JPH0694025B2 - 加撃装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ホッパー、サイロ等
の粉粒体貯蔵容器の流出口付近外側に設置して流出部を
加撃して衝撃を与え、粉粒体の付着、流出口の閉塞を防
止し、粉粒体の流出を促進するため、あるいは鋳造等に
おける脱型用の振動源として使用される加撃装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の装置としては、本出願人の
出願に係る実開昭６２−１２３８８０号公報に開示され
たもの（以下「従来技術１」という）、実開昭５９−８
２６８１号公報に開示されたもの（以下「従来技術２」
という）が知られている。

【０００３】従来技術１は図４に示す構造である。すな
わち、ハウジング１０１の上部に設けたキャップ１０２
に吸排気口１０３を設け、前記キャップ１０２の下方に
傘形バルブ１０４を配設し、傘形バルブ１０４の周縁部
下方に傘形バルブ１０４の上方吸排気口１０３と連通す
る蓄圧室１０５を連通パイプ１０６を囲うように設け、
蓄圧室１０５の下方をピストン室１０７とし、ピストン
室１０７にピストン１０８を装着した構成となってい
る。このような構成により、吸排気口１０３から高圧気
体を供給して蓄圧室１０５に蓄積する。蓄圧室１０５内
の圧力が所定圧に達した際に三方弁１０９を切換えて供
給される高圧気体を大気へ放出すると、傘形バルブ１０
４は吸排気口１０３側へ移動して蓄圧室の気体は連通パ
イプへ流入し、ピストン１０８が急速に下降してピスト
ン１０８のロッドの端面が被加撃物１１０に固着された
フランジに並設されたプレートを槌打して衝撃を与え
る。

【０００４】従来技術２は図５に示す構造である。すな
わち、ハウジング１１１の上部一側に吸気口１１２を設
け、キャップ１１３に排気口１１４を設けると共に、前
記キャップ１１３の下方にダイヤフラムシート１１５を
配設し、ダイヤフラムシート１１５の下方に透孔１１６
を介してダイヤフラムシート１１５の上方と連通する蓄
圧室１１７を連通パイプ１１８を囲うように設け、蓄圧
室１１７の下方をピストン室１１９とし、ピストン室１
１９にピストン１２０を装着した構成となっている。こ
のような構成により、吸気口１１２から高圧気体を供給
しつつ排気口１１４に接続した電磁弁１２１を開くと、
ピストン１２０が急速に下降してピストン１２０のロッ
ドの端面が被加撃面１２２を槌打して衝撃を与える。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術１におい
ては以下のような問題点があった。第一に、三方弁の切
換えによりピストンを作動させるので、加撃間隔の制御
にタイマ等の制御機器を必要とする。第二に、蓄圧室の
外形とシリンダの外形とが等しいので、高さが高くなり
取付けに際して安定性が悪く、また三方弁の切換えによ
り高圧気体を大気中に放出するので、エネルギー効率が
悪い。第三に、電磁弁等の付属機器を本体外部に備えて
いるので、破損等の事故が起こり易い。

【０００６】上記従来技術２においては、上記従来技術
１と同様の問題点に加えて、以下のような問題点があっ
た。すなわち、粉粒体払落とし装置として使用する場
合、加撃装置の取付け姿勢は図６に示すようにハウジン
グ１１１の軸芯がピストン１２０を上方にして６０度程
度傾斜した状態となる場合が多い。ここで、前記ピスト
ン１２０はその基部１２０ａの外形がハウジング１１１
の内径と同等であるが、先端部は透孔１２３に遊嵌され
ている。したがって、傾斜取付状態においてピストン１
２０はその基部１２０ａでハウジング１１１内側に支持
されるが、ピストン１２０が長尺であるから基部１２０
ａとハウジング１１１内側との狭い接触面ではピストン
１２０を支持しきれず、ピストン１２０が傾き、ピスト
ン１２０の先端部が透孔１２３に接触する。

