(57)【要約】【課題】ゴムパッドとポンピングチューブとの接触部分の冷却を安価に実現しながら過剰な変位によるゴムパッドの損傷を防止することが可能な搾り出し式ポンプの冷却構造を手供する。【解決手段】ゴムパッド６を貫通してゴムパッド６の表面６ａ上に開口する孔部２５と、ポンプケース５の外部で冷却水を保持すると共に孔部２５に連通するタンク２７とを備え、ポンピングチューブ７が、ローラ１９の転動に応じた撓みによりゴムパッド６の表面６ａに対して接触離反し、孔部２５が、ポンピングチューブ７の接触離反によりポンプケース５の内部に対して開閉される。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部が減圧されるポンプケースの内面に設けられたゴムパッドに対し、可撓性のポンピングチューブを接触により離反可能に支持してローラの転動により押圧することで、流体を圧送可能とする搾り出し式ポンプの冷却構造であって、
前記ゴムパッドを貫通して前記ゴムパッドの表面上に開口する孔部と、
前記ポンプケースの外部で冷却液を保持すると共に前記孔部に連通する冷却液供給源とを備え、
前記ポンピングチューブが、前記ローラの転動に応じた撓みにより前記ゴムパッドの表面に対して接触離反し、
前記孔部が、前記ポンピングチューブの接触離反により前記ポンプケースの内部に対して開閉される、
ことを特徴とする冷却構造。
【請求項２】
請求項１記載の冷却構造であって、
前記ポンピングチューブは、前記ポンプケースの内部に湾曲状態で収容され、
前記ゴムパッドの表面は、前記ポンピングチューブの湾曲外側を接触により支持する湾曲形状である、
ことを特徴とする冷却構造。
【請求項３】
請求項１又は２記載の冷却構造であって、
前記ポンピングチューブは、前記流体の圧送圧力が相対的に低圧のときに前記ゴムパッドの表面に対する接触が維持されると共に相対的に高圧のときに撓んで前記ゴムパッドの表面から離反する、
ことを特徴とする冷却構造。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項に記載の冷却構造であって、
前記ポンピングチューブは、前記ローラに対する転動方向の後方で前記ゴムパッドの表面から離反して前記孔部を開放し、
前記ゴムパッドは、前記ローラが前記孔部に対応する位置を通過するまでは前記ポンピングチューブを介した前記ローラの押圧により撓んで前記孔部を閉止すると共に前記ローラが前記孔部に対応する位置を通過することで復元して前記孔部を開放する、
ことを特徴とする冷却構造。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載の冷却構造であって、
前記冷却液供給源に対する前記孔部側に減圧弁を設けた、
ことを特徴とする冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生コンクリート等の流体を圧送する搾り出し式ポンプの冷却構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
搾り出し式ポンプ（スクイーズ式ポンプ）は、特に固形物を含む流体を圧送する場合に多く用いられ、なかでも生コンクリート（以下、「生コン」と称する）の圧送においては、機構自体の簡便さから中圧中距離圧送を中心に広く用いられている。
【０００３】
搾り出し式ポンプとしては、例えばポンプケース内にゴム製のポンピングチューブを湾曲した状態で装着し、ポンピングチューブの湾曲内側にローラが転動可能に配置されたものが知られている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
この縛り出し式ポンプでは、ローラがポンピングチューブを湾曲内側から押圧しながら転動することで、ポンプケースの内面との間でポンピングチューブを順次押し潰していき、これによってポンピングチューブの一端から吸入した流体を他端から搾り出すように吐出し圧送することが可能となっている。
【０００５】
搾り出し式ポンプでは、その圧送圧力がポンピングチューブをローラにて押圧することで得られ、これによるポンピングチューブの押し潰しによる内面同士の接触圧（シール圧）が圧送圧力よりも高くなることで流体の圧送が実現される。
【０００６】
シール圧は、一般的には１ＭＰａ程度の圧送圧力を生む１．２〜１．５ＭＰａ程度が必要とされる。このときの押圧力は、シール圧力以上の２．０ＭＰａ程度まで高められる。
【０００７】
ここで、ポンプケースの内面には、ポンピングチューブがローラで押圧されたとき、ローラとの間の面圧をポンピングチューブ全体で出来るだけ均一に受けるよう、クッション材及びポンピングチューブの位置固定材としてのゴムパッドが配置されている。
【０００８】
ゴムパッドは、高い押圧を繰り返し受けるポンピングチューブの外面と接触しながら、ローラによるポンピングチューブを介した加圧とポンピングチューブとの間の摺動により、高い発熱が生じる。
【０００９】
その発熱は、圧送圧力と使用時間に比例し、ゴムパッドは、発熱との関係で、例えば圧送圧力が１.０ＭＰａ程度で３時間、１．５ＭＰａ程度では２時間までの連続運転が実使用における限界であった。
