JPH1163249A - 粉体通路開閉装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スライド部材の摺動時における摩擦低減と、
スライド部材の停止時におけるシール性向上とを両立さ
せる。 【解決手段】 粉体通路開閉装置１は、ケーシング４内
に摺動可能に収容されたスライド部材１３と、両者４，
１３の接触箇所に取付けられた弾性シール部材２３とを
備える。スライド部材１３は透孔１６を有する連通部１
７と板状の遮断部１８とからなり、遮断部１８によりケ
ーシング４の開口８を塞ぐ閉鎖位置と、透孔１６を開口
８に略合致させる開放位置との間で往復動する。弾性シ
ール部材２３において開口８の周りに円環状の空気溜め
室２６を形成する。さらに空気圧変更手段を設け、スラ
イド部材１３が閉鎖位置及び開放位置のいずれかに停止
させられているときの空気溜め室２６内の空気圧を、ス
ライド部材１３摺動時の空気圧よりも高くする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気の流れを利用
してセメント等の粉体を輸送する粉体通路の途中に設け
られ、その粉体通路を開放及び閉鎖する粉体通路開閉装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、空気の流れを利用してセメン
ト等の粉体を輸送する場合、粉体の通路を開放及び閉鎖
する装置が用いられる。同装置には種々のタイプがある
が、その１つとして、本出願人が先に提案した「粉体用
仕切弁装置（特願平８−２３１３４６号）」がある。

【０００３】この装置はケーシング及びスライド部材を
備えている。ケーシングは、粉体通路の一部を構成する
開口を有している。スライド部材は、前記開口と略同一
断面形状の透孔を有する連通部と、同開口を塞ぐ大きさ
の遮断部とを備えている。スライド部材はケーシング内
に摺動可能に収容されており、遮断部により開口を塞ぐ
閉鎖位置と、連通部の透孔を開口に略合致させる開放位
置との間で往復動する。この装置によると、スライド部
材が閉鎖位置へ摺動させられたとき、開口が遮断部によ
って閉鎖され、粉体の輸送が停止させられる。これとは
逆に、スライド部材が開放位置へ摺動させられると、透
孔が開口に略合致する。開口が開放させられ、粉体の輸
送が可能となる。

【０００４】さらに、上記装置では、ケーシングのスラ
イド部材との接触箇所に、ウレタン樹脂からなる弾性シ
ール部材が設けられている。この弾性シール部材の主な
機能は、スライド部材及びケーシング間の気密性（シー
ル性）を高め、ここから粉体輸送用の空気が洩れ出るの
を防止することである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した弾性シール部
材を用いたシール構造では、その厚みを増す等して弾性
シール部材をスライド部材に強く接触させることが有効
である。しかし、このようにすると、接触にともなう圧
力が常に高くなりシール性が向上する反面、スライド部
材の摺動時における同スライド部材と弾性シール部材と
の摩擦抵抗が増大する。その結果、スライド部材の摺動
が妨げられたり、接触部分が摩耗したりするという不具
合がある。

【０００６】本発明は前述した事情に鑑みてなされたも
のであり、その解決しようとする課題は、スライド部材
の摺動時における摩擦低減と、スライド部材の停止時に
おけるシール性向上とを両立させることである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の第１の
発明は、粉体通路の一部を構成する開口を有するケーシ
ングと、前記開口と略同一断面形状の透孔を有する連通
部、及び同開口を塞ぐ大きさの遮断部を備え、前記遮断
部により開口を塞ぐ閉鎖位置と、前記連通部の透孔を開
口に略合致させる開放位置との間で往復動し得るよう
に、前記ケーシング内に摺動可能に収容されたスライド
部材と、少なくとも前記ケーシングのスライド部材との
接触箇所に取付けられた弾性シール部材と、前記弾性シ
ール部材内において前記開口の周囲に設けられた空気溜
め室と、前記スライド部材が閉鎖位置及び開放位置のい
ずれかに停止させられているときの空気溜め室内の空気
圧を、同スライド部材が摺動させられているときの空気
溜め室内の空気圧よりも高くする空気圧変更手段とを備
えている。

【０００８】上記第１の発明によると、スライド部材が
開放位置に停止させられた状態では、連通部の透孔がケ
ーシングの開口に略合致する。開口を通じて粉体通路が
開放され、空気の流れを利用した粉体の輸送が可能とな
る。これとは逆に、スライド部材が閉鎖位置に停止させ
られた状態では、開口が遮断部によって塞がれ、粉体の
輸送が停止させられる。開放位置から閉鎖位置への切替
え、又は閉鎖位置から開放位置への切替えは、スライド
部材がケーシング内で摺動させられることにより行われ
る。

