JPH01503767A - エアブラストカートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 工　−ス　カー　トジ 技術分野 本発明は概して給水及び排水技術に関し、さらに詳細にはエアブラストカートリ ッジに関する。

発明の背景 従来技術のエアブラストカートリッジ（ソビエト連邦、４１３０４５４）として 、ハウジングを具備し、このハウジングがハウジングの長手軸線に沿って配置さ れるピストンによって入口室と出口室とに分割されてなるものが知られている。

入口室はピストンに設けた軸方向のポートを通る空気導入管を介して圧縮空気源 に連通ずる。出口室はピストンと空気導入管との間の環状隙間を介して入口室に 連通する。さらに、出口室は放出時に周囲の大気に連通ずる。

圧縮空気源からの圧縮空気は空気導入管に沿って入口室に送られ、ピストンの入 口室に隣接する端部に圧力を与え、よってピストンをそのシート部に対して押付 ける。圧縮空気はピストンと空気導入管との間の環状隙間を介して自由に出口室 へ流れる。公知のエアブラスト室を作動させるために、バルブが設けられ、空気 導入管と連通ずる空気ダクトがこのバルブを介して大気に連通される。

オペレータが一旦空気ダクトを大気に連通させると、圧縮空気は空気ダクト、空 気導入管、及び入口室から自由に逃げる。その結果、入口室内の圧力が低下し、 ピストンが出口室側の部分の硬い表面にかかる圧力によって押されて入口室へ向 かって動き、よってエアブラストカートリッジのハウジングの貫通ポートを開放 し、圧縮空気を大気にリリースする。

上記した公知のエアブラストカートリッジは岩や石炭を破壊するために設計され たものであるが、次の理由によって、産業用パイプラインや、容器や、船等にお いて固まったカスやケーキの掃除に使用することができなかった。

バルブ（ディスチャージヘッド）があるのでエアブラストカートリッジの予め設 定された作動モードを長い間口動的に維持することができないこと。

高圧用に設計されたバルブ（ディスチャージヘッド）は実際に複雑な構造であり 、長い間の連続的な使用内でエアブラストカートリッジに必要な信頼性を提供す ることができないこと（即ち、それはエアブラストのみで岩や石炭を破壊するの がやっとである）。

空気ダクトがエアブラストカートリッジからバルブ操作のオペレータまでかなり 長く延び、大気へ逃げる圧縮空気のかなりの損失を招き、入口室の圧力低下が比 較的にゆっ（りとなるのでエアブラストカートリッジ内でのピストンの運動速度 に悪影響を与え、さらに空気ダクト、空気導入管、及び入口室に合計して多くの 圧縮空気を必要とし、エアブラストの動力を低下させる。

発明の開示 本発明の目的はエアブラストカートリッジの予め設定された作動モードを長い間 口動的に維持することができ、エアブラストカートリッジの作動を中断すること なく作動状態を調節することができ、固体の懸濁物を過飽和させた液体媒体内で エアブラストカートリッジを作動可能にすることができ、簡単な構造で信軌性よ く作動し、エアブラストカートリッジの動力消費をかなり低減できるような、構 造のピストンを有するエアブラストカートリッジを提（具することである。

この目的は、ハウジングを具備し、該ハウジングがハウジングの長手軸線に沿っ て長手方向に配置されるピストンによって該ピストンに設けた軸方向のポートを 通る空気導入管を介して圧縮空気源に連通ずる入口室と、該空気導入管と該ピス トンの間の環状隙間を介して入口室に連通し且つ放出時に周囲の大気と連通ずる のに通した出口室とに分割されるエアブラストカートリッジにおいて、該ピスト ンの出口室を向いた端面の面積が、該ピストンの該入口室を向いた端面の面積よ りも大きいが、該ピストンのカラーの該出口室を向いた端面の面積よりも小さく 、該カラーが該ハウジングとともに該入口室を向いた側に追加の室を形成するこ とを特徴とするエアブラストカートリッジという事実によって達成される。

エアブラスト時及びピストンが初期位置に戻る時にピストンとハウジングの衝突 から生じる動的力を緩衝する目的でピストンにダンピング装置を設けるのが必要 であり、ダンピング装置はカラーの追加の室を向いた側に位置する。

ダンピング装置は支承リングとともにダンパーを収容している円形のハウジング からなり、該支承リングが出口室の放出時に入口室の領域内においてハウジング と協働するようにすることがのぞましい。

