JP5789388B2 - スライド式弁装置、及びこれを備えた輸送切替装置 - Google Patents
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Description
このようなスライド式弁装置では、スライド弁体が弁体ハウジングの中空内において摺動するため、両者の摺動面において磨耗や焼き付きが生じる場合があった。これらスライド弁体や弁体ハウジングは、一般的に金属製とされており、磨耗により金属粉が発生すれば、輸送路を輸送される粉粒体材料に混入することも考えられる。また、このような問題はこれらの摺動面に潤滑油を塗布したり、供給したりすることで解決することも考えられるが、潤滑油が粉粒体材料に混入することも考えられる。そこで、磨耗し難い材料によってスライド弁体や弁体ハウジング等を形成したり、これらに熱処理を施したり、これらの摺動面に表面処理等を施したりする対策等が採用されているが更なる改善が望まれていた。
また、スライド弁体の下面と中空ガイド部の底面との間の摺動抵抗(摩擦抵抗)を小さくまたは略なくすことができるので、これらを形成する材料選択の自由度が高まり、また、熱処理や表面処理等の加工を省略することもでき、材料コストや加工コストの低コスト化を図ることができる。
さらに、スライド弁体の下面と中空ガイド部の底面との間にエアーが供給されるので、これらの間が正圧となり、これらの間に輸送される粉粒体材料や粉塵等が入り込むことを防止することもでき、材料替え等の際に必要となる清掃を省略することもできる。
このような構成とすれば、スライドされるスライド弁体側、つまりは移動側にエアー供給口を設ける場合と比べて簡易な構造とできる。
このような構成とすれば、エアー層を形成するためにスライド弁体の下面を中空ガイド部の底面から浮かせる際に必要となる受圧面積を効果的に大きくすることができる。これにより、エアー層を形成するために、つまり、スライド弁体を浮上させるために必要となるエアー供給口の口径を比較的に小さくしたり、エアー供給口を設ける個数を少なくしたりすることができる。
このような構成とすれば、スライド弁体の浮上によってスライド弁体の上面が中空ガイド部の天面に押し付けられたり、接触したりしないように、比較的簡易かつ安定的に調整することができる。つまり、供給するエアーの流量を調整することで、スライド弁体の上面と中空ガイド部の天面との隙間(クリアランス)を確保しながらもスライド弁体を浮上させるように比較的簡易かつ安定的に調整することができる。
このような構成とすれば、スライド弁体の浮上によってスライド弁体の上面が中空ガイド部の天面に押し付けられたり、接触したりすることを比較的に簡易な構造で防止することができる。
また、スライド弁体の上面と中空ガイド部の天面との間にエアーが供給されるので、これらの間が正圧となり、これらの間に輸送される粉粒体材料や粉塵等が入り込むことを防止することもできる。
さらに、当該スライド式弁装置の天地を逆にして配置するような場合には、この上側エアー供給部をスライド弁体の下面と中空ガイド部の底面との間にエアー層が形成されるようにエアーを供給するエアー供給部として利用し、上記エアー供給部を上側エアー供給部として利用することもできる。これにより、天地を逆にして配置する必要があるような場合にも共通のスライド式弁装置を用いることができる。
また、上記上側エアー供給部のエアー供給口は、前記中空ガイド部の天面に開口するように設けるようにしてもよい。
また、スライド弁体の上面及び中空ガイド部の天面の少なくともいずれか一方に、上記上側エアー供給部のエアー供給口から供給されたエアーを受け入れる凹溝をスライド方向に沿って設けるようにしてもよい。
このような構成とすれば、弁体駆動エアー供給口から供給したエアーによってスライド弁体を中空ガイド部内においてスライドさせることができる。これにより、スライド弁体をスライドさせるためのエアーシリンダー等の弁体駆動部としてのアクチュエーターを設けるためのスペースが不要となり、コンパクト化を図ることができる。
この場合、前記弁体ハウジングの第2開口を、前記第1開口に対向するように設けるとともに、スライド方向に沿って間隔を空けて形成された一対のものとし、前記スライド弁体の各貫通孔を、スライド方向に沿って間隔を空けて厚さ方向に沿って斜め状に設けるようにしてもよい。
または、前記弁体ハウジングの第1開口と第2開口のうちの一方とを対向するように設けるとともに、第2開口のうちの他方を、これらの対向方向に略直交する方向に設け、これら開口に対応させた貫通孔をスライド弁体に設ける態様としてもよい。つまり、第1開口及び第2開口のうちの一方を上下側にそれぞれ設けた場合には、側面側に第2開口のうちの他方を設ける態様としてもよい。