【０００９】スライド部材には弾性シール部材が接触す
るが、その接触にともなう圧力はスライド部材の停止時
と摺動時とで異なる。詳しくは、スライド部材が閉鎖位
置及び開放位置のいずれかで停止させられているときに
は、空気溜め室内の空気圧は、空気圧変更手段により、
同スライド部材が摺動させられているときの空気溜め室
内の空気圧よりも高くされる。弾性シール部材において
空気溜め室の近傍部分は、同空気溜め室内の空気圧の上
昇に従い強制的に膨張させられる。空気圧が高くなるほ
ど膨張量が多くなり、弾性シール部材がスライド部材に
強く接触する。この場合、弾性シール部材のスライド部
材との接触にともなう圧力は、スライド部材が停止して
いるときの方が摺動しているときよりも高い。別の表現
をすると、互いに接触している弾性シール部材とスライ
ド部材との間には摩擦が生ずるが、この摩擦はスライド
部材の停止時よりも摺動時の方が小さくなる。

【００１０】請求項２に記載の第２の発明は、第１の発
明の構成に加え、前記空気圧変更手段は、前記スライド
部材が閉鎖位置及び開放位置のいずれかに停止させられ
るときに前記空気溜め室に高圧空気を供給し、同スライ
ド部材が摺動させられるときには前記空気溜め室内の空
気を排出させるものである。

【００１１】上記第２の発明によると、スライド部材が
閉鎖位置及び開放位置のいずれかに停止させられるとき
には、空気圧変更手段によって空気溜め室に高圧空気が
供給される。この供給により空気溜め室内の空気圧が高
くなる。これとは逆にスライド部材が摺動させられると
きには、空気溜め室内の空気が排出される。この排出に
より空気溜め室の空気圧が低下する。このようにして、
スライド部材の停止時と摺動時とで空気溜め室内の空気
圧が大きく変化させられる。これにともない弾性シール
部材の膨張量の差が大きくなる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態を図面に従って説明する。

【００１３】図１（ａ），（ｂ）及び図２に示すよう
に、本実施形態の粉体通路開閉装置（以下、単に「開閉
装置」という）１は、空気の流れを利用してセメント等
の粉体を輸送するための輸送管２の途中に設けられて、
その輸送管２内の粉体通路３を開放及び閉鎖するもので
ある。開閉装置１はケーシング４、スライド部材１３及
びアクチュエータとしての空気圧シリンダ１９を備えて
いる。ケーシング４は本体部５と、その上側に固定され
た上部収容部６と、本体部５の下側に固定された下部収
容部７とを備えている。本体部５には、前記粉体通路３
の一部を構成する円筒状の開口８が設けられている。開
口８は前後方向（図１（ｂ）の左右方向）に延びてお
り、その両端部外周には、多数個の孔９を有するフラン
ジ１１，１２がそれぞれ形成されている。これらの孔９
には、フランジ１１，１２を輸送管２に連結するための
ボルト（図示略）が挿通される。

【００１４】スライド部材１３はケーシング４内に垂直
方向への往復動可能に収容されている。より詳しくは、
本体部５には、一対の支持部１４，１５が互いに前後方
向に離間した状態で設けられており、これらの間にスラ
イド部材１３が摺動可能に挿通されている。スライド部
材１３は、開口８と略同一断面形状（この場合、円形）
の透孔１６を有する連通部１７と、連通部１７の上側に
位置し、かつ同開口８を塞ぐ大きさの遮断部１８とから
なり、全体として縦長の板状をなしている。別の表現を
すると、スライド部材１３は、縦長の板材の下半部に円
形の透孔１６をあけたような形状をなしている。スライ
ド部材１３は、図１（ａ），（ｂ）及び図２に示すよう
に、遮断部１８により開口８を塞ぐ閉鎖位置と、図３に
示すように、連通部１７の透孔１６を開口８に略合致さ
せる開放位置との間で往復動する。閉鎖位置では連通部
１７が下部収容部７内に収容され、開放位置では遮断部
１８が上部収容部６内に収容される。

