JP6198261B2 - 非接触型弁 - Google Patents

Description

本発明は樹脂ペレットその他の粉粒体を配管へ供給する管路を開閉する非接触型弁に関する。

管路を開閉する弁は、従来から仕切弁、ボール弁、スライドゲート弁、バターフライバルブなど多数が存在し活用されている。しかし、ケーシング内で弁体が開閉操作される際、ほとんどの場合、ケーシングと弁体とが互いに擦り合うようになって金属粉の発生することが懸念される。

また、ケーシングと弁体との間に粉粒体が噛み込まれないように種々の試み、例えば、ロート形状の筒等の取付がなされてきたが不十分である。

本発明の非接触型弁は、管路と直交する方向で回動可能に軸支された弁体とケーシングの開口縁に設けた引込防止板及び噛込み防止部（ケーシング等と略称する）とが微小間隔をもって非接触に設けられることにより、金属粉の発生が全くなく、異物の混入した粉粒体が生じる虞がない。

より詳しくは、ケーシング等と弁体との間に粉粒体が一度に噛み込まれる数量を低減する噛込み防止部を開口縁に設けることによって、弁体の開閉操作が滞ることなく円滑に行われる非接触型弁を提供しようとするものである。

特開平11-82760号公報 特開2001-254851号公報

ケーシング等と弁体との間に一度に多数の粉粒体が噛み込まれると、弁体が回動困難となって、開閉弁としての機能が果たせなくなり、粉粒体の供給又は遮断ができなくなる。

金属製の弁体とケーシングが擦れ合って金属粉が発生すると、粉粒体は異物混入品となり、利用不可能若しくは商品価値が低下する。

本発明は、上記のような難点を解消するもので、ケーシング等と弁体とが直接に接触しないように非接触に設置し、弁体を開くとき、ケーシングの開口縁に設けた引込防止板により、粉粒体がケーシングと弁体との間に引き込まれないようにし、また弁体を閉じるとき、噛込み防止部により粉粒体が一度に噛み込まれる数量を低減するようにして、弁体の開閉操作が円滑であり、粉粒体の移送に支障が生じることのない非接触型弁を提供するものである。

本発明は、樹脂ペレットその他の粉粒体を配管へ供給する管路を開閉する弁において、管路と直通する入口部と出口部とを有するケーシングの中間部で、弁体が管路と直交する方向で回動可能に軸支され、ケーシング入口部の開口縁に粉粒体の引込防止板と、これと対峙して開口縁に噛込み防止部とが設けられ、弁体の回動時、これら引込防止板及び噛込み防止部は弁体の外周面と微小間隔をもって非接触に設けられている。

引込防止板は、開口縁から流路方向へ下方斜めに傾斜して突出した傾斜面を有し、この傾斜面は弁体の外周縁の接線方向に対して、直角又はそれよりやや大きく開いて、弁体との間にくぼみ部を形成している。

噛込み防止部は、一つ又は複数の嘴状突起部とした。これは一例であって、この嘴状突起部に限定するものではない。

弁体が、ケーシングの外方に軸支部を設けて相対する円板部と、これら円板部の外周縁間に一定幅で架橋され、ケーシングの開口縁を閉塞することのできる断面円弧状の閉止板とから形成されている。

弁体の軸支部にはケーシングの外部に設けた駆動源を連結して弁体を回動するようにした。

引込防止板及び噛込み防止部の下方端面が、弁体と同心円の湾曲面とした。

噛込み防止部は、嘴状突起部の他、第９図に示すように、開口縁で対峙する引込防止板の端縁部の直線に対して、噛込み防止部の端縁部が傾斜した直線として、弁体の回動に応じて順次、粉粒体を噛込んでいくようにした傾斜部、又は両端に対して中央を凹部とした場合、中央を突出した山形部とした場合、複数突起部を有する場合等の内いずれか一つとすることができる。

上記のいずれの場合も、開口縁、引込防止板、噛込み防止部と弁体の外周面との間で０．１〜０．９ｍｍ程度の微小間隔をもって非接触に設けられている。
（作用)

引込み防止板は、開口縁から流路方向へ下方斜めに傾斜して突出した傾斜面とし、端縁部は弁体の回動軸と平行する直線部とした。
前記傾斜面と弁体の外周面の接線方向とが交差するとき、交差角が直角又はそれより大きく開いた形となり、くぼみ部が形成される。このくぼみ部は鋭角の部分がないので、弁体を開く時、流路と弁体との間に、粉粒体を引き込んで挟み込み、弁体の回動に支障を生じることがない。
弁体を閉じて流路を遮断する場合は、噛み込み防止部により、粉粒体が滑って分流されるので、ケーシングと弁体との間に樹脂ペレットなどの粉粒体が一度に噛み込まれる数量が軽減でき、弁体の操作に影響がない。