また、上記のようなスライド弁体は、貫通孔を斜め状や屈曲させるようにして設ける必要があるため、スライド弁体の厚さ寸法が比較的に大きくなる結果、重くなる傾向があり、磨耗や焼き付きが生じ易くなる傾向がある。本発明によれば、エアー供給部によって、上述のようにスライド弁体の下面と中空ガイド部の底面との間にエアー層が形成されるので、このような二つの貫通孔を有したスライド弁体を備えたスライド式弁装置にも好適である。
上記構成とされた本発明に係る輸送切替装置によれば、各スライド式弁装置のスライド弁体をスライド制御することで、並設方向一端側に配設されたスライド式弁装置の第1開口に接続される輸送路に対して、当該スライド式弁装置の第2開口の他方を含み、他のスライド式弁装置の第2開口の他方及び並設方向他端側に配設されたスライド式弁装置の第2開口の一方にそれぞれ接続される輸送路を切り替えて連通させることができる。つまり、1方向対多方向の輸送切替を行うことができる。
また、例えば、従来のロータリーヘッダー型の輸送切替装置等と比べて、複数のスライド式弁装置の各スライド弁体を略同時に切替制御することも容易にでき、比較的に迅速に輸送方向の切り替えを行うこともできる。また、スライド弁体を弁体ハウジング内においてスライドさせて輸送方向の切り替えができるため、従来のロータリーヘッダー型の輸送切替装置等と比べて、粉粒体材料のリークや零れ、噛み込み等を抑制することもできる。
上記構成とされた本発明に係る輸送切替装置によれば、上記同様の効果を奏するとともに、各スライド式弁装置のスライド弁体をスライド制御することで、多方向対多方向の輸送切替を行うことができる。
なお、一部の図では、他図に付している詳細な符号の一部を省略し、また、管路や信号線等を、実線や二点鎖線、点線にて模式的に示している。
また、以下の各実施形態において示す前後方向は、図1に示す状態を基準としてエアーシリンダー側を後方とし、そのピストンロッドの伸長方向側を前方として説明し、また、その上下方向等を説明するが、配設態様等によってはこれらの方向は限定されるものではない。
本実施形態に係るスライド式弁装置1は、図1に示すように、弁体ハウジング10と、この弁体ハウジング10内に収容されたスライド弁体20と、このスライド弁体20をスライドさせる弁体駆動部としてのエアーシリンダー40とを備えている。
このスライド式弁装置1は、粉粒体材料の輸送路2,3,4の途中に組み込まれ、本実施形態では、このスライド式弁装置1を、一系統の輸送路(第1輸送路)2と、二系統の輸送路(第2輸送路3及び第3輸送路4)との間に組み込んだ例を示している。
また、本実施形態では、スライド式弁装置として、スライド弁体20をスライドさせることで、第1輸送路2に対して第2輸送路3及び第3輸送路4を切り替えて連通させる構造とされた切替弁装置1を例示している。
また、このような粉粒体材料を輸送する態様としては、空気輸送(吸引輸送、圧送)する態様としてもよく、または、自重により輸送(移送)する態様としてもよい。
本実施形態では、底壁部14に、当該底壁部14の厚さ方向に貫通する第1開口11を設け、天壁部13に、当該天壁部13の厚さ方向にそれぞれ貫通するとともに、スライド方向に沿って間隔を空けて一対の第2開口12,12を設けた例を示している。図例では、これら一対の第2開口12,12と第1開口11とを両側壁部15,15の対向方向に沿って略同位置となるように、つまり、これら各開口11,12,12の孔中心が略同一平面上に位置するように、これら各開口11,12,12を設けた例を示している(図2も参照)。また、図例では、平面視(底面視)において、第1開口11の孔中心が間隔を空けて形成された一対の第2開口12,12間の略中央に位置するようにこれら各開口11,12,12を設けた例を示している。
これら第1貫通孔21及び第2貫通孔22は、当該スライド弁体20の厚さ方向(上下方向)に貫通して設けられ、厚さ方向に沿って斜め状に設けられている(図3(a)、(b)も参照)。図例では、弁体ハウジング10に設けられた各開口11,12,12に対応させて、これら各貫通孔21,22を下方側から上方側に向けてスライド方向に沿って拡開するように斜め状に設けた例を示している。
一方、当該スライド弁体20を後方側にスライドさせた状態において、第2貫通孔22の下方側開口と弁体ハウジング10の第1開口11とが略整合し、第2貫通孔22の上方側開口と弁体ハウジング10の前方側の第2開口12とが略整合するように第2貫通孔22を形成している(図1(b)参照)。また、この状態において、第1貫通孔21の上下の開口が弁体ハウジング10の天壁部13及び底壁部14によって略閉塞された状態となるように第1貫通孔21を形成している(図1(b)参照)。