【０００７】このように、ピストン１２０が傾いた状態
でピストンを作動させると、次のような問題が生じる。
第一に、ピストン１２０の基部１２０ａとハウジング１
１１の内側及びピストン１２０の先端部と透孔１２３の
縁との接触部の摩耗が早く、作動回数が増えるにしたが
い摩耗量が増加し、ピストン１２０の傾斜角度が増大す
る。第二に、ピストン１２０を傾いた状態で作動させる
と、加撃時にピストン１２０の首部１２０ｂに偏荷重が
加わり、首部１２０ｂでピストンが破損しやすくなる。
第三に、ピストン１２０を傾いた状態で作動させると、
スプリング１２４に偏荷重が加わり、スプリング１２４
に変形や破損が生じやすい。第四に、ピストン１２０が
傾いた状態で被加撃部１２２を加撃すると、被加撃部１
２２に偏荷重が加わり、被加撃部１２２が変形しやす
い。第五に、加撃装置の先端と被加撃面との距離が当初
Ｂ１であったものが、被加撃部１２２及びピストン１２
０の変形によりＢ２の変化すると、ピストン１２０の移
動距離が延び、スプリング１２４の変形量も増大する。
そして、スプリングの圧縮限界を越えた変形が要求され
るようになると、スプリング１２４が著しく変形又は破
損して復元力が失われ、加撃動作ができなくなる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の加撃装置は、
吸気口を有する吸気部と、該吸気部に連通し蓄圧室を有
する蓄圧部と、該蓄圧部に吐出孔を介して連通する加撃
部とで構成してある。前記吸気口は透孔を介して蓄圧室
に連通すると共に、減圧弁を介してバルブ室に連通して
いる。前記減圧弁はバルブ室側の気圧が所定値に達した
際に吸気流路を閉鎖するものである。前記バルブ室には
前記吐出孔を開閉する弁体が装着され、該弁体の一面は
前記減圧弁を経て供給される気体により加圧され、弁体
の他面周縁部は前記蓄圧室から供給される気体により加
圧されるように配設してある。また、前記加撃部にはピ
ストンと、このピストンの加撃により被加撃部を加撃す
る加撃部材が配設してある。請求項２の発明は、加撃部
のシリンダ端部内側にピストンを摺動自在に支持する環
状のピストン受けを装着し、ピストンの傾斜防止を一層
確実にしたものである。請求項３の発明は、前記吸気口
と前記蓄圧部の間の透孔に気体通過量を増減する可動絞
りを配設して加撃間隔を調整容易としたものである。請
求項４の発明は減圧弁の具体的な構成に係り、弁室に筒
状のエアガイドをその基端を吸気口側に開口させて配設
し、前記エアガイド内にスプールを摺動自在かつその基
部がエアガイドの基端と離接自在に装着し、前記スプー
ルは弁室底部に配設されたスプリングにより吸気口側へ
付勢し、前記エアガイドの外側にはバルブ室との連通孔
に連通する気体流路を形成し、前記エアガイドにはエア
ガイドの内側と前記気体流路とを連通する透孔を設ける
と共にエアガイドの先端フランジには軸方向の透孔を設
けた構成とすることにより、加撃力の調整を容易とした
ものである。

【０００９】

【作用】この発明において、吸気口から供給された高圧
気体の一部は透孔を経て蓄圧室へ流入する。また高圧気
体の残部は減圧弁を経てバルブ室へ流入する。そして、
バルブ室側が一定圧に達すると減圧弁が閉じてバルブ室
側の圧力、すなわち弁体の一面が受ける圧力は所定値に
保持される。一方蓄圧室への高圧気体の流入は継続する
ので、蓄圧室側の圧力は上昇を続ける。蓄圧室側の圧力
が増大して蓄圧室側から弁体を加圧する力がバルブ室側
から弁体を加圧する力を上回ると、弁体は上方へ移動し
（図３参照）、蓄圧室の高圧気体は吐出孔を通過して加
撃部へ瞬時に流入し、高圧気体の圧力によりピストンが
作動してピストンが直接加撃面を加撃して衝撃を与え
る。高圧空気が蓄圧室から流出するとバルブ室の圧力に
より弁体は押し下げられ減圧弁は開き、バルブ室に高圧
気体が流入し、以後上記作用を繰返す。

【００１０】また、請求項２の発明では、ピストンは基
部と先端部との双方で支持されるので、装置を傾斜させ
て設置した場合におけるピストンの傾きは確実に防止さ
れる。更に、請求項３の発明では、可動絞りの調節によ
り加撃間隔が任意に設定可能である。また、請求項４の
発明では減圧弁の設定圧を変えることによりバルブが開
く力を変更できるので、高圧気体の吐出による加撃力を
任意に変更可能である。

【００１１】

【実施例】図に示す加撃装置は、吸気口１を有する吸気
部Ａと、該吸気部Ａの下方に取付けられ吸気部Ａに連通
する蓄圧室２を有する蓄圧部Ｂと、該蓄圧部Ｂの下方に
取付けられ蓄圧部Ｂの吐出孔３を介して連通しピストン
４を有する加撃部Ｃとで構成してある。前記吸気口１に
連接された気室５には透孔６ａ及び気室５より大径の減
圧弁装着室７が連接してある。前記透孔６ａの先端には
可動絞り８が装着してある。該可動絞り８は前記透孔６
ａとの連接側をテーパー状としたメネジ孔８ａに先端を
テーパー状とした絞り部材８ｂを螺合した構造で、絞り
部材８ｂの締付け位置を変えることにより通過する高圧
気体の量を調節できるようにしてある。前記メネジ孔８
ａには透孔６ｂの基端が連接してあり、その先端は蓄圧
部Ｂに設けられた蓄圧室２に連通している。

