| 【発明の名称】 |
二重切り出し弁 |
| 【発明者】 |
【氏名】森 靖夫
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| 【要約】 |
【課題】シール性がよい二重切り出し弁を提供する。
【解決手段】下端に円形排出口１１を備えた上シュート１２と、下端径が円形排出口１１の内径より大きい円錐側面１３を有し、上下動して円形排出口１１を開閉する上部弁体１４と、上シュート１２の下方に隙間１５を有して対向配置され、上端に円形投入口１６を備えた下シュート１７と、上端径が円形投入口１６の内径より大きい逆円錐側面１８を有し、上下動して円形投入口１６を開閉する下部弁体１９と、上シュート１２及び下シュート１７を連結し、上部弁体１４及び下部弁体１９が上下動する空間を備えた中間ホッパー２０と、上部弁体１４及び下部弁体１９を上下動させる昇降手段２１とを有する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 下端に円形排出口を備えた上シュートと、下端径が前記円形排出口の内径より大きい円錐側面を有し、上下動して該円形排出口を開閉する上部弁体と、前記上シュートの下方に隙間を有して対向配置され、上端に円形投入口を備えた下シュートと、上端径が前記円形投入口の内径より大きい逆円錐側面を有し、上下動して該円形投入口を開閉する下部弁体と、前記上シュート及び下シュートを連結し、前記上部弁体及び下部弁体が上下動する空間を備えた中間ホッパーと、前記上部弁体及び下部弁体を上下動させる昇降手段とを有することを特徴とする二重切り出し弁。
【請求項２】 請求項１記載の二重切り出し弁において、前記昇降手段は前記上シュートの上方に設けられた直線駆動手段からなって、その出力軸が、上下にそれぞれ上、下ストッパが設けられ前記上部弁体と前記下部弁体を貫通した昇降ロッドに連結され、該昇降ロッドに挿通する前記上部弁体と下部弁体の中間には圧縮スプリングが配置され、前記昇降ロッドの上昇によって、前記上部弁体による前記円形排出口の閉塞及び前記下部弁体による前記円形投入口の開口を行い、前記昇降ロッドの下降によって、前記上部弁体による前記円形排出口の開口及び前記下部弁体による前記円形投入口の閉塞を行うことを特徴とする二重切り出し弁。
【請求項３】 請求項１記載の二重切り出し弁において、前記昇降手段は前記上シュートの上方に設けられた直線駆動手段からなって、その出力軸が、上下にそれぞれ上、下ストッパが設けられ前記上部弁体と前記下部弁体を貫通した昇降ロッドに連結され、該昇降ロッドに挿通する前記上部弁体と下部弁体の中間には圧縮スプリングが配置され、しかも、前記昇降ロッドが上昇したときの前記上ストッパと前記上部弁体の上端との間の距離をスライド長さＳ１とし、前記下部弁体の上昇ストロークを昇降ストロークＳ２としたとき、Ｓ１＞Ｓ２となることを特徴とする二重切り出し弁。
【請求項４】 請求項２又は３記載の二重切り出し弁において、前記昇降ロッドは中空構造で、該昇降ロッドの内部からエアを噴出して材料の目詰まりを防止することを特徴とする二重切り出し弁。
【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項に記載の二重切り出し弁において、前記上シュートは、鉛直方向に対し軸芯を傾けて設けられ、前記昇降手段は、前記上シュートの円形排出口の上方にあって、前記上シュートから外側に突出して設けられていることを特徴とする二重切り出し弁。
【請求項６】 請求項１〜４のいずれか１項に記載の二重切り出し弁において、前記上シュートは、水平方向に設けられたスクリューコンベヤの排出口に連接して設けられ、前記昇降手段は、前記排出口の上方に前記スクリューコンベヤのスクリュー軸を避けて前記上部弁体及び下部弁体に連結されたことを特徴とする二重切り出し弁。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、小型で、簡単な構造で材料を確実にシール可能な二重切り出し弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば、集塵機等で集められたシュート内の粉塵を排出するために使用する切り出し弁として、ロータリーバルブが使用されていた。ロータリーバルブは、回転体の滑り面を利用して開閉の作動を行う滑り弁で、これをシュートの下部に取付けて回転させることによって切り出しを行っていた。