また、図例では、ブロック状体に各貫通孔21,22を貫通形成した例を示しているが、プレート状部材によって略直方体形状とし、上下のプレート状部材に開口を設けるとともに接続管等によってこれら開口を接続することで、上記した各貫通孔21,22を構成するようにしてもよい。
また、上記した弁体ハウジング10及びスライド弁体20は、炭素鋼やステンレス鋼などの金属系材料から形成されたものとしてもよい。
シリンダー本体41には、シリンダー本体41内に収容され、ピストンロッド43の基端部に連結されたピストン42(図3(c)参照)をスライド方向に移動させるためのエアーを導入するポート45,45が設けられている。このエアーシリンダー40は、弁体ハウジング10の端部プレート16に開設された貫通孔にピストンロッド43を挿通させ、この端部プレート16にねじやボルト等の止具によって連結固定するようにしてもよい。
また、この駆動エアーライン46には、電磁弁等の駆動エアーライン切替弁47が配設され、各ポート45,45に向けて選択的に圧縮空気の供給がこの駆動エアーライン切替弁47の下流側ポートのそれぞれに接続された各駆動エアーラインを介してなされ、これにより、ピストンロッド43の伸縮がなされる。なお、図例では、駆動エアーライン切替弁47として、両側ソレノイド型の電磁弁を示しているが、駆動エアーライン46からの圧縮空気を切り替えて各ポート45,45に供給可能なものであればどのような切替弁としてもよく、その他の電磁弁やパイロット操作弁等の切替弁を採用するようにしてもよい。
また、このエアーシリンダー40のピストンロッド43のストローク(伸縮)は、図1(a)に示す伸長時に、弁体ハウジング10の第1開口11と後方側の第2開口12とがスライド弁体20の第1貫通孔21によって連通されるように、また、図1(b)に示す縮退時に、弁体ハウジング10の第1開口11と前方側の第2開口12とがスライド弁体20の第2貫通孔22によって連通されるように設定されている。
また、スライド弁体20をスライドさせる弁体駆動部としては、上記したエアーシリンダー40に限られず、その他、油圧式シリンダーや、電動式シリンダー、電動式ネジ軸(ボールネジ等)など、種々のアクチュエーターの採用が可能である。
一方、図1(b)に示すように、エアーシリンダー40の前端側ポート45を介してシリンダー本体41内に圧縮空気が導入されれば、スライド弁体20が後方に向けて移動し、スライド弁体20の第2貫通孔22によって弁体ハウジング10の第1開口11と前方側の第2開口12とが連通する(図2(b)も参照)。また、この状態では、弁体ハウジング10の後方側の第2開口12は、スライド弁体20によって略閉塞される。これにより、第1開口11に連通される第1輸送路2と前方側の第2開口12に連通される第3輸送路4とが連通し、後方側の第2開口12に連通される第2輸送路3は遮断される。
そこで、本実施形態に係る切替弁装置1は、スライド弁体20の下面20aと中空ガイド部17の底面17aとの間に臨むように設けられたエアー供給口34を有するとともに、これらの間にエアー層が形成されるようにエアー(圧縮空気)を供給するエアー供給部30を備えている。
このエアー供給ライン31は、本実施形態では、圧縮空気ライン6から分岐して設けられている。なお、このようにエアーシリンダー40に圧縮空気を供給するラインから分岐させてエアー供給ライン31を設ける態様に代えて、当該エアー供給ライン31を直接的に圧縮空気源5に接続するような態様としてもよい。この場合は、適宜、必要に応じてレギュレーター乃至は減圧弁や圧力計などの機器を当該ラインに配設するようにしてもよい。
この凹溝23は、本実施形態では、図2(b)及び図3(b)に示すように、スライド方向に沿って間隔を空けて設けられた各貫通孔21,22の幅方向両側に、長手方向に沿って細長凹溝状に設けられている。これら凹溝23,23のそれぞれは、上記のように中空ガイド部17の底面17aの幅方向両側端部のそれぞれに開口した2つのエアー供給口34,34と上下で整合する位置となるように設けられている。つまり、これら凹溝23,23のそれぞれは、当該スライド弁体20の幅方向両側端部に長手方向に沿って設けられており、当該スライド弁体20がスライドされる際に、これら2つのエアー供給口34,34が常時、幅方向両側のそれぞれの凹溝23,23に向けて開口するように設けられている。
また、凹溝23は、図例のように幅方向両側端部に長手方向に沿って形成したものに限られず、これら二本の凹溝を長手方向両側端部で連通させるように形成したり、長手方向中央部位において連通させるように形成したりしたものとしてもよい。
つまり、略水平方向にスライドされるスライド弁体20の自重に抗してこのスライド弁体20を浮かせるようにしてスライド弁体20の下面20aと中空ガイド部17の底面17aとの間にエアー層を形成するようにしている。これにより、スライド弁体20の下面20aと中空ガイド部17の底面17aとの摺動抵抗(摩擦抵抗)を小さくまたは略なくすことができ、磨耗や焼き付き等を効果的に防止することができる。また、これにより、スムーズにスライド弁体20をスライドさせることができる。
