(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブ軸の外周面に３枚のバルブ部品を装着してあり、各バルブ部品は、断面において、バルブ軸の外周囲を３等分した同一形状であり、それぞれが中心円弧部の両側端から開き角度１２０度となる２枚の同長の羽根部を径方向に備え、かつ、両側の羽根部先端からバルブ軸を中心とする円周に沿って対向する向きにフィンを形成してあり、バルブ部品をバルブ軸へ、羽根部を互いに接合させ、それぞれの中心円弧部をバルブ軸へ円環状に固定してあることを特徴としたロータリーバルブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、穀粒、砂利、ビーズ状の原材料などの粒状物をタンクから搬送路、その他の箇所へ定量的に排出するのに好適なロータリーバルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ロータリーバルブは、通常、バルブ軸の外周にバルブ部品を取り付けて構成している。バルブ部品は、径方向に張り出す羽根部を備えた部品で、これの形態により、種々のロータリーバルブが公知である。
いわゆる一口バルブは、バルブ軸の外周から径方向に開き角度が約９０度となる２枚の羽根部を張り出した１個のバルブ部品を取り付けたものであるが、粒状物は羽根部間に形成された１個の空室に収容されて送り出されるだけなので、排出効率が悪い。
【０００３】
ロータリーバルブの外径を大きくして１個の空室の収容量を増大させたり、特願平３−１９６９４８号で提案しているように羽根の枚数を多くして連続排出を可能とすることにより、排出能力を高めることはできる。  しかし、ロータリーバルブの外径を大きくすると、バルブ受板等の他の部品も大型化しなければならない上、回転させるのに必要なトルクも大きくなり、大きな出力の駆動用モーターを用いねばならない。
【０００４】
羽根部が４枚以上であると、回転抵抗が大きくなり、そのため大きな駆動力を必要とするし、羽根部が２枚であると、排出口の閉鎖と粒状物が流れ出す角度とのタイミングがあわず、粒状物が隙間から漏れでてしまうことがある。
また、羽根の枚数を増やすと羽根間の間隔が狭くなって、羽根の取り付け作業がしづらく作業性が悪くなる。さらに、ロータリーバルブでは、必要なトルクを小さくするために羽根の先端にフィンを形成することがあるが、羽根間の狭いものでは、収容空間の入り口がさらに狭くなって特に作業性が悪くなる。
【０００５】
実公昭４７−３３６４５号公報は３枚の羽根を備えた往復動のシャッターバルブを開示し、実開昭６３−１４８６４２号公報は、種々の枚数の羽根を備えたロータリーバルブであって、羽根の先端に弁板を備えたものを開示している。しかし、羽根はいずれも一枚ずつが直接にバルブ軸相当部材に固定されており、軸上での位置決めが難しい上に固定手段も溶接等によらざるを得ない。このため、羽根を正確に、かつ、強固に取り付ける作業が困難である。さらに、弁板とはいえ、強い力が作用する板材を羽根の先端に正確かつ強固に取り付けることも困難である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、組立が容易で頑丈なロータリーバルブの提供、比較的小さなトルクで駆動することができ、排出能力の高いロータリーバルブの提供を課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
ロータリーバルブは、バルブ軸とこれに取り付ける３個のバルブ部品を備える。各バルブ部品は、一体の部材でバルブ軸とほぼ同じ長さであり、開き角度が１２０度の２枚の羽根部を径方向に張り出して備えている。バルブ部品は、ステンレス板材のプレス加工あるいはアルミ合金や硬質樹脂材の押出し成形によって形成する。
【０００８】
同形状の３個のバルブ部品は、相互に羽根部を重合させてバルブ軸上に組み合わせ、ビス止め、接着、あるいは溶接等によって一体に接合する。各バルブ部品における羽根部の開き角度は１２０度なので、３個のバルブ部材を取り付けると、羽根部がバルブ軸の外周囲を３等分し、各バルブ部品はそれぞれが円周方向に相互に規制しあい、かつ、バルブ軸の軸心方向へ向けて、求心力が働いて、自動的に正確な位置に配置される。
【０００９】
すなわち、各バルブ部品は、バルブ軸上に配置されるとき、バルブ軸の長手方向には移動するが、バルブ軸の円周方向では相互間に位置が決まり、円周方向に位置ズレを起こすことはない。このため、バルブ軸に対するバルブ部品の取り付けを簡単に行える。