さらに、弁体を開とした時、サイロ又はホッパーにより供給された粉粒体は、図４に示すようにケーシングの入口部から引込防止板と噛込み防止部との間の管路を抜け、空胴部ケーシングの出口部を通り、配管等へ供給される。この時、ケーシング内部及び弁体の空胴部には粉粒体の流れが矢印方向に連続する。

弁体の閉止を始めると、弁体の閉止板の端縁部が、粉粒体の流れを側面から遮断していくように進行する。

このように本発明の非接触型弁は、弁体を開く場合、開口縁に設けた引込防止板により粉粒体を弁体にひき込まず、弁体を閉じる場合、噛込み防止部により粉粒体に滑り作用を与えて、支障なく円滑に回動できるようにした。

樹脂ペレットのような粒体の場合、噛み込まれる個数が減少し、噛込みによる破損を最小限に抑える作用がある。

開口縁と引込防止板及び噛込み防止部と弁体の外周部とは微小間隔をもって非接触に設けられているので、両者の接触による金属粉の発生もない。

噛込み防止部が嘴状突起部となっている場合、弁体の閉止動作時、閉止板の進行により比較的滑りにくいペレットにおいても、嘴形の稜線傾斜部に沿ってペレットが滑り、閉止板の上下に逃げるように作用する。従って、嘴状突起部の両側にある最奥部の２箇所のみが粉粒体の噛み込み部となり、粉粒体の噛み込み個数が最小限に抑えられる。

本発明の非接触型弁は、管路と直交する方向で回動可能に軸支された弁体が、開口縁に設けた引込防止板及び噛込み防止部とは微小間隔をもって非接触に設けられ、弁体を開く場合、引込防止板により、粉粒体の引込みを防止する。また、弁体を閉じる場合、噛込み防止部により、粉粒体に滑り作用を与え一度に多数の粉粒体が噛込まれることなく分流され、噛込み量を低減するようになっているので、必要時に敏速な弁体の開閉操作が可能となった。

特に、粉粒体が弁体の閉止板と噛込み防止部との作用により分流され滑るので、噛み込まれる数量が減少し、弁体の開閉操作を支障なく行うことができる。また、非接触であるので、金属粉等が生じる虞もなく、異物混入による不良品の発生も生じない。

本発明非接触型弁の平面図で、駆動源と接続した状態を示す。 非接触型弁の要部縦断面図である。 弁体を模式的に示した斜視図である。 弁体が開かれている状態の縦断面図である。 弁体が閉じた状態の縦断面図である。 閉止板の動きと嘴状突起部で粉粒体の滑りを示す説明図である。 引込防止板の作用を示す説明図である。 引込防止板として不適当な場合を示す説明図である。 引込防止板と噛込み防止部とが対峙した数種のパターンを示す説明図である。

以下、実施例を示す。

以下、図面に従い詳細に説明する。

図１は非接触型弁を上面から見た平面図で、駆動源の一例として、シリンダーを連結した状態を示している。

１はケーシングで、管路に直通する入口部と出口部とを有する。１aは入口部に設けた開口縁である。

２は弁体で、前記ケーシング１の中間部で、管路と直交する方向で回動可能に軸支されている。図１は、弁体２が閉止状態である。

３は引込防止板で、ケーシング１の入口部開口縁１aに設けられている。 弁体が開かれる時、粉粒体が引き込まれないよう、傾斜面と弁体の接線方向とにより形成される交差角が直角若しくはそれよりやや大きく開いた形のくぼみ部となっている。

実施例に使用した樹脂ペレットの大きさは３ｍｍで、開口縁、引込防止板及び噛込み防止部と弁体との間を微小間隔０．２ｍｍとした。

４は噛込み防止部で、前記引込防止板３と対峙して開口縁１aに設けられている。４a，４bは最奥部を示す。

弁体を閉じる時、嘴状突起部を用いた場合、弁体の閉止板６の端縁部６aによって粉粒体を嘴の傾斜面に沿って滑らせながら閉止板６の上下に逃がすことにより、噛み込まれるポイントが弁を閉じる方向の最奥部４a，４bだけとなり、粉粒体が一度に噛み込む数量が低減されるようになった。

粉粒体が、樹脂ペレットのような粒体の場合、一度に噛み込まれる個数が低減され、ペレットの破損も非常に低減される。

噛込み防止部４の下端面は、弁体の閉止板と非接触であり、弁体と同心円の湾曲面に形成されている。

本発明のケーシング、引込防止板、噛込み防止部はいずれも金属製であり、例えばSUS304を使用している。

図示した噛込み防止部は、ジグザグ状の嘴形状としたが、これに限定するものではない。

図９に示したのは、ケーシング等と弁体との間で粉粒体が一度に噛み込まれる数量を低減する形状の他例を示している。弁体の回動に従い、順次、粉粒体を滑りこませるよう、対峙する引込防止板の端縁部の直線に対して傾斜した傾斜部、または中央を凹部にした中央凹部、山形部、複数突起としたパターンを示している。これらはすべり作用に差があるが、粉粒体の性質によって使い分けられる。