【００１５】空気圧シリンダ１９は、圧縮空気のもつエ
ネルギを機械的な往復直線運動に変換する装置であり、
シリンダ２１、ピストン（図示略）及びピストンロッド
２２を備えている。シリンダ２１は垂直方向に細長い形
状をなしており、上部収容部６の上端に取付けられてい
る。ピストンはシリンダ２１内に収容されており、その
シリンダ２１内の空気の圧力に応じて垂直方向へ往復動
させられる。ピストンロッド２２はピストンに連結され
ており、そのピストンの往復動にともないシリンダ２１
から出没する。ピストンロッド２２の下端部は遮断部１
８に連結されている。

【００１６】さらに、ケーシング４とスライド部材１３
との接触箇所におけるシール性向上、耐摩耗性向上等を
目的として、以下の工夫がなされている。スライド部材
１３の前面及び後面にはウレタン樹脂よりなる被膜（図
示略）が形成されている。ウレタン樹脂にはゴムに似た
弾性があり、摩擦が小さく、耐摩耗性に優れるという特
徴がある。また、本体部５には、筒状部２４及び板状部
２５を有し、かつ全体がウレタン樹脂によって一体形成
された前後一対の弾性シール部材２３が取付けられてい
る。各筒状部２４は開口８の内周面に装着され、その内
周面の全面を覆っている。各板状部２５は各筒状部２４
の外周に形成されており、支持部１４，１５に装着され
ている。板状部２５は、各支持部１４，１５において対
向する支持部１５，１４側の面（前側の支持部１４であ
れば後面、後側の支持部１５であれば前面）を被覆して
いる。これらの板状部２５によって被覆された面は、仮
に板状部２５がなければスライド部材１３と接触するこ
とになる面である。

【００１７】各板状部２５における開口８の周囲であっ
て、その開口８寄りの箇所には、円環状をなし、かつ楕
円形の断面形状を有する空気溜め室２６が設けられてい
る。各板状部２５における空気溜め室２６の前後の部分
は他の箇所よりも薄く、弾性変形しやすくなっている。
図２に示すように、各空気溜め室２６と、ケーシング４
の外部に配置されたコンプレッサ２７とは配管２８によ
って接続されている。配管２８の途中には、コンプレッ
サ２７によって圧縮された高圧空気を一時的に貯留する
圧力タンク２９と、電磁式の切替え弁３１とが設けられ
ている。切替え弁３１は３つのポートを有しており、そ
の１つが大気に開放され、残りのポートが圧力タンク２
９及び空気溜め室２６にそれぞれ接続されている。切替
え弁３１は通電時には圧力タンク２９及び空気溜め室２
６間を連通させ、非通電時には前記連通状態を遮断する
とともに、空気溜め室２６を大気に開放させる。そし
て、前述した配管２８、コンプレッサ２７、圧力タンク
２９及び切替え弁３１によって空気圧変更手段が構成さ
れている。

【００１８】次に、本実施形態の開閉装置１の作用及び
効果について説明する。

【００１９】図３はスライド部材１３が開放位置で停止
している状態を示している。この状態では、ピストンロ
ッド２２の大部分がシリンダ２１内に没入し、遮断部１
８が上部収容部６内に収容されている。また、連通部１
７が本体部５内に位置し、透孔１６が開口８に略合致し
ている。開口８、ひいては粉体通路３が連通部１７によ
って開放され、空気の流れを利用した粉体の輸送が可能
である。また、この状態では切替え弁３１の通電によ
り、圧力タンク２９及び前後両空気溜め室２６間が連通
させられる。両空気溜め室２６へ高圧空気が供給され、
同空気溜め室２６内の気圧が上昇する。弾性シール部材
２３における空気溜め室２６の近傍部分が強制的に膨張
させられて、連通部１７の透孔１６の周囲に圧接する。
圧接箇所は開口８の周囲でもある。従って、弾性シール
部材２３と連通部１７とのシール性が高まり、粉体通路
３内を流れる空気が両者２３，１７の隙間から外部（粉
体通路３の外）へ漏れ出るのを確実に防止できる。

【００２０】スライド部材１３を前記開放位置から閉鎖
位置へ摺動させる際には、切替え弁３１への通電を停止
し、空気溜め室２６を大気に開放させる。すると、空気
溜め室２６内に封入されていた高圧空気が放出され、同
空気溜め室２６内の空気圧が低下する。弾性シール部材
２３において膨張していた部分が収縮し元の状態に戻
り、弾性シール部材２３のスライド部材１３に対する圧
接力が弱まる。この状態で、ピストンロッド２２をシリ
ンダ２１から下方へ突出させる。この突出動作にともな
い、スライド部材１３が弾性シール部材２３に接触した
状態で下動する。この摺動時におけるスライド部材１３
と弾性シール部材２３との間の摩擦は、前記開放位置で
の停止時における摩擦よりも小さい。連通部１７が下部
収容部７内に入り込み、遮断部１８が本体部５内に入り
込む。図１（ａ），（ｂ）及び図２で示すように、スラ
イド部材１３が閉鎖位置に至ったところで、ピストンロ
ッド２２の突出動作を停止させる。