ロータリーバルブを利用することによって、減圧された集塵機内部を外側から遮断して切り出しを行うことができた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従来のロータリーバルブは、回転体の回転を滑らかに行うために回転体とケーシングの間に予め隙間を開けておくことが必要であり、圧力漏れが生じやすい構造となっていた。また、シュート内の流体が有害な気体であった場合には、この有害な気体が外部に漏れてしまう可能性もある等シール性に多くの問題があった。本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、シール性がよい二重切り出し弁を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記目的に沿う本発明に係る二重切り出し弁は、下端に円形排出口を備えた上シュートと、下端径が前記円形排出口の内径より大きい円錐側面を有し、上下動して該円形排出口を開閉する上部弁体と、前記上シュートの下方に隙間を有して対向配置され、上端に円形投入口を備えた下シュートと、上端径が前記円形投入口の内径より大きい逆円錐側面を有し、上下動して該円形投入口を開閉する下部弁体と、前記上シュート及び下シュートを連結し、前記上部弁体及び下部弁体が上下動する空間を備えた中間ホッパーと、前記上部弁体及び下部弁体を上下動させる昇降手段とを有している。
【０００５】ここで、昇降手段には、例えば、スクリュージャッキ、電動シリンダ、エアシリンダ、油圧シリンダ等の直線移動するアクチュエータ、又は油圧モータ、電動モータにカム、クランク機構を組み合わせたもの等が用いられる。また、円錐側面とは、円錐の側面の他、円錐台の側面も含む。なお、逆円錐側面とは、円錐側面の上下を逆にした形状である。上部弁体及び下部弁体を昇降手段で上下動させることができるので、それぞれ確実に円形排出口及び円形投入口を閉じることができる。また、本発明に係る二重切り出し弁において、前記昇降手段は前記上シュートの上方に設けられた直線駆動手段からなって、その出力軸が、上下にそれぞれ上、下ストッパが設けられ、前記上部弁体と前記下部弁体を貫通した昇降ロッドに連結され、該昇降ロッドに挿通する前記上部弁体と下部弁体の中間には圧縮スプリングが配置され、前記昇降ロッドの上昇によって、前記上部弁体による前記円形排出口の閉塞及び前記下部弁体による前記円形投入口の開口を行い、前記昇降ロッドの下降によって、前記上部弁体による前記円形排出口の開口及び前記下部弁体による前記円形投入口の閉塞を行うことも可能である。このように、上部弁体及び下部弁体の中間には圧縮スプリングが配置されているので、１台の昇降手段で複数の弁体を連動させることもできる。
【０００６】さらに、本発明に係る二重切り出し弁において、前記昇降手段は前記上シュートの上方に設けられた直線駆動手段からなって、その出力軸が、上下にそれぞれ上、下ストッパが設けられ前記上部弁体と前記下部弁体を貫通した昇降ロッドに連結され、該昇降ロッドに挿通する前記上部弁体と下部弁体の中間には圧縮スプリングが配置され、しかも、前記昇降ロッドが上昇したときの前記上ストッパと前記上部弁体の上端との間の距離をスライド長さＳ１とし、前記下部弁体の上昇ストロークを昇降ストロークＳ２としたとき、Ｓ１＞Ｓ２となるように構成することができる。直線駆動手段とは、例えば、スクリュージャッキ、電動シリンダ、エアシリンダ、油圧シリンダのように直線往復運動を行う装置をいう。このように構成することによって、昇降ロッドを作動させて上部弁体、又は下部弁体を移動させるときに、円形排出口、又は円形投入口の一方を常に閉じておくことが可能となる。ここで、前記昇降ロッドを中空構造として、該昇降ロッドの内部からエアを噴出して材料の目詰まりを防止することも可能である。このように構成することによって、材料の目詰まりを防止して、運転を円滑に行うことが可能となる。また、前記上シュートを、鉛直方向に対し軸芯を傾けて設け、前記昇降手段を、前記上シュートの円形排出口の上方に前記上シュートから外側に突出して設けることも可能である。このように構成することによって、上シュートの形状によらず昇降手段を取付けることが可能となり、また、昇降手段のメンテナンスを簡単に行うことができる。さらに、前記上シュートを、水平方向に設けられたスクリューコンベヤの排出口に連接して設け、前記昇降手段を、前記排出口の上方に設け、前記スクリューコンベヤのスクリュー軸を避けて前記上部弁体及び下部弁体に連結してもよい。このように構成することによって、昇降手段をスクリュー軸の上方に取付けて粉塵による昇降手段の故障を避けることができ、また、市販のスクリューコンベヤに簡単に取付けることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。