【００１２】前記減圧弁装着室７には減圧弁９が装着し
てある。該減圧弁９は以下のように構成してある。減圧
弁装着室７に形成されたメネジに螺合させたスプリング
受け１０の底付孔１０ａにスプール受け１１が摺動自在
に装着してあり、該スプール受け１１と前記底付孔１０
ａの底との間に前記スプール受け１１を気室５側へ付勢
するスプリング１２が配設してある。図中符号１０ｂは
透孔、１０ｃはスプリング受け固定用のナットである。

【００１３】前記減圧弁装着室７の基部と気室５との間
に形成された段部には筒状で両端にフランジを有するエ
アーガイド１３の基端フランジが当接し、Ｏリングでシ
ールされており、基端側開口部はテーパー状をなしてい
る。一方、先端フランジは前記スプリング受け１０に当
接している。前記エアーガイド１３の中間部には複数の
透孔１３ａが設けてあり、エアーガイド１３の内腔と外
側に形成された環状流路１４とを連通している。また、
エアーガイド１３の先端フランジには軸方向の透孔１３
ｂが複数設けてある。

【００１４】前記エアーガイド１３の内腔にはスプール
１５が装着してある。該スプールの基部にはフランジ１
５ａが形成してあり、該フランジ１５ａの一側には前記
エアーガイド１３の基端テーパー状部に当接するＯリン
グ１５ｂが装着してある。尚、Ｏリングに代えて板状そ
の他適宜の形状のシール部材を介在させてもよい。そし
て、スプール１５の基部側は小径であってエアーガイド
１３の内壁との間に空隙が形成されて高圧気体が通過可
能としてある。一方スプール１５の先端側は大径とし、
エアーガイド１３の内壁に摺接し、先端部にはＯリング
１５ｃが装着してある。そして、スプール１５の基端面
と前記気室５の対向壁との間にスプール１５をスプール
受け１１側へ付勢するスプリング１６が配設してある。

【００１５】前記吸気部Ａの下部には下方に向けて開口
したバルブ室１７が設けてあり、バルブ室１７の周壁１
７ａに摺接し弾性部材で形成された弁体１８が装着して
ある。尚、弁体１８は弾性部材が最適であるが、樹脂材
等を用いることも可能である。そして、バルブ室１７は
前記環状流路１４と透孔１９を介して連通している。

【００１６】吸気部Ａの下方には蓄圧部Ｂが取付けてあ
る。該蓄圧部は前記吸気部Ａの透孔６ｂに連通する環状
の蓄圧室２を有し、中央に環状の仕切壁２０が立設して
ある。該仕切壁２０の先端部は前記弁体１８の弁座とな
っており、また仕切壁の内腔は吐出孔３となっている。

【００１７】前記蓄圧部Ｂの吐出孔３の下端周囲には段
部が形成され、この段部に加撃部Ｃのシリンダ２１の上
端部が嵌装してあり、シリンダ２１の下端はフランジ２
２の上面段部に嵌装してある。そして、ボルト２３及び
ナット２４によって前記吸気部Ａ、蓄圧部Ｂ及び加撃部
Ｃを一体的に締付け固定している。前記シリンダ２１内
にはピストン４が装着してあると共に、前記フランジ２
２の中央に形成された孔に環状のピストン受け２６が装
着してある。そして、前記ピストン４の基端大径部４ａ
の下面とピストン受け２６の上面との間に、ピストン４
を上方へ付勢するスプリング２７が配設してある。

【００１８】前記ピストン４の基端大径部４ａはシリン
ダ２１の内側に摺接する外径を有し、大径部４ａの下方
は大径部よりも小径のスプリング嵌装部４ｂとしてあ
り、スプリング嵌装部４ｂの下方はこれよりも小径の円
柱部４ｃとし、円柱部４ｃの先端が加撃部４ｄとなって
いる。尚、加撃部４ｄの先端は円錐状、くさび状等に形
成してもよい。前記円柱部４ｃの外径は前記ピストン受
け２６の内径とほぼ同等とし、円柱部４ｃはピストン受
け２６によって摺動自在に支持されている。そして、ピ
ストン受け２６の上面２６ａはピストン４の移動距離が
スプリング２７の変形限界を越えないようにピストン４
の下降を阻止する位置とし、ピストン４のスプリング嵌
装部４ｂ下面の衝止部として機能する。図中符号２１ａ
は排気孔、２８はベースである。