【００２１】スライド部材１３が閉鎖位置で停止させら
れると、開口８、ひいては粉体通路３が遮断部１８によ
って塞がれ、粉体の輸送が停止させられる。この状態で
は切替え弁３１に通電し、圧力タンク２９及び空気溜め
室２６間を連通させる。高圧空気の供給により前後両空
気溜め室２６内の気圧が上昇し、弾性シール部材２３が
開口８の周りにおいて強制的に円環状に膨張させられ
て、遮断部１８の前後両面に圧接する。従って、弾性シ
ール部材２３とスライド部材１３とのシール性が高ま
り、遮断部１８によって閉鎖された粉体通路３内の空気
が両者２３，１３の隙間から外部へ漏れ出るのを確実に
防止できる。

【００２２】スライド部材１３を閉鎖位置から開放位置
へ摺動させる際には、前述した開放位置から閉鎖位置へ
の摺動の場合と同様に、切替え弁３１への通電を停止
し、空気溜め室２６を大気に開放させる。すると、空気
溜め室２６内の高圧空気が放出され、同空気溜め室２６
内の気圧が低下し、弾性シール部材２３において膨張し
ていた部分が収縮し元の状態に戻る。弾性シール部材２
３のスライド部材１３に対する圧接力が弱まる。この状
態で、ピストンロッド２２をシリンダ２１内へ没入させ
る。この没入動作にともない、スライド部材１３が弾性
シール部材２３に接触した状態で上動する。この摺動時
におけるスライド部材１３と弾性シール部材２３との摩
擦は、前記開放位置又は閉鎖位置での停止時における摩
擦よりも小さい。連通部１７が本体部５内に入り込み、
遮断部１８が上部収容部６内に入り込む。図３で示すよ
うに、スライド部材１３が開放位置に至ったところで、
ピストンロッド２２の没入動作を停止させる。

【００２３】このように本実施形態によると、スライド
部材１３の開放位置又は閉鎖位置での停止時には、弾性
シール部材２３の一部を膨張させてスライド部材１３に
圧接させ、シール性を高めることができる。また、スラ
イド部材１３の摺動時には膨張部分を収縮させて元の状
態に戻し、摩擦を小さくして、スライド部材１３をスム
ーズに摺動させることができる。

【００２４】本実施形態は前述した事項以外にも次の特
徴を有する。

【００２５】（ａ）単に開口８を開放及び閉鎖するだけ
ならば、スライド部材１３を遮断部１８のみによって構
成し、ケーシング４を上部収容部６及び本体部５のみに
よって構成することも考えられる。この場合、スライド
部材１３を本体部５内で停止させれば開口８が塞がれ、
スライド部材１３を上部収容部６内で停止させれば開口
８が開放される。しかし、開口８が開放されたときに、
前後両支持部１４，１５に部分的に隙間が生ずる。この
隙間に粉体が入り込んで堆積すると、スライド部材１３
の支持部１４，１５に対するシール性が低下する。これ
に対し、本実施形態では、開口８の開放時には連通部１
７が両支持部１４，１５間に位置し、開口８の閉鎖時に
は遮断部１８が両支持部１４，１５間に位置する。両支
持部１４，１５間に隙間が生じにくく、ここに粉体が入
り込んで堆積するのを防止できる。従って、粉体の堆積
に起因して、開口８閉鎖時のシール性が損なわれること
がない。

【００２６】（ｂ）スライド部材１３の表面に形成され
たウレタン樹脂の被膜は、摺動時におけるスライド部材
１３と弾性シール部材２３との摩擦を小さくする。この
ため、スライド部材１３のよりスムーズな摺動が可能と
なる。また、また、ウレタン樹脂自体摩耗しにくいの
で、長期間にわたって前述した効果を持続できる。