追加の室が出口室の放出時にハウジングの入口室の近くに設けられた少なくとも １つの開放通路を介して周囲の大気に連通し、圧力リリーフバルブが開放通路の 出口に設けられるようにするのが好ましい。

この特徴は追加の室の空気によって生成されるダンピング効果をかなり低減させ 、且つ汚染に対して追加の室を保護する。

本発明によってここに提案されたエアブラストカートリッジは種々のバルブを含 む固体の懸濁物を過飽和させた液体を移送するために使用される産業用パイプラ インを清掃するために応用可能であり、且つ調節可能なニブラストのパラメータ を自動的に使用して広い範囲の圧縮空気の圧力内で作動可能である。本発明によ るエアブラストカートリッジは構造が簡単で作動が信頼性があるものである。さ らに、ここに提案されたエアブラストカートリッジの構造は最大可能なエアブラ スト力（即ち、圧縮空気の放出力）を提供し、且つパイプラインを清掃するとき に清掃すべき表面に沿って自己推進することができる。

図面の簡単な説明 以下添付図面を参照してエアブラストカートリッジの実施例について説明する。

添付図面においては、本発明によるエアブラストカートリッジの細断面図が示さ れる。

発明を実施するための最良の形態 エアブラストカートリッジは（添付図面に示されるように）ハウジング１からな り、ハウジング１はハウジング１の長手軸線に沿って配置されるピストン２によ って入口室３と出口室４とに分割される。入口室３はピストン２に設けた軸方向 のポートを通る空気導入管６の穴５を介して圧縮空気源（図示せず）に連通し、 空気導入管６はピストン２とともに環状隙間７を形成する。入口室３は環状隙間 ７を介して出口室４に連通ずる。

カラー８がピストン２に設けられる。カラー８はノλウジング１とともに入口室 ３を向いた側に追加の室９を形成する。

ピストン２の出口室４を向いた端面１０の面積は、ピストン２０入口室３を向い た端面１１の面積よりも大きいが、カラー８の出口室４を向いた端面１２の面積 よりも小さい。

ピストン２はカラー８の追加の室９に向いた側に位置するダンピング装置を備え ている。ダンピング装置はカラー８に螺着された円形のハウジング１３からなる 。円形のハウジング１３は支承リング１５とともにダンパー１４を収容している 。ダンパー１４はポリウレタン等の弾性材料から作られる。

ハウジング１の入口室３の領域内には少なくとも１つの貫通通路１６が形成され る。このエアブラストカートリッジの実施例においては、４個のそのような貫通 通路１６が設けられる。各貫通通路１６の出口は圧力リリーフバルブが設けられ 、この圧力リリーフバルブは閉鎖部材１７からなり、ボール１８がこの閉鎖部材 １７の下に設けられる。ボール１８がばね１９によって貫通通路１６の出口ボー トに対して押圧される。

貫通通路２０がハウジング１の出口室４の領域内でハウジング１の長手軸線に対 して所定の角度で設けられ、これは作動の際のエアブラストカートリッジの移動 を保証する。

径違いユニオン２１がハウジング１の圧縮空気供給側の端部に嵌着され、エアブ ラストカートリッジを圧縮空気源（図示せず）に接続することができるようにな っている。リングボルト２２がロープを保持するために径違いユニオン２１に設 けられ、エアブラストカートリッジを作動中にこのローブで安全に保護し、パイ プライン（図示せず）から引き出される。

本発明のエアブラストカートリッジの作動は次の通りである。

圧縮空気が圧縮空気源（図示せず）から高圧導管（図示せず）に沿って径違いユ ニオン２１、空気導入管６及びその穴５を通って入口室３へ供給され、それから 圧縮空気は環状の隙間７を介して出口室４に流入する。その結果、ピストン２の 端面１１に加えられる圧縮空気の圧力はピストン２をそのシートに対して押圧し 、よって貫通通路２０を閉じる。

ピストン２の端面１０は端面１１よりも大きいので、出口室２内の圧力が予め設 定された圧力に到達した後で端面１０にかかる圧力の力はピストン２とハウジン グ１との間の摩擦力と等しい値の分だけ端面１１にかかる圧力の力よりも大きく なる。その結果、ピストン２が入口室３に向かって移動し始める。ピストン２が シートを離れるやいなや、圧縮空気の圧力がビスｌ−ン２のカラー８の端面１２ にかかる。よって、出口室４側からピストン２にかかる圧縮空気の圧力による力 が急に上昇し、それによってピストン２が実質的に一度に入口室３に向かって押 し出され、よって瞬間的に貫通通路２０を開放し、出口室４内の圧縮空気を貫通 通路２０から周囲の大気へ排出し、エアブラストを生成する。

