管状のピストンロッド５の内径面５ｃの内側に構成される往動用連通シリンダ室１４を含む往動用第２シリンダ室１１とにポンプから吐出される作動油が送り込まれ、低速となって大荷重を支えることができる。
本発明の古紙圧縮梱包機における省エネ油圧シリンダ装置は無負荷高速早送りの小受圧面と負荷対応の大受圧面を備えるから従来品より高速化効果と省エネ効果があるものである。
１ 本発明の実施例の省エネ油圧シリンダ装置
２ シリンダチューブ
２ａ 前端部
２ａ１ 前端壁部
２ｂ 後端部
２ｂ１ 後端壁部
２ｃ１ 内径面
２ｃ２ 外径面
３ インナーチューブ
３ａ 前端部
３ｂ 後端部
３ｃ１ 内径面
３ｃ２ 外径面
４ 開口部
５ ピストンロッド
５ａ 前端部
５ｂ 後端部
５ｃ１ 内径面
５ｃ２ 外径面
５ｄ 前端閉鎖部
６ ピストン部
６ａ 外径面
６ｂ 内径面
７ 環状開口部
８ 往動用第１シリンダ室
９ 往動用第１出入口
１０ 往動用第２出入口
１１ 往動用第２シリンダ室
１２ 往動用第３出入口
１３ 連通孔
１４ 連通シリンダ室
１５ 復動用シリンダ室
１６ 復動用出入口
１７ 古紙圧縮梱包機
１８ 本体
１９ 油圧ユニット
２０ 加圧板
２１ ホッパー
２２ 結束機の芯
２３ 結束前圧縮体
２４ 圧縮梱包品
２５ 油圧回路
２６ 第１電磁切換弁
２６ａ ソレノイド
２６ｂ ソレノイド
２７ 第２電磁切換弁
２７ａ ソレノイド
２８ リリーフ弁
２９ 電動機
３０ 油圧ポンプ
３１ タンク
３２ プレフィル弁
３３ シーケンス弁
３４ 第３電磁切換弁
３４ａ ソレノイド
３５ 第４電磁切換弁
３５ａ ソレノイド
３６ 従来の古紙圧縮梱包機用油圧シリンダ装置
３７ ピストンロッド
３７ａ ピストン部
３８ シリンダ
３８ａ 前端部
３８ａ１ 前端壁部
３８ｂ 後端部
３８ｂ１ 後端壁部
３８ｃ１ 内径面
３８ｃ２ 外径面
３９ 開口
４０ 復動用シリンダ室
４１ 往動用シリンダ室
４２ａ 前端出入口
４２ｂ 後端出入口
４３ 油圧回路
２ シリンダチューブ
２ａ 前端部
２ａ１ 前端壁部
２ｂ 後端部
２ｂ１ 後端壁部
２ｃ１ 内径面
２ｃ２ 外径面
３ インナーチューブ
３ａ 前端部
３ｂ 後端部
３ｃ１ 内径面
３ｃ２ 外径面
４ 開口部
５ ピストンロッド
５ａ 前端部
５ｂ 後端部
５ｃ１ 内径面
５ｃ２ 外径面
５ｄ 前端閉鎖部
６ ピストン部
６ａ 外径面
６ｂ 内径面
７ 環状開口部
８ 往動用第１シリンダ室
９ 往動用第１出入口
１０ 往動用第２出入口
１１ 往動用第２シリンダ室
１２ 往動用第３出入口
１３ 連通孔
１４ 連通シリンダ室
１５ 復動用シリンダ室
１６ 復動用出入口
１７ 古紙圧縮梱包機
１８ 本体
１９ 油圧ユニット
２０ 加圧板
２１ ホッパー
２２ 結束機の芯
２３ 結束前圧縮体
２４ 圧縮梱包品
２５ 油圧回路
２６ 第１電磁切換弁
２６ａ ソレノイド
２６ｂ ソレノイド
２７ 第２電磁切換弁
２７ａ ソレノイド
２８ リリーフ弁
２９ 電動機
３０ 油圧ポンプ
３１ タンク
３２ プレフィル弁
３３ シーケンス弁
３４ 第３電磁切換弁
３４ａ ソレノイド
３５ 第４電磁切換弁
３５ａ ソレノイド
３６ 従来の古紙圧縮梱包機用油圧シリンダ装置
３７ ピストンロッド
３７ａ ピストン部
３８ シリンダ
３８ａ 前端部
３８ａ１ 前端壁部
３８ｂ 後端部
３８ｂ１ 後端壁部
３８ｃ１ 内径面
３８ｃ２ 外径面
３９ 開口
４０ 復動用シリンダ室
４１ 往動用シリンダ室
４２ａ 前端出入口
４２ｂ 後端出入口
４３ 油圧回路
Claims (2)
- シリンダチューブの内部がインナーチューブにより区画され、前記インナーチューブの前端部は、前記シリンダチューブの前端壁部と環状開口部を有して対設され、後端部はシリンダチューブの後端壁部と一体に接続され、そのインナーチューブの管内を前端部側は開口部に開口され、後端部側は後端壁部に接続されて閉鎖され、前記シリンダチューブの内径面と前記インナーチューブの外径面とにより区画される空間に管状のピストンロッドが嵌装され、その後端部に形成されたピストン部の外径面は前記シリンダチューブの内径面に連接され、反対のピストン部の内径面は前記インナーチューブの外径面に連接され、前記管状のピストンロッドは前端部が前記シリンダチューブの前端壁部に設けられる環状開口部から外方へ突出され、前後に全体がスライド自在に設けられると共に内径面が前端閉鎖部により閉鎖され、前記シリンダチューブの後端部に内方のピストン部の後方側に構成される往動用第１シリンダ室に連通する第１出入口と第２出入口とが開設され、前記シリンダチューブの後端部に前記ピストンロッド部の管内に構成される往動用第２シリンダ室に連通する第３出入口が開設され、前記インナーチューブの前端部に内外に貫通する連通孔が開設され、管状のピストンロッドのピストン部の前方側の管状のピストンロッドの内径面とインナーチューブとで区画される連通シリンダ室がインナーチューブを内外に連通して前記往動用第２シリンダ室に連通されて構成され、前記シリンダチューブの前端部に内方のピストン部の前方側であってシリンダチューブの内径面とインナーチューブの外径面の間の空間に構成される復動用シリンダ室に連通する復動用出入口が開設されてなる古紙圧縮梱包機における省エネ油圧シリンダ装置。
- 省エネ油圧シリンダ装置は本体上に駆動用の油圧ユニット、加圧板、ホッパー、結束機が配備される古紙圧縮梱包機に配備されてなる請求項１の古紙圧縮梱包機における省エネ油圧シリンダ装置。
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|---|---|---|---|
| JP2012272129A JP6085163B2 (ja) | 2012-12-13 | 2012-12-13 | 古紙圧縮梱包機における省エネ油圧シリンダ装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2012272129A JP6085163B2 (ja) | 2012-12-13 | 2012-12-13 | 古紙圧縮梱包機における省エネ油圧シリンダ装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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