【００１９】以上のように構成されたこの発明の加撃装
置は、粉粒体貯蔵容器の流出口付近の加撃面２８にボル
ト２９で固着すると共に、吸気口１に給気管３０を接続
して使用する。符号３１は高圧気体発生装置、３２は二
方弁である。

【００２０】以下作動を説明する。図１において、給気
管３０から高圧気体を吸気口１に導入すると、高圧気体
は気室５に流入し、一部は透孔６ａ、可動絞り８、透孔
６ｂを経て蓄圧室２へ流入してここに溜まる。また残部
は減圧弁９方向へ流動し、スプール１５とエアーガイド
１３の間隙を通り、エアーガイドの透孔１３ａ、環状流
路１４、透孔１９を経てバルブ室１７へ流入しここに溜
まる。ここで、弁体１８より上流側に高圧気体が充填さ
れスプリング１２、１６で決定される所定圧力になると
スプリング１２に対抗してスプール１５がスプリング受
け１０方向へ移動し、スプール１５に装着したＯリング
１５ｂによりエアーガイド１３の基端開口部が閉塞され
る（図３参照）。そのため、バルブ室１７側への高圧気
体の流入は停止し、弁体１８の上面が受ける圧力はスプ
リングで設定された一定値に保たれる。一方蓄圧室２へ
の高圧気体の蓄積は継続し、弁体１８の下面周縁部にか
かる上向きの力は徐々に増大する。

【００２１】弁体１８の下面が受ける上向きの力がバル
ブ室１７側から受ける下向きの力を上回ると、弁体１８
は弁座から離れ（図３参照）弁体と弁座との間に生じる
間隙から蓄圧室２内の高圧気体は瞬時に吐出孔３を経て
シリンダ２１へ流入し、ピストン４を押し下げ、ピスト
ン４の加撃部４ｄが加撃面を加撃する。

【００２２】上記において、可動絞り８を調節すること
により、加撃間隔は任意に設定できる。すなわち、可動
絞り８を絞り込み高圧気体の単位時間当りの通過量を低
減させれば蓄圧室２への高圧気体の充填に時間がかか
り、加撃間隔は長くなる。逆に絞りを開き通過量を増大
させれば加撃間隔は短くなる。なお、可動絞りを設ける
ことが最適であるが、設けない構造としてもよい。その
場合は高圧気体の供給圧の増減により加撃間隔を調節す
る。

【００２３】また、減圧弁９のスプリング力を調節する
ことにより、加撃力を任意に設定できる。すなわち、ス
プリング力を増大させれば弁体１８の上面が受ける力が
大きくなり、弁体１８の上昇にはそれに対抗する多量の
高圧気体が蓄圧室２に溜まるので、加撃力は増大する。
逆にスプリング力を低減させれば加撃力は弱まる。上記
加撃力の調節はスプリング受け１０の減圧弁装着室７へ
の捩じ込み深さを増減させることにより行なう。この調
整によりスプリング受け１０とエアーガイド１３との間
に間隙が生じる場合には、リング状のスペーサを介在さ
せて固定する。またスプリング１２をバネ定数の異なる
ものに変更することもできる。さらに、スプリング受け
１０の底付孔から外側に向けてメネジ孔を設け、このメ
ネジ孔にスプリング受け１０の外側からボルト状のスプ
リング調整部材を螺合させ、前記スプリング調整部材の
先端でスプリング１２を支持する構造とし、スプリング
調整部材の螺合深さを変更することによりスプリング力
を増減するようにしてもよい。尚、減圧弁は設定圧力を
変更可能としない構造とすることもできる。つまり、バ
ルブ室１７側の圧力が一定値以上になった場合に高圧気
体の流入を停止させる機能があればよい。

【００２４】更に、ピストン４の先端円柱部４ｃはピス
トン受け２６によって支持されているので、ピストン４
は上部の大径部４ａ下部の円柱部４ｃの二箇所で支持さ
れることとなり、装置を傾斜させて設置した場合におい
てもピストン４がシリンダの中心軸に対して傾斜するこ
とはなく、ピストンの傾斜に起因する偏荷重が生じるお
それはない。更に、ピストン受け２６の上面２６ａがピ
ストン４の衝止部として機能するので、作動時にピスト
ンが被加撃面に届かずにいわゆる空打ちの状態になって
も、スプリング２７が変形限界を越えて変形することは
なく、従来問題となっていたスプリングの破損、弾性の
劣化による作動不能がなく、長期間安定した加撃力を維
持できる。