また、各バルブ部品の羽根部は重合してロータリーバルブの全体からすると３枚の羽根を形成するが、それぞれが羽根部の重合した２重構造のために頑丈である。
【００１０】
重合された羽根部が等間隔で３枚張り出しているため、被排出物を塞き止めるよう静止したときに力学的に安定しており、また、穀粒では安息角が３０度程度なので、タンクから収納空間への供給口が閉じられる前に、収納空間に納められた穀粒が、例えば搬送路に、こぼれ出すということがなく、定量の送りだしを正確に行うことができる。
そして、このロータリーバルブは、同じ外径及び同じ回転数の一口バルブの約２．５倍の排出能力を有する。
【００１１】
バルブ部品をバルブ軸の外周囲を３等分した形状の中心円弧部の両側端から羽根部を径方向に張り出した構成とすることがある。中心円弧部は、結果的に円環状に連結して固定され、円環状の内部がバルブ軸の挿通路となる。
中心円弧部の存在でバルブ軸に対してバルブ部品を取り付けやすく、また、バルブ軸表面でのバルブ部品相互の位置をより定めやすい。
各バルブ部品における両側の羽根部の先端に、周方向で向かい合う方向に張り出すフィンを設けることがある。
【００１２】
このフィンは羽根部が回転するときに粒状物から受ける抵抗を軽減するものであるが、バルブ部品における両側の羽根部に向かい合うように設けてあるので、軸部材にバルブ部品を取り付けると、羽根部が重合して形成された羽根の先端には回転方向の両側にフィンが張り出している格好となる。このため、このロータリーバルブは回転方向を選ばず、例えば、左回転、右回転のいずれにも同じ構造のものを使用することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図３は、循環式穀物乾燥機であって、粒状物として穀粒を扱う。
ロータリーバルブ１は、循環式穀物乾燥機２における穀粒流下路３の左右に設けた排出口に排出バルブとして穀粒流下路３を横切るように設置され、その回転によって、穀粒流下路３を流下してきた穀粒を時間的に定量ずつコンベア４に向けて排出する。
左右のロータリーバルブ１は同じ構造である。
【００１４】
ロータリーバルブ１（図１）は、同じ形状のバルブ部品５を３個寄せ集めて構成してある。各バルブ部品４は、ステンレス板のプレス加工品で、ロータリーバルブ１の長さと同長に形成されている。その断面（図２）は、バルブ軸１１の外周囲を３等分した長さの中心円弧部７の両側端から、開き角度を１２０度として径方向に羽根部８を張り出し、さらにそれぞれ羽根部８の先端から円周方向で対向するようにフィン９を形成している。バルブ部品４の長さはバルブ軸１１の長さにほぼ等しい。
【００１５】
３個のバルブ部品５は、バルブ軸１１の外周面に寄せ集め、それぞれの羽根部８を重合させてバルブ軸１１に固定する。固定は、溶接によりバルブ部品５の相互間を中心円弧部で固定し、バルブ部品５とバルブ軸１１間をこれらの長手方向の両端部で固定する。場合によっては隣接する羽根部８間もフィン９の重合された背中合わせ部分で溶接により固定する。
【００１６】
バルブ軸１１に取り付けた３個のバルブ部品５は、羽根部８の開き角度の合計が３６０度になり、重合された羽根部８が形成する羽根の間に３室の穀粒受入部１２が形成され、羽根部８の先端から周方向両側にフィン９を張り出した構造となる。
このとき、バルブ軸１１の外周面に３個のバルブ部品５を寄せ集める際、両側の羽根部８が１２０度の角度となっているので、バルブ軸１１の軸心へ向かう求心力があり、また、相互に位置が定まり易い。
【００１７】
ロータリーバルブ１の外径は約７０ｍｍ、長さは約１８００ｍｍ、フィン９の幅は約１０ｍｍとされる。このロータリーバルブ１の穀粒受入部１２の合計断面積は３１．６１ｃｍ２  であり、回転数を２０ｒｐｍ  とすると、籾の最大排出能力は約１０ｔ／Ｈｒとなる。これは、外径及び回転数が同じで羽根部の開き角度が９０度の一口バルブの最大排出能力である４．３ｔ／Ｈｒの約２．５倍である。
また、１２０度の角度で形成された３枚の羽根は、それぞれが羽根部８の重合した構造となっているので、頑丈である。さらに、羽根部８を成形する際にフィン９も一体に形成するので羽根にフィン９を設けるのが簡単である。
【００１８】
バルブ軸１１は、図示しない駆動モータの出力軸に連結する。