また、例えば、当該切替弁装置1自体が大型で、輸送する粉粒体材料の粒径が大きく、また、これを自重で移送する輸送路に組み込まれる場合には、上記した隙間や浮上量が例えばミリオーダーでも然程支障が生じることはない。
さらに、スライド弁体20の下面20aと中空ガイド部17の底面17aとの間にエアーが供給されるので、これらの間が正圧となり、これらの間に輸送される粉粒体材料や粉塵等が入り込むことを防止することもでき、材料替え等の際に必要となる清掃を省略することもできる。
なお、このような態様に代えて、スライド弁体20の下面20aに開口するようにエアー供給部のエアー供給口を設けるようにしてもよい。この場合は、例えば、スライド弁体の前方側端面や後方側端面にエアー供給ラインを接続し、スライド弁体内にエアー供給口までのエアー経路を設けるようにしてもよい。
また、本実施形態では、弁体ハウジング10の第1開口11が設けられた側を下方側に配置した例を示し、それに対応させてエアー供給口34を設けた例を示しているが、弁体ハウジング10の第1開口11が設けられた側が上方側に配置される場合、つまり、図例とは天地逆に当該切替弁装置1が配置される場合には、上記とは逆に、弁体ハウジング10の図示上側の天壁部13を貫通するように、または、スライド弁体20の図示上側の上面20bに開口するようにエアー供給口を設けるようにすればよい。つまり、図示上側の天壁部13を弁体ハウジングの底壁部として把握し、図示上側の上面20bをスライド弁体の下面として把握するようにすればよい。
さらには、このような凹溝を設けないようにしてもよい。この場合は、上記エアー層が形成されるように、つまり、スライド弁体20を浮上させることができるように、エアー供給口の口径や形状、個数、設置箇所等を適宜、設定するようにしてもよい。例えば、上記同様の口径のエアー供給口を、多数設けるようにしたり、スライド方向に沿って長尺のスリット状のエアー供給口としたりしてもよい。
上記のように微小な浮上量とした場合には、浮上量は供給する圧縮空気の流量に略比例し、流量を増加させれば浮上量が大きくなる一方、流量を減少させれば浮上量が小さくなる傾向がある。また、スライド弁体20の下面20aと中空ガイド部17の底面17aとの間に供給されたエアーが中空ガイド部17の前方開口や弁体ハウジング10の各開口11,12,12からリークしながらも該エアーを所定流量に調整することで、スライド弁体20を所定の浮上量で浮かせた平衡状態となるように比較的簡易かつ安定的に調整することができる。この結果、流量を調整することで、上記隙間を確保しながらも、比較的簡易かつ安定的に、浮上量を適切な程度となるように調整することができる。
このような流量の調整は、当該切替弁装置1を輸送路の途中に組み込む前や組み込んだ後に、スライド弁体20がスムーズに略無負荷状態で中空ガイド部17内をスライドする状態となるように事前に調整しておくようにしてもよい。また、このように流量の調整を行う場合には、供給するエアーの圧力をレギュレーター乃至は減圧弁等によって一定圧力となるように設定しておくようにしてもよい。
また、上記のように手動で流量の調整が可能とされた流量調整弁に代えて、自動で流量の増減制御が可能な例えば、開度制御の可能なモーターバルブやダイアフラム弁などの流量調整弁を採用するようにしてもよい。または、開閉制御可能な開閉弁を比較的に高速で開閉制御することで所定時間当りの流量の増減制御を可能とする態様としてもよい。
例えば、弁体ハウジング10の底壁部14とスライド弁体20とを導電性材料からなるものとし、これらに低電圧等を印加して電流値を検出手段としての電流計等によって検出し、電流値がゼロとなるまで、つまり、上記非接触状態となるまで流量をゼロの状態から増加させる態様としてもよい。
または、上記検出手段として磁気センサー等をこれらの接触面等に埋め込み、この磁気センサーによって上記非接触状態を検出する態様としてもよい。
または、上記非接触状態を検出する光センサーを上記検出手段として設け、この光センサーが上記非接触状態を検出するまで流量を増加させる態様としてもよい。
または、エアーシリンダー40のピストンロッド43等への負荷を検出するセンサーを上記検出手段として設け、この負荷が所定値まで低下するまで、つまり、上記非接触状態となりピストンロッド43等への負荷が所定値に低下するまで、流量を増加させる態様としてもよい。
なお、上記検出手段としては、上記した例に限られず、その他、種々の検出手段の採用が可能である。
さらには、上記のような種々の流量調整弁や圧力調整弁等を設けずに、適切な浮上量となるように予め供給するエアーの流量や圧力を設定しておく態様としてもよい。