図１に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る二重切り出し弁１０は、下端に円形排出口１１を備えた上シュート１２と、下端径が円形排出口１１の内径より大きい円錐側面１３を有し、上下動して円形排出口１１を開閉する上部弁体１４と、上シュート１２の下方に隙間１５を有して対向配置され、上端に円形投入口１６を備えた下シュート１７と、上端径が円形投入口１６の内径より大きい逆円錐側面１８を有し、上下動して円形投入口１６を開閉する下部弁体１９と、上シュート１２及び下シュート１７を連結し、上部弁体１４及び下部弁体１９が上下動する空間を備えた中間ホッパー２０と、上部弁体１４及び下部弁体１９を上下動させる昇降手段（直線駆動手段）の一例であるエアシリンダ２１とを有している。これによって粉体２６を所定量ずつ切り出すことができる。以下、詳しく説明する。
【０００８】上シュート１２の円形排出口１１は鉛直下方に開口して設けられ、上シュート１２は、その下部開口部を除いて、鉛直方向に対し軸芯を傾けて設けられている。上シュート１２の上端にはフランジ２２が設けられ、複数のボルト２３及びナット２４で粉体２６を排出する例えば集塵機等の本体部２５のフランジ２５ａに連結されている。上シュート１２は、その下部に出口部材２７を有している。上シュート１２の本体と出口部材２７は、それぞれフランジ２８、２９と複数のボルト２３によって固定されている。そして、出口部材２７の下部には円形排出口１１が形成されている。略円筒形の中間ホッパー２０の上端に設けられたフランジ２０ａは、上シュート１２の下部に設けられたフランジ２８に複数のボルト２３で固定されている。また、中間ホッパー２０の側部は、中央付近から下方に向かって徐々に縮径して、下端部にフランジ３２を有している。そして、中間ホッパー２０のフランジ３２は、円形投入口１６を形成した下シュート１７の上部に設けられたフランジ３１にそれぞれ複数のボルト２３及びナット２４で締結され固定されている。中間ホッパー２０の下部側面部は、下方に向かって徐々に縮径して逆円錐側面形状となっているので、円形投入口１６を開口したときに、粉体２６が落下しやすい構造になっている。
【０００９】上部弁体１４は、略円錐台形で中央に昇降ロッド３４が挿通している。円錐側面１３の下部周辺には、円形排出口１１の内側角部がエッジ状に当接するメタルタッチ構造によってシールを行っている。メタルタッチ構造によってシールを行っているので、構造を簡単にして機械寿命を延ばし、また、エッジ状に当接させてシールしているので、噛み込んだ材料を切断することもでき、トラブルの発生を少なくすることができる。下部弁体１９の下部には、逆円錐側面１８が備えられ、また、その上部には、上部弁体１４の円錐側面１３と同形状の円錐側面３３が備えられている。円錐側面３３が備えられているので、図２、図３に示すように、円錐側面３３の斜面部に載った粉体２６は下部弁体１９の外側に落下し、下部弁体１９と昇降ロッド３４との間の摺動部に粉体２６が噛み込むことを防止している。また、下部弁体１９は、上部弁体１４の下部の内側に嵌入することができるので、上部弁体１４と下部弁体１９の間の最小距離を小さくすることができ、二重切り出し弁１０を小型化することができる。なお、昇降ロッドを中空構造として、その側部に複数の孔を形成しておき、この孔を利用して、昇降ロッドの内部からエアを噴出して材料の目詰まりを防止する構造にすることも可能である。
【００１０】エアシリンダ２１は、上シュート１２の円形排出口１１の上方に上シュート１２から外側に突出して設けられ、エアシリンダ２１の出力軸３５は、昇降ロッド３４に螺合等の固定手段によって連結されている。昇降ロッド３４の上下には、それぞれ上ストッパ３６、下ストッパ３７が設けられ、上部弁体１４と下部弁体１９の中間に配置された圧縮スプリング３８によって上下に付勢される上部弁体１４及び下部弁体１９をそれ以上、上下に移動しないように保持している。ここで、上、下ストッパ３６、３７と上部弁体１４及び下部弁体１９の位置関係について説明する。図１に示すように、昇降ロッド３４が中立位置にあるとき、上部弁体１４及び下部弁体１９はそれぞれ上シュート１２の円形排出口１１及び下シュート１７の円形投入口１６に密接して閉じた状態になっている。この状態のとき、上ストッパ３６と上部弁体１４の上端との間、及び下ストッパ３７と下部弁体１９の下端との間には、それぞれ隙間Ｌ１、Ｌ２があり、上部弁体１４及び下部弁体１９は圧縮スプリング３８のみによってそれぞれ円形排出口１１及び円形投入口１６に密接する構造になっている。図２に示すように、昇降ロッド３４を下降させると、上部弁体１４による円形排出口１１の開口及び下部弁体１９による円形投入口１６の閉塞を行うことができ、また、図３に示すように、昇降ロッド３４を上昇させると、上部弁体１４による円形排出口１１の閉塞及び下部弁体１９による円形投入口１６の開口を行うことができる。