【００２７】（ｃ）スライド部材１３が開放位置及び閉
鎖位置のいずれかで停止させられたときには、各板状部
２５における空気溜め室２６の近傍部分が大きく膨張す
る。膨張する箇所は、両板状部２５において互いに対向
する箇所である。そして、これらの膨張部分がスライド
部材１３の前後両面に圧接する。従って、スライド部材
１３には、その両側から膨張にともなう圧力が略均等に
加わることとなる。板状部２５が膨張したときにも、ス
ライド部材１３を両板状部２５の中間位置に保持するこ
とができる。

【００２８】なお、本発明は次に示す別の実施形態に具
体化することができる。

【００２９】（１）アクチュエータとして、空気圧シリ
ンダ１９に代えて油圧シリンダや水圧シリンダを用いて
もよい。また、手動によりスライド部材１３を往復動さ
せるようにしてもよい。

【００３０】（２）ケーシング４内におけるスライド部
材１３の移動経路に複数のガイドローラを設け、それら
のガイドローラに沿ってスライド部材１３を往復動させ
てもよい。

【００３１】（３）筒状部２４を省略する等、弾性シー
ル部材２３の形状を適宜変更してもよい。ただし、変更
に際しては、ケーシング４のスライド部材１３との接触
箇所である板状部２５が最低限必要である。

【００３２】（４）空気溜め室２６の数を増減してもよ
い。減少に際しては、例えばいずれか一方の板状部２５
にのみ空気溜め室２６を設ける。増加に際しては、例え
ば前記実施形態での空気溜め室２６の周りに、別の空気
溜め室を１つ以上追加する。

【００３３】（５）空気溜め室２６の断面の形状や大き
さを適宜変更してもよい。

【００３４】（６）本発明の開閉装置は、セメント以外
の粉体を空気によって輸送する輸送管にも適用すること
ができる。

【００３５】

【発明の効果】以上のように、第１の発明によれば、ス
ライド部材の状況に応じて空気溜め室内の気圧を異なら
せることにより、弾性シール部材を膨張させたり収縮さ
せたりできる。閉鎖位置及び開放位置間での摺動時には
摩擦を小さくし、どちらかの位置でのスライド部材の停
止時にはシール性を高めて、粉体輸送用空気の漏れを防
止できる。

【００３６】第２の発明によれば、スライド部材の停止
時と摺動時とで弾性シール部材の膨張量を大きく異なら
せることができ、第１の発明の効果をより一層確実なも
のとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の一実施形態における開閉装置
の上部を示す縦断面図であり、（ｂ）は開閉装置の中間
部から下部にかけての部分を示す縦断面図である。

【図２】開閉装置の一部を破断及び省略して示す正面図
である。

【図３】スライド部材が開放位置に停止させられたとき
の開閉装置の一部を省略して示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ 開閉装置 ３ 粉体通路 ４ ケーシング ８ 開口 １３ スライド部材 １６ 透孔 １７ 連通部 １８ 遮断部 ２３ 弾性シール部材 ２６ 空気溜め室 ２７ 空気圧変更手段の一部を構成するコンプレッサ ２８ 空気圧変更手段の一部を構成する配管 ２９ 空気圧変更手段の一部を構成する圧力タンク ３１ 空気圧変更手段の一部を構成する切替え弁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気の流れを利用して粉体を輸送する粉
   体通路の途中に設けられ、その粉体通路を開放及び閉鎖
   する装置であって、 前記粉体通路の一部を構成する開口を有するケーシング
   と、 前記開口と略同一断面形状の透孔を有する連通部、及び
   同開口を塞ぐ大きさの遮断部を備え、前記遮断部により
   開口を塞ぐ閉鎖位置と、前記連通部の透孔を開口に略合
   致させる開放位置との間で往復動し得るように、前記ケ
   ーシング内に摺動可能に収容されたスライド部材と、 少なくとも前記ケーシングのスライド部材との接触箇所
   に取付けられた弾性シール部材と、 前記弾性シール部材内において前記開口の周囲に設けら
   れた空気溜め室と、 前記スライド部材が閉鎖位置及び開放位置のいずれかに
   停止させられているときの空気溜め室内の空気圧を、同
   スライド部材が摺動させられているときの空気溜め室内
   の空気圧よりも高くする空気圧変更手段とを備えたこと
   を特徴とする粉体通路開閉装置。
2. 【請求項２】 前記空気圧変更手段は、前記スライド部
   材が閉鎖位置及び開放位置のいずれかに停止させられる
   ときに前記空気溜め室に高圧空気を供給し、同スライド
   部材が摺動させられるときには前記空気溜め室内の空気
   を排出させるものであることを特徴とする請求項１に記
   載の粉体通路開閉装置。