また、このような切替弁装置1に用いられるスライド弁体20は、二つの貫通孔21,22を上述のように斜め状に設ける必要があるため、スライド弁体20の厚さ寸法が比較的に大きくなる結果、重くなる傾向があり、磨耗や焼き付きが生じ易くなる傾向がある。本実施形態によれば、上述のように、エアー供給部30によって、スライド弁体20の下面20aと中空ガイド部17の底面17aとの間にエアー層を形成するようにしているので、このような二つの貫通孔21,22を有したスライド弁体20を備えたスライド式弁装置としての切替弁装置1にも好適である。
また、スライド弁体20をスライドさせるタイミングは、粉粒体材料が当該切替弁装置1を通過した後にスライドさせるようにしてもよく、粉粒体材料が当該切替弁装置1を通過中にスライドさせるようにしてもよい。このようなスライド弁体20のスライド態様は、当該切替弁装置1が組み込まれる輸送切替システムの粉粒体材料の種類や輸送元、輸送先の種類に応じて適宜、設定可能である。
本例に係る輸送切替装置50は、複数の切替弁装置1を並設し、輸送先に向けて粉粒体材料を輸送する輸送先側輸送路68に接続される第1切替ユニットとしての輸送先側切替ユニット50Aと、複数の切替弁装置1を並設し、輸送元からの粉粒体材料を輸送する輸送元側輸送路67に接続される第2切替ユニットとしての輸送元側切替ユニット50Bと、を備えている。なお、本例では、輸送元側切り替えユニット50Bの各切替弁装置1は、図1〜図3に基づいて説明した切替弁装置1とは天地逆に配置されており、これら各切替弁装置1には、上述のようにエアー供給口34や凹溝23等が図1〜図3に基づいて説明した切替弁装置1とは天地逆側に設けられている。
また、輸送元側切替ユニット50Bも輸送先側切替ユニット50Aと同様、複数(図例では5つ)の切替弁装置1の隣接する切替弁装置1,1同士の第1開口11と一対の第2開口12のうちの一方とを接続管57によって連通させて接続している。
また、輸送先側切替ユニット50Aの並設方向一端側(図例では、最下段側)に配設された切替弁装置1の第1開口11と、輸送元側切替ユニット50Bの並設方向一端側(図例では最上段側)に配設された切替弁装置1の第1開口11とを連通させて接続しており、本例では、上記同様、これらを接続管58によって接続した例を示している。
輸送先側切替ユニット50Aの接続管56には、輸送先に向けて粉粒体材料を輸送する輸送先側輸送路68が接続される一方、輸送元側切替ユニット50Bの接続管56には、輸送元からの粉粒体材料を輸送する輸送元側輸送路67が接続される。
これら圧縮空気供給切替部52には、コンプレッサー等の圧縮空気源5に接続された圧縮空気ライン53が分岐して接続されている。この圧縮空気ライン53には、上記したような手動開閉弁や供給する圧縮空気の圧力を調整するレギュレーター乃至は減圧弁、圧力計等からなる空気調整ユニット54が設けられている。また、これら圧縮空気供給切替部52と各切替弁装置1のエアーシリンダー40の各ポート45,45(図1等参照)とは、図示は省略しているが、駆動エアーラインによって接続されている。また、図示は省略しているが、圧縮空気ライン53(乃至は空気調整ユニット54)には、各切替弁装置1のエアー供給部30のエアー供給ライン31(図3(c)参照)が分岐接続されており、上記した開閉弁32の開閉制御が制御盤51に設けられたCPU等によってなされる。
これら各切替弁装置1のエアーシリンダー40を駆動してスライド弁体20をスライドさせることで、複数の輸送元側輸送路67のうちのいずれかと、複数の輸送先側輸送路68のうちのいずれかとを、選択的に切り替えて連通させることができる。つまり、各切替弁装置1のスライド弁体20をスライド制御することで、多方向対多方向の輸送切替を行うことができる。
さらに、上記したように本実施形態に係る切替弁装置1によれば、スライド弁体20をスムーズにスライドさせることができるので、安定した切替制御を行うことができる。
また、上記したように上記隙間や浮上量を比較的に小さくすれば、輸送空気のリークを低減でき、本例のように複数の切替弁装置1を並設した場合にも輸送空気のリークによる輸送トラブル(例えば、配管閉塞など)等を防止したり、ブロワー等の輸送空気源を比較的に小容量のものとしたりすることができる。
本例に係る粉粒体材料の輸送切替システム60は、輸送先としての複数(図例では4台)の成形機63と、輸送元としての複数(図例では5台)の乾燥装置64と、これらの輸送方向を切り替える輸送切替装置50と、当該輸送切替システム60を制御する制御盤61と、空気輸送手段としての吸引空気源62とを備えている。乾燥装置64には、空気輸送管66を介して材料タンク等の材料源65が接続されている。