いずれの場合も弁体の回動時、粉粒体を噛込み防止部の形状に沿って滑らせるか、弁体と噛込み防止部との間で一度に噛み込まれる数量を低減する作用をもっておればよい。

図２は要部縦断面図で、弁体２は両端の円板部５、５と、これら円板部の外周縁間に一定幅で架橋され、開口縁1aの全体を閉塞するようにした断面円弧状の閉止板６とから成る。

６a、６bは閉止板の端縁部であり、テーパー状にすることもできる。

７は軸支部で、弁体の両側円板部の外方に設けられ、ベアリング８aを内包した軸受部８で支持されている。軸受部８はボルトなどにより、ケーシング１に取り付けられている。

９は軸受部８のカバーである。
１０は空胴部を示す。

１１はケーシングの外部に設けられた駆動源で、軸支部７と連結されて弁体を回動する。図示した例はシリンダーであるが、これに限定されず、減速装置を介して設けたモータでもよく、手動による回動としてもよい。

図４、図５は、弁の開閉状態を示す縦断面図で、図４は開、図５は閉の状態を示している。垂直方向の矢印は粉粒体の流れを示している。

図６は、噛込み防止部として嘴状突起部を用いた場合の粉粒体の滑り作用を模式的に示した斜視図である。

図７は引込防止板の傾斜面と弁体の閉止板とで形成されるくぼみ部を示し、前記傾斜面と弁体の接線方向により形成される交差角が直角より大きく開いている状態を示す拡大説明図。
図８は不適当な引込防止板の例である。この場合、粉粒体が傾斜面と弁体の接線方向により形成される交差角が狭く、粉粒体が引き込まれる難点がみられた。

図９は、開口縁において、引込防止板と噛込み防止部とを対峙して示した数種のパターン例である。
引込防止板の端縁部は弁体の回動軸に対して平行な直線であるのに対して、噛込み防止部の端縁部は傾斜しており、弁体が閉じるに従い、粉粒体が傾斜に沿って順次粉粒体にすべり作用を生じさせるよう傾斜した形状（第9図(a)）、または中央凹部（ｂ）として粉粒体が両端部と中央部とで滑りに差が生じる形体とした。または山形部（ｃ）、或いは複数突起（ｄ）とすることもできる。いずれの場合も粉粒体のすべり作用に差はあるが、一度に噛み込む粉粒体の数量が低減される形状になっている。

ケーシング等と弁体とは非接触であるので、金属粉などの発生がなく、純粋な粉粒体の提供ができる。従って、自動車用部品中、プラスティック部の製造工程への供給、医薬品関連の機器，樹脂成型品の製造工程にも広く応用できる。

弁体が閉じる場合、粉粒体の垂直方向の流れを側面から分断するように弁体の閉止板端縁部が進行し、噛み込み数量を低減しているので、敏速で軽快な弁体の閉止操作ができ、樹脂ペレットの供給その他広く産業機器に適用できる。

１： ケーシング
１a: 開口縁
２： 弁体
３： 引込防止板
４： 噛込み防止部
４a、４b：最奥部
５： 円板部
６： 閉止板
６a、６b ： 閉止板の端縁部
７： 軸支部
８： 軸受部
８a： ベアリング
９： カバー
１０：空胴部
１１：駆動源
１2 : 粉粒体

Claims (2)

1. 樹脂ペレットその他の粉粒体を供給する管路を開閉する弁において、管路と直通する入口部と出口部とを有するケーシングの中間部で、管路と直交する方向で回動可能に弁体が軸支され、ケーシング入口部の開口縁に粉粒体の引込防止板とこれに対峙する噛込み防止部とが設けられ、前記引込防止板は開口縁から下方斜めに流路方向に突出した傾斜面であり、前記引込防止板の端縁部は弁体の回転軸と平行な直線とされ、前記噛込み防止部は弁体が閉じる時、ケーシングの壁面との間で粉粒体が一度に噛み込まれる数量を低減する形状としての一つ又は複数の嘴状突起部とし、弁体の回動時、開口縁、引込防止板及び噛込み防止部が弁体の外周面とは微小間隔をもって非接触に設けられていることを特徴とする非接触型弁。
2. 引込防止板の端縁部が弁体の回動軸と平行する直線であり、噛込み防止部の端縁部が、前記引込防止板の端縁部の直線に対して傾斜した直線とした場合、また両端に対して中央を凹部とした中央凹部の場合、中央を山形とした場合、または複数突起とした場合、の内のいずれか一つである請求項１記載の非接触型弁。

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