【００１１】図３に示すように、昇降ロッド３４を上昇したときの上ストッパ３６と上部弁体１４の上端との間の距離をスライド長さＳ１とし、下部弁体１９の上昇ストロークを昇降ストロークＳ２としたとき、Ｓ１＞Ｓ２の関係がある。また、図２に示すように、昇降ロッド３４を下降させた場合には、下ストッパ３７と下部弁体１９の下端との間の距離をスライド長さＳ３とし、上部弁体１４の下降ストロークを昇降ストロークＳ４とすると、Ｓ３＞Ｓ４の関係がある。Ｓ１−Ｓ２＝Ｓ３−Ｓ４であり、この差は、図１を参照して説明した上部弁体１４の上端と上ストッパ３６との間、及び下部弁体１９の下端と下ストッパ３７との間に形成された隙間の距離の和Ｌ１＋Ｌ２に等しい。この隙間Ｌ１、Ｌ２を予め形成しておくことによって、昇降ロッド３４の昇降時に図１に示すように上部弁体１４、又は下部弁体１９が、対応する円形排出口１１又は円形投入口１６の一方を確実を閉じることができるので、シール性をよくすることができる。また、シールは、圧縮スプリング３８によって行い、停電等で機械が停止したときでも、円形排出口１１又は円形投入口１６のいずれか一方は常に閉じた状態となっているので、下シュート１７から有害な気体が漏出することはない。
【００１２】続いて、二重切り出し弁１０の動作時の状態について図１〜図３を参照して説明する。図１に示すように、上部弁体１４によって円形排出口１１が閉じているときに、上シュート１２内を粉体２６が落下してくると、粉体２６は、上部弁体１４によって堰き止められ、上シュート１２内に積層する。次に、図２に示すように、エアシリンダ２１を作動させて、出力軸３５及びこれに連結された昇降ロッド３４を下降させると、昇降ロッド３４の上部に設けられた上ストッパ３６が上部弁体１４の上端に当接して上部弁体１４を下方に押し下げる。このとき、下部弁体１９は、圧縮スプリング３８を介して上部弁体１４から下方に力を受けるが、逆円錐側面１８が下シュート１７の円形投入口１６に嵌入してこれ以上下方に移動することができないので、下部弁体１９は、円形投入口１６を閉じたままの状態となっている。そして、昇降ロッド３４の下部に設けられた下ストッパ３７は、下部弁体１９から離反した状態で下方に移動する。
【００１３】上部弁体１４が押し下げられ、円形排出口１１が開口すると、粉体２６は、上部弁体１４の円錐側面１３に沿って中間ホッパー２０内に落下する。このとき、円形投入口１６は閉じた状態となっているので、粉体２６は中間ホッパー２０内にそのまま貯留される。次に、エアシリンダ２１の出力軸３５及び昇降ロッド３４の下降を停止して、上昇させると、図２に示す状態から下部弁体１９で円形投入口１６を閉じたまま、上部弁体１４だけが上昇する。そして、上部弁体１４が円形排出口１１に当接してこれを閉じ、続いて、図３に示すように、下ストッパ３７が下部弁体１９の下端に当接してこれを押し上げる。このとき、上部弁体１４は、圧縮スプリング３８を介して下部弁体１９から上方に力を受けるが、円錐側面１３が上シュート１２の円形排出口１１に嵌入してこれ以上、上方に移動することができないので、上部弁体１４は、円形排出口１１を閉じたままの状態となっている。下部弁体１９が押し上げられ、円形投入口１６が開口すると、粉体２６は、下部弁体１９の円錐側面３３及び中間ホッパー２０の側面部に沿って落下し、下シュート１７内に投入される。この手順を繰り返すことによって、粉体２６の一定量ずつの切り出しを確実にシールした状態で連続的に行うことができる。
【００１４】次に、本発明の第２の実施の形態に係る二重切り出し弁４０について図４、図５を参照しながら説明する。なお、二重切り出し弁４０は、二重切り出し弁１０とは、上シュートとエアシリンダの出力軸の形状が違うだけで他は同じ形状となっているので、同じ形状の部材、部分には、同一の番号を付して説明を省略する。二重切り出し弁４０の上シュート４１は、水平方向に設けられたスクリューコンベヤ４２の排出口４３に連接して設けられ、昇降手段（直線駆動手段）の一例であるエアシリンダ４４は、排出口４３の上方にあって、スクリューコンベヤ４２のスクリュー軸４６を避けて上部弁体１４、下部弁体１９が取付けられた昇降ロッド３４に連結されている。以下、詳しく説明する。スクリューコンベヤ４２は、断面Ｕ字状で上蓋を有するケーシング４７の内部に回転可能なスクリュー軸４６を設け、これにスクリュー４８、４９を取付け、さらに排出口４３側の端部に集塵ファン５０を設けている。スクリュー４９の回転羽根の向きはスクリュー４８の回転羽根の向きとは逆になっており、集塵ファン５０によってスクリューコンベヤ４２の端部に集められた埃等の粉体をスクリュー４９で排出口４３に落とす構成となっている。