この成形機63上に設置された捕集器は、輸送切替装置50によって切り替えられて輸送先側輸送路68を介して輸送される粉粒体材料を捕集する。また、この捕集器の下方側には、該捕集器において捕集した粉粒体材料を一時的に貯留し、成形機63に供給する貯留部が設置されている。この貯留部には、材料要求信号を出力するレベル計等が設けられており、このレベル計は制御盤61と信号線等によって接続されている。
成形機63は、例えば、樹脂成形品を射出成形する射出成形機や、他の材料用の射出成形機、または押出成形機や圧縮成形機等としてもよい。
この乾燥装置64の捕集器には、空気源に接続された空気吸引管等が接続されており、ホッパーに設けられたレベル計等の材料要求信号に基づいて適宜、材料源65から捕集器へ、また、捕集器からホッパーへ粉粒体材料が輸送される。なお、乾燥装置64への粉粒体材料の輸送用の空気源を、上記した吸引空気源62と兼用するようにしてもよい。
また、乾燥装置64が増設されるような場合にも同様、輸送切替装置50の輸送元側切替ユニット50Bに、切替弁装置1を更に増設し、この切替弁装置1に、図示二点鎖線にて示すように輸送元側輸送路67を接続し、この輸送元側輸送路67を乾燥装置64のホッパー下端の材料排出部に接続するようにすればよい。
また、これら成形機63や乾燥装置64の台数が減る場合には、対応する切替弁装置を取り外すようにしてもよく、対応する切替弁装置の第2開口12の他方を遮断させた状態にスライド弁体20をスライドさせておいてもよい。
なお、本例では、乾燥装置64からの粉粒体材料を、吸引輸送によって成形機63側に向けて空気輸送する態様を例示しているが、圧送により空気輸送する態様としてもよい。
また、輸送先としては、上述のような成形機63に限られず、複数種の粉粒体材料を所定の配合比で配合する配合装置等の一時貯留部や計量ホッパー等を輸送先としてもよい。
さらに、輸送元としては、上述のような乾燥装置64に限られず、材料タンク等の材料源を輸送元としてもよく、複数種の粉粒体材料を所定の配合比で配合する配合装置等の一時貯留部や計量ホッパー等を輸送元としてもよい。
さらにまた、本例では、複数の輸送元と複数の輸送先とを設けた輸送切替システム60を例示しているが、単一の輸送元と複数の輸送先とを設けた輸送切替システムとしてもよく、複数の輸送元と単一の輸送先とを設けた輸送切替システムとしてもよい。この場合は、上記した輸送切替装置50A,50B等を輸送切替装置50に代えて、適宜、適用するようにしてもよい。
図6及び図7は、第2実施形態に係るスライド式弁装置としての切替弁装置について説明するための説明図である。
なお、上記第1実施形態との相違点について主に説明し、同様の構成については、同一符号を付し、その説明を省略または簡略に説明する。
本実施形態に係る切替弁装置1Aは、スライド弁体20をスライドさせる弁体駆動部の構成が上記第1実施形態に係る切替弁装置1とは主に異なる。本実施形態では、エアーシリンダー40に代えて、弁体駆動エアー供給部25を設け、これに対応させて、スライド弁体20にも連結部材等を連結していない。
なお、中空ガイド部17A内においてスライドされるスライド弁体20のスライド方向両端面と中空ガイド部17Aのスライド方向両内壁面との衝突による衝撃や騒音、振動等を緩和するクッション機構を設けるようにしてもよい。このようなクッション機構としては、スライド方向先側の中空ガイド部17A内のエアーのリーク量を調整する機構(エアークッション機構)としたり、ゴム等の弾性体を配設する態様としたり、油等の流動抵抗を利用したショックアブソーバ等としたりしてもよい。
また、本実施形態に係る切替弁装置1Aは、上記した種々の輸送切替装置や輸送切替システムに適用可能である。
図8は、第3実施形態に係るスライド式弁装置としての切替弁装置について説明するための説明図である。
なお、上記第1実施形態との相違点について主に説明し、同様の構成については、同一符号を付し、その説明を省略または簡略に説明する。
この上側エアー供給部35は、スライド弁体20Aの上面20bと中空ガイド部17の天面17bとの間に臨むように設けられた上側エアー供給口38を有するとともに、これらの間にエアー層が形成されるようにエアー(圧縮空気)を供給する構成とされている。
この上側エアー供給部35は、図8(c)に示すように、上側エアー供給口38に連通して接続される上側エアー供給ライン36を備えている。
なお、このようにエアー供給部30に圧縮空気を供給するラインから分岐させて上側エアー供給ライン36を設ける態様に代えて、当該上側エアー供給ライン36を直接的に圧縮空気源5に接続するような態様としてもよい。この場合は、適宜、必要に応じてレギュレーター乃至は減圧弁や圧力計、開閉弁などの機器を当該ラインに配設するようにしてもよい。