【００２５】また、上記実施例では蓄圧室２の外径をシ
リンダ２１の径よりも大きくしているので、全体の高さ
を低くでき、安定した取付け状態が得られる。

【００２６】

【発明の効果】この発明によれば、バルブ切換え時に加
圧気体を大気中に排気せず、装置内に蓄積され次サイク
ルの作動用に使用されるので、加圧気体が有効利用さ
れ、しかも次サイクルの立上がりが早い。また、排気音
の発生も可及的に減少させることができる。また、電磁
弁に代えて本体内に減圧弁を装着したので、高圧気体の
配管は給気管１本でたり、配管が容易であると共に配管
ミスや附属品を損傷させるおそれがない。更に、ダイヤ
フラムシートを使用しないので部品の疲労が少なく、長
期間の使用による加撃力の低下も生じることがなく安定
した使用状態を得ることができると共に、小型化も可能
である。また、請求項２の発明によれば、ピストンはシ
リンダの内側とピストン受けとの二箇所で支持されてい
るので、装置の取付姿勢がいかなる状態であってもシリ
ンダの中心軸とピストンの中心軸は一致し、傾くことが
ない。そのため、摺動面の摩耗は極めて少なく、またピ
ストンやスプリングに偏荷重が掛ることはなくこれらの
破損が防止され耐久性が向上する。さらに、被加撃物に
対しては完全に直角方向の指向性をもった衝撃を与える
ことができ、偏荷重による被加撃物の変形やそれにとも
なう空打ちの発生は未然に防止される。更に、請求項
３、４の発明によれば、加撃力、加撃間隔の調整が容易
である。尚、この発明の加撃装置は粉粒体の払落とし目
的の他、金網等の付着物除去や鋳造等の鋳型の脱型等の
振動源としても長寿命で安心して使用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明実施例の断面図である。

【図２】 同じく減圧弁部分の拡大断面図である。

【図３】 同じくバルブ切換え時の状態における一部拡
大断面図である。

【図４】 従来技術１の断面図である。

【図５】 従来技術２の断面図である。

【図６】 従来技術２の取付け状態の断面図である。

【符号の説明】

Ａ 吸気部 Ｂ 蓄圧部 Ｃ 加撃部 １ 吸気口 ２ 蓄圧室 ３ 吐出孔 ４ ピストン ８ 可動絞り ９ 減圧弁 １０ スプリング受け １１ スプール受け １２ スプリング １３ エアーガイド １３ａ 透孔 １４ 環状流路 １５ スプール １７ バルブ室 １８ 弁体 １９ 透孔 ２１ シリンダ ２６ ピストン受け

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸気口を有する吸気部と、該吸気部に連
   通した蓄圧室を有する蓄圧部と、該蓄圧部に吐出孔を介
   して連通する加撃部とよりなり、 前記吸気部と吐出孔との間にはバルブ室が形成され、 前記吸気口は前記蓄圧室とバルブ室との双方に連通する
   と共に、吸気口とバルブ室との間にはバルブ室側の気圧
   が所定値に達した際に吸気流路を閉鎖する減圧弁が配設
   され、 前記バルブ室には前記吐出孔を開閉する弁体が装着さ
   れ、該弁体の一面は前記減圧弁を経て供給される気体に
   より加圧され、弁体の他面周縁部は前記蓄圧室から供給
   される気体により加圧されるべく配設され前記加撃部に
   は被加撃部を直接加撃するピストンが配設された、加撃
   装置
2. 【請求項２】 加撃部のシリンダ端部内側には、ピスト
   ンを摺動自在に支持する環状のピストン受けが装着され
   た、請求項１記載の加撃装置
3. 【請求項３】 吸気口と蓄圧部の間の透孔には気体通過
   量を増減する可動絞りが配設された、請求項１又は２記
   載の加撃装置
4. 【請求項４】 減圧弁は、弁室に筒状のエアガイドがそ
   の基端を吸気口側に開口させて配設され、前記エアガイ
   ド内にスプールが摺動自在かつその基部がエアガイドの
   基端と離接自在に装着され、前記スプールは弁室底部に
   配設されたスプリングにより吸気口側へ付勢され、前記
   エアガイドの外側にはバルブ室との連通孔に連通する気
   体流路が形成され、前記エアガイドにはエアガイドの内
   側と前記気体流路とを連通する透孔が設けられると共
   に、エアガイドの先端フランジには軸方向の透孔が設け
   られて構成された、請求項１、２又は３の何れかに記載
   の加撃装置