【００１５】スクリューコンベヤ４２の排出口４３の上方には、開口部５１が形成され、開口部５１には、長さ調整部材５１ａを介してエアシリンダ４４が取付けられている。エアシリンダ４４の出力軸４５には、スクリュー軸４６の左右に隙間を開けて立設する回避ブラケット５２、５３のそれぞれの上部が取付け部材４６ａを介して取付けられ、回避ブラケット５２、５３のそれぞれの下部は取付け部材５３ａを介して昇降ロッド３４に連結されている。回避ブラケット５２、５３は、スクリュー軸４６の上下方向に十分な隙間を形成して取付けられているので、エアシリンダ４４を始動して上下方向に移動してもスクリュー軸４６に衝突することはない。なお、二重切り出し弁４０のその他の構造、動作は第１の実施の形態で説明した二重切り出し弁１０と略同様なので説明を省略する。以上、本発明に係る実施の形態について説明してきたが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、本実施の形態では、昇降手段として、エアシリンダを使用しているが、この他にもスクリュージャッキ、電動シリンダ、油圧シリンダ等の直線駆動手段も使用することができる。また、上、下部弁体の側面の形状は、円錐形状、逆円錐形状にしているが、球面状にすることもでき、エアシリンダの取付け誤差等によって閉止角度がずれたときでも隙間を生じることなくシールすることができる。さらに、円形排出口、及び円形投入口のシールはメタルタッチ構造によって行っているが、それぞれ当接する部分にシール用のゴムやプラスチックを敷設してもよい。また、中間ホッパーと上、下部弁体の摺動面には、潤滑性のある樹脂シートを貼着して、粉体の落下を円滑に行うことも可能である。
【００１６】
【発明の効果】請求項１〜６記載の二重切り出し弁においては、上部弁体及び下部弁体を昇降手段で上下動させることができるので、大きさをコンパクトにすることができ、また、上部弁体及び下部弁体の移動方向が粉体の移動方向と同じなので、噛み込みによる故障を減らすことが可能である。特に、請求項２記載の二重切り出し弁においては、上部弁体及び下部弁体の中間には圧縮スプリングが配置されているので、１台の昇降手段で複数の弁体を連動させることができる。請求項３記載の二重切り出し弁においては、昇降ロッドのスライド長さＳ１が弁体の昇降ストロークＳ２より大きいので、一方の弁体が昇降して一方のシュートを開く前に他方の弁体がスライドして他方のシュートを閉じるので、確実にシールすることができ、また、スプリングによるシール構造であるので故障が少ない。請求項４記載の二重切り出し弁においては、昇降ロッドの内部を中空構造とし、内部からエアを噴出して材料の目詰まりを防止することができるので、メンテナンスの手間を省くことができる。請求項５記載の二重切り出し弁においては、傾いた上シュートから外側に突出して昇降手段を取付けることができるので、昇降手段を傾けて取付ける必要がなく、製造が簡単になる。そして、請求項６記載の二重切り出し弁においては、スクリューコンベヤのスクリュー軸を避けた位置に昇降手段を設けることができるので、二重切り出し弁の製造や取付けを簡単にすることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５９３０８２０５８
【氏名又は名称】森 靖夫
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| 【出願日】 |
平成１１年５月１９日（１９９９．５．１９） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９０６９７
【弁理士】
【氏名又は名称】中前 富士男
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| 【公開番号】 |
特開２０００−３２９２４０（Ｐ２０００−３２９２４０Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１１月３０日（２０００．１１．３０） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−１３８９２２ |
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