また、この上側エアー供給ライン36には、上記同様のニードルバルブ(絞り弁)等からなる流量調整弁37が配設されている。この流量調整弁37を調整することで、上側エアー供給口38を介してスライド弁体20Aの上面20bと中空ガイド部17の天面17bとの間に供給される圧縮空気の流量の調整が可能とされている。
本実施形態では、上記したエアー供給口34と同様、4つの上側エアー供給口38を設けた例を示しており、スライド方向(図例では、長手方向)に沿って間隔を空けて2つのエアー供給口38を、中空ガイド部17の天面17bの両側端部(両側壁部15,15近傍側端部、幅方向両側端部)のそれぞれに開口するように設けている。また、本実施形態では、これら4つの上側エアー供給口38のそれぞれを、上記したエアー供給口34のそれぞれと上下で略整合するように設けている。
この上側凹溝24は、上記した凹溝23と略同様の構成であり、中空ガイド部17の天面17bの幅方向両側端部のそれぞれに開口した2つの上側エアー供給口38,38と上下で整合する位置となるように設けられている。
また、スライド弁体20Aの上面20bと中空ガイド部17の天面20bとの間にもエアーが供給されるので、これらの間が正圧となり、これらの間に輸送される粉粒体材料や粉塵等が入り込むことを防止することもできる。
なお、このような態様に代えて、スライド弁体20Aの上面20bに開口するように上側エアー供給部の上側エアー供給口を設けるようにしてもよい。この場合は、例えば、スライド弁体の前方側端面や後方側端面に上側エアー供給ラインを接続し、スライド弁体内にエアー供給口までのエアー経路を設けるようにしてもよい。
さらに、本実施形態では、上記した下側のエアー供給部30のエアー供給口34と略同様、中空ガイド部17の天面17bの幅方向両側端部のそれぞれに、長手方向に沿って間隔を空けて複数の上側エアー供給口38を設けているので、上記同様、スライド弁体20Aが長手方向や幅方向に傾くようなことを防止でき、略水平方向に沿ってスムーズにスライドさせることができる。
なお、上記第1実施形態と略同様、スライド弁体20Aの上面20bに上側凹溝24を設ける態様に代えて、または加えて、中空ガイド部17の天面17bに、上側エアー供給部35のエアー供給口38から供給されたエアーを受け入れる上側凹溝をスライド方向に沿って設けるようにしてもよい。または、このような上側凹溝を設けないようにしてもよい。
さらには、上記のような種々の流量調整弁や圧力調整弁等を設けずに、適切な浮上量及び隙間となるように予め供給するエアーの流量や圧力を設定しておく態様としてもよい。
また、本実施形態において説明した上側エアー供給部35及びスライド弁体20Aの上面20bの上側凹溝24を、上記第2実施形態に係る切替弁装置1Aに更に設けるようにしてもよい。
図9は、第4実施形態に係るスライド式弁装置としての切替弁装置について説明するための説明図である。
なお、上記第1実施形態との相違点について主に説明し、同様の構成については、同一符号を付し、その説明を省略または簡略に説明する。
本実施形態では、図9(a)に示すように、弁体ハウジング10Cの中空ガイド部17の内壁面における各第2開口12,12の周縁近傍に沿ってシール部材19を配設している。
このシール部材19は、図9(b)に示すように、各第2開口12,12の周縁近傍に沿うように設けられ、第2開口12と同心状のリング形状とされている。弁体ハウジング10Cの天壁部13Bには、このシール部材19が収容される環状の収容凹溝13aが形成されている。
シール部材19は、図9(c)に示すように、スライド弁体20の上面20bに摺接するシールリング19aと、このシールリング19aをスライド弁体20側に向けて僅かに付勢する弾性部材19bとを備えている。
なお、このシールリング19aは、UHMWPE(超高分子量ポリエチレン)やテフロン(登録商標)、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)、フッ素系樹脂等の合成樹脂材料や、青銅やりん青銅等の金属材料など、耐摩耗性や摺動性に優れた材料からなるものとしてもよい。
なお、この弾性部材19bとしては、Oリング状のものに限られず、断面略V字状とされたVリング状のものとしてもよい。また、リング状のものに限られず、シールリング19aの凹溝の周方向に沿って間隔を空けて複数の弾性部材を配設する態様としてもよい。また、ゴム等の弾性部材からなるものに限られず、皿ばねやスプリング等のばね部材からなるものとしてもよい。
また、上記第3実施形態と同様、スライド弁体20の過度の浮き上がりをシール部材19によって防止し、中空ガイド部17の天面17bとスライド弁体20の上面20bとの直接的な接触を簡易な構造で抑制することができる。