なお、バルブ部品５の中心円弧部７を円環状に連結してバルブ部品５を相互に固定し、円環状の中心円弧部の内部をバルブ軸挿通部１０とし、ついで、バルブ軸１１をバルブ軸挿通部１０に挿通して、ボルト、ビス等で中心円弧部７と強固に固定することにより、バルブ部品５とバルブ軸１１を組み付けてもよい。
【００１９】
循環式穀物乾燥機２を稼働すると、駆動モータが左右のロータリーバルブ１を回転する。回転方向は左のロータリーバルブが右回転、右のロータリーバルブが左回転で互いに逆である。
ロータリーバルブ１が回転すると、穀粒流下路３に臨む穀粒受入部１２が順次下部コンベア４の方向に移動し、これに伴って、穀粒受入部１１に充填された穀粒が排出され、下部コンベア４に供給される。
【００２０】
このとき、ロータリーバルブ１の羽根部８間に形成される穀粒受入部１２は両側の羽根部８のなす角度が１２０度なので、１個の受入部として十分に大きく、しかも、受け入れ時に穀粒の漏れが生じない。この結果、下部コンベア４に対する定量供給を正確に、かつ、効率よく行うことができる。
【００２１】
ロータリーバルブ１が回転するとき、羽根部８の先端に設けたフィン９は、穀粒流路３からこのバルブ２の穀粒受入部１２に向けて落ち込んでくる穀粒を一時阻止し、羽根部８は主として穀粒受入部１２内の穀粒を移動させればよいだけに近い状態を作り出して、羽根部８の重合した羽根が回転する際の回転抵抗を軽減する機能を持つものであるが、このフィン９は羽根の先端部の両側に張り出して設けてあるので、同じ構造のロータリーバルブ１を正逆両用とすることができる。
したがって、左右のロータリーバルブ１に同じ構造のものを使用することができる。
実施形態として、循環式穀物乾燥機２の排出バルブとして使用したものを説明したが、他の粒状物の排出に使用する場合もほぼ同様の構造となる。
【００２２】
【発明の効果】
３個のバルブ部品の両側羽根部がそれぞれ１２０度の角度を持つので、バルブ軸に取り付ける際にバルブ軸の外周面で位置決めしやすく、取り付けやすい、バルブ部品の両側羽根部が１２０度の角度を持つので、排出口を閉鎖した状態での力のバランスがよいこと、および、ロータリーバルブが回転してバルブ部品の両側羽根間に充填された粒状物を排出するときに、粒状物が排出され始めるのが、粒状物の一般的な安息角の関係から、ロータリーバルブに対する粒状物の排出口がほぼ閉じられた状態となってからであることにより、粒状物の漏れが少なく、正確な定量供給を行うことができる。
【００２３】
ロータリーバルブにおいて、バルブ部品が作る１２０度の開度を持つ穀粒受入部は、十分に大きく、バルブ部品相互間の固定やバルブ軸との固定など取り付け作業を行いやすい。また、バルブ軸の外周のすべてを利用して連続排出することができるので、排出能力が高い。同形状の３個のバルブ部品を羽根部を重合して組み合わせるので、ロータリーバルブの羽根が頑丈である。
【００２４】
中心円弧部を有することで、バルブ部品における両側羽根部の基部を強固にバルブ軸へ固定することができる。また、バルブ軸として管などの太くて丈夫なものを使用することができる。バルブ部品における両側羽根部の基部が中心円弧部となっていて広く、バルブ軸に対する取り付け作業を行いやすい。
【００２５】
フィンの作用で羽根部が重合した羽根の回転抵抗が軽減されるので、フィンのないものに比べ、ロータリーバルブを出力の小さなモーターで駆動することができる。フィンはロータリーバルブの回転方向両側に張り出しているので、同じロータリーバルブを正逆どちらの回転の場合にも使用することができ、搬送機構のコスト低減を図ることができる。
バルブ部品を加工するときにフィンも同時に作られ、また、バルブ部品を組み合わせるだけで、正逆方向のフィンが形成されるので、製作工程が削減され、この面からも製品のコストが低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示すロータリーバルブの断面図
【図２】バルブ部品の斜視図（一部）
【図３】循環式穀物乾燥機の断面図
【符号の説明】
１  ロータリーバルブ
２  循環式穀物乾燥機
３  穀粒流下路
４  下部コンベア
５  バルブ部品
７  中心円弧部
８  羽根部
９  フィン
１０  バルブ軸挿通部
１１  バルブ軸
１２  穀粒受入部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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