入口室３の領域内でのピストン２のハウジング１への衝撃はダンパー１４によっ て支承リング１５を通して緩和される。

よって、ダンパー１４は圧縮せしめられ、ポテンシャルエネルギーを蓄積し、そ れがピストン２に伝達されてピストン２を初期位置へ戻す。

低い過剰圧力が追加の室９に維持され、これは貫通通路１６の出口に設けた圧力 リリーフバルブの流体圧抵抗によって設定される。

出口室４の排気が行われると、ピストン２の端面１１にかかる圧縮空気の圧力及 びピストン２にかかるダンパー１４の弾性力がピストン２を初期位置へ戻らせる 。このようにして全体のサイクルが繰り返される。

留意すべきは、入口室３内の圧縮空気の圧力はピストン２がこの入口室３に向か って移動するときにわずかではあるが上昇し、ビスストン２が停止すると空気導 入管６の圧縮空気の圧力値まで象、速に低下する。さらに、貫通通路２０を閉じ るためにピストン２が出口室４へ向かって移動するのに消費する経過時間は、貫 通通路２０を開くためにピストン２が入口室３へ向かって移動するの時間よりも 大きい。これは、貫通通路２０を開くためにピストン２がピストン２のカラー８ の端面１２に加えられる圧縮空気の圧力によって動くが、貫通通路２０を閉じる ためのピストン２の移動はピストン２の端面１１に加えられる圧縮空気の圧力の 力によって行われ、ピストン２の端面１１の面積が端面１２の面積よりもかなり 小さいという事実によって説明される。このために、出口室４はほとんど完全に 放出する時間をもつことになり、それによってさらにエアブラストカートリッジ の作動効率を向上させる。

本発明によるエアブラストカートリッジでは圧縮空気の損失が起こらない。何と なれば、エアブラストカートリッジを作動させるために従来のエアブラストカー トリッジのように圧力を低下させるために入口室で圧縮空気を大気に逃がす必要 がないからである。

比較的に高い速度で貫通通路２０を開くことは、出口室４の圧縮空気を周囲の大 気に比較的に速い速度で放出できることであり、よって高いパワーの衝撃波を得 ることができる。

産業上の利用可能性 本発明は種々のパルプを含む汚染した液体を移送する産業用パイプラインを清掃 するため、あるいは沈澱池の固定物を解除するため、あるいは種々の硬いものを 破壊するために使用されるときに多くの有用性を見出すことができる。

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Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．ハウジング（１）を具備し、該ハウジング（１）がハウジング（１）の長手 軸線に沿って長手方向に配置されるピストン（２）によって該ピストン（２）に 設けた軸方向のポートを通る空気導入管（６）を介して圧縮空気源に連通する入 口室（３）と、該空気導入管（６）と該ピストン（２）の間の環状隙間（７）を 介して入口室（３）に連通し且つ放出時に周囲の大気と連通するのに適した出口 室（４）とに分割されるエアブラストカートリッジにおいて、該ピストン（２） の出口室（４）を向いた端面（１０）の面積が、該ピストン（２）の該入口室（ ３）を向いた端面（１１）の面積よりも大きいが、該ピストン（２）のカラー（ ８）の該出口室（４）を向いた端面（１２）の面積よりも小さく、該カラー（８ ）が該ハウジング（１）とともに該入口室（３）を向いた側に追加の室（９）を 形成することを特徴とするエアブラストカートリッジ。
2. ２．前記ピストン（２）が前記カラー（８）の前記追加の室（９）を向いた側に ダンピング装置を備えていることを特徴とする請求項１に記載のエアブラストカ ートリッジ。
3. ３．前記ダンピング装置は支承リング（１５）とともにダンパー（１４）を収容 している円形のハウジング（１３）からなり、該支承リング（１５）が前記出口 室（４）の放出時に前記入口室（３）の領域内において前記ハウジング（１）と 協働することを特徴とする請求項２に記載のエアブラストカートリッジ。
4. ４．前記追加の室（９）が前記出口室（４）の放出時に前記ハウジング（１）の 前記入口室（３）の近くに設けられた少なくとも１つの開放通路（１６）を介し て周囲の大気に連通し、圧力リリーフバルブが該開放通路（１６）の出口に設け られることを特徴とする請求項１に記載のエアブラストカートリッジ。