なお、本実施形態に係る切替弁装置1Cは、上記した種々の輸送切替装置や輸送切替システムに適用可能である。
また、本実施形態において説明したシール部材19を、上記第2実施形態に係る切替弁装置1Aに更に設けるようにしてもよい。
また、上記各実施形態では、スライド方向に略直交する断面形状が略正方形状とされた弁体ハウジング及びスライド弁体を示しているが、このような態様に限られず、断面略長方形状とされたものとしてもよい。
このような態様とした場合は、弁体ハウジングの各開口とスライド弁体の各貫通孔とが連通するように複数位置でスライド弁体の停止制御が可能な弁体駆動部を採用するようにすればよい。
2 第1輸送路(一系統の輸送路)
3 第2輸送路(二系統の輸送路の一方)
4 第3輸送路(二系統の輸送路の他方)
10,10A,10B,10C 弁体ハウジング
11 第1開口
12 第2開口
17,17A 中空ガイド部
17a 中空ガイド部の底面
17b 中空ガイド部の天面
20,20A スライド弁体
20a スライド弁体の下面
20b スライド弁体の上面
20c スライド弁体の端面
21 第1貫通孔
22 第2貫通孔
23 凹溝
25 弁体駆動エアー供給部
29 弁体駆動エアー供給口
30 エアー供給部
31 エアー供給ライン
33 流量調整弁
34 エアー供給口
35 上側エアー供給部
50 輸送切替装置
50A 輸送先側切替ユニット(輸送切替装置、第1切替ユニット)
50B 輸送元側切替ユニット(輸送切替装置、第2切替ユニット)
Claims (8)
- 粉粒体材料の輸送路の途中に組み込まれるスライド式弁装置であって、
スライド弁体と、このスライド弁体を略水平方向にスライド可能に収容する中空ガイド部を有するとともに前記輸送路に連通される開口を有した弁体ハウジングと、前記スライド弁体の下面と前記中空ガイド部の底面との間に臨むように設けられたエアー供給口を有するとともに、これらの間にエアー層が形成されるようにエアーを供給するエアー供給部と、を備えており、
前記弁体ハウジングの開口は、一系統の輸送路が連通される第1開口と、二系統の輸送路がそれぞれに連通される2つの第2開口とからなり、
前記スライド弁体には、一方側へスライドされた際に前記第2開口のうちの一方と前記第1開口とを連通させる第1貫通孔と、他方側へスライドされた際に前記第2開口の他方と前記第1開口とを連通させる第2貫通孔とが、スライド方向に沿って間隔を空けて設けられていることを特徴とするスライド式弁装置。 - 請求項1において、
前記エアー供給部のエアー供給口は、前記中空ガイド部の底面に開口するように設けられていることを特徴とするスライド式弁装置。 - 請求項1または2において、
前記スライド弁体の下面及び前記中空ガイド部の底面の少なくともいずれか一方には、前記エアー供給部のエアー供給口から供給されたエアーを受け入れる凹溝がスライド方向に沿って設けられていることを特徴とするスライド式弁装置。 - 請求項1乃至3のいずれか1項において、
前記エアー供給部のエアー供給口に連通して接続されるエアー供給ラインには、流量調整弁が設けられていることを特徴とするスライド式弁装置。 - 請求項1乃至4のいずれか1項において、
前記スライド弁体の上面と前記中空ガイド部の天面との間にエアーを供給する上側エアー供給部を更に備えていることを特徴とするスライド式弁装置。 - 請求項1乃至5のいずれか1項において、
前記弁体ハウジングの中空ガイド部のスライド方向両端部のそれぞれに設けられ、前記スライド弁体の各端面に向けて開口する弁体駆動エアー供給口を有するとともに、これら弁体駆動エアー供給口に選択的にエアーを供給する弁体駆動エアー供給部を備えていることを特徴とするスライド式弁装置。 - 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の複数のスライド式弁装置を、隣接するスライド式弁装置同士の前記第2開口のうちの一方と前記第1開口とを連通させて並設したことを特徴とする輸送切替装置。
- 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の複数のスライド式弁装置を、隣接するスライド式弁装置同士の前記第2開口のうちの一方と前記第1開口とを連通させて並設した第1切替ユニットと、
請求項1乃至6のいずれか1項に記載の複数のスライド式弁装置を、隣接するスライド式弁装置同士の前記第2開口のうちの一方と前記第1開口とを連通させて並設した第2切替ユニットとを備え、
前記第1切替ユニットの並設方向一端側に配設されたスライド式弁装置の第1開口と前記第2切替ユニットの並設方向一端側に配設されたスライド式弁装置の第1開口とを連通させたことを特徴とする輸送切替装置。
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