【００１０】
これ以上の圧送圧力及び連続運転時間となる場合には、ゴムパッドに発熱による亀裂損傷や熱劣化による物性低下或は硬化が生じ、ゴムパッドが使用不能になるばかりか、それに接するポンピングチューブまでも損傷させてしまう問題があった。
【００１１】
一方で、近年では、建造物の耐震化のためにコンクリート強度が高まっているが、その生コンの打設に対して、従来の高さや距離にて打設するだけでも２０％程度の圧送圧力が高まっている。また、省力化や時間短縮のためには、短時間高速（高圧）打設及び小口径配管化が要求される。このため、搾り出し式ポンプには、少なくとも要求される範囲内での高圧長時間稼動を可能にすることが強く要望されてきた。
【００１２】
そこで、従来の搾り出し式ポンプとしては、特許文献２のように、ポンプケース各部に通気孔を設け、生コン打設時のポンプケース内の発熱を外部に放散して空気冷却を図るものがある。
【００１３】
しかしながら、搾り出し式ポンプでは、一般的にポンプケースの内部を真空にして、ポンピングチューブの押し潰し後の復元を促進して、次に圧送される生コンをポンピングチューブに円滑に吸入させることが行われている。
【００１４】
このため、特許文献２の方式は、そのようなポンプケースの内部を真空にする搾り出し式ポンプ（真空タイプ）には適用することができない。
【００１５】
また、特許文献２の方式は、次に圧送される生コンの吸入がポンピングチューブ自体の復元力にのみ頼ることになるから、ポンピングチューブをより硬く且つ肉厚が厚いものとする必要があり、ポンピングチューブに対するローラの押圧荷重も大きくなる。
【００１６】
このため、搾り出し式ポンプの連続運転時にポンピングチューブの押し潰しの繰り返しによる発熱が真空タイプに比べて大きいので、もともと高圧長時間の使用には不向きなものである。
【００１７】
しかも、特許文献２の方式は、低圧使用においてもポンピングチューブに発熱が生じやすく、ポンプケースの内部を冷却することの効果はあるが、もっとも発熱の大きいポンピングチューブとゴムパッド間は低圧使用時にほとんどが密着状態にあり、空気の流通が少ないので事実上の冷却効果は少ないものであった。
【００１８】
特許文献３には、真空タイプではない搾り出し式ポンプにおいて、潤滑油を供給することで、ゴムパッドとポンピングチューブとの間並びにポンピングチューブとローラとの間の摩擦係数を下げて発熱を減少させるものが開示されている。
【００１９】
特許文献３の方式は、真空タイプにも適用することは可能であるが、ゴムパッドの位置固定材としての機能、つまりポンピングチューブを密着させてローラによる押圧時にポンピングチューブのずれを防ぐゴムパッドの機能を阻害してしまうものであった。
【００２０】
従って、特許文献３の方式は、ローラの転動によるポンピングチューブに対する押圧位置の変動に応じ、ポンピングチューブを不用意にポンプケース内で蛇行させ、所望の吐出圧力（圧送圧力）や吐出量（圧送量）が達成できないという基本的な問題を抱えている。これは、圧送圧力が１．５ＭＰａを越える高圧状態でより顕著になる。
【００２１】
さらに、特許文献３の方式では、ポンピングチューブとゴムパッドとの間の最も発熱が大きい部分に潤滑油を供給しても、ローラの転動に応じて潤滑油がポンプケースの各部に散乱することになる。
【００２２】
結果として、ゴムパッドやポンピングチューブの発熱防止が可能な潤滑効果（摩擦係数低減効果）が初期段階のみに得られるだけで、数時間稼動後においては潤滑油が専らゴムパッドの位置固定材としての機能を阻害するものとなっていた。
【００２３】
また、潤滑油が散乱によりポンプケースの内部機構に全体として付着することにもなり、メンテナンス作業を大きく阻害する他、冷却についても逆効果となる。
【００２４】
これに対し、特許文献４には、真空タイプにおいて、潤滑油を用いずにゴムパッドとポンピングチューブとの間の摩擦係数を下げることで発熱を低減させるものが開示されている。
【００２５】
特許文献４の方式は、ゴム製のポンピングチューブの外層にアラミド短繊維或はカーボン短繊維を混入し、ゴムパッドとの摩擦摺動面に短繊維を介在させるようになっている。
【００２６】
これにより、特許文献４の方式では、ゴムパッドとポンピングチューブとの間の摩擦係数を下げて、両者間での発熱を低減することができる。例えば、実使用においては、１．５ＭＰａの圧送圧力にて３時間の連続運転を行った場合、ゴムパッド及びポンピングチューブ間での発熱を短繊維が介在しない場合の１３０℃から１００℃まで低下させることができる。
【００２７】
しかしながら、搾り出し式ポンプの連続運転時には、ゴムパッド及びポンピングチューブ間での１００℃の発熱が繰り返されて熱履歴が積み重ねられることにより、ゴムパッドやポンピングチューブの熱劣化は避けられないものであった。
【００２８】
また、ゴム製品にとっての過酷な１００℃の熱環境では、ゴムの基本的物性の一つである圧縮バネとしてのバネ性の低下により、ローラとゴムパッドとの間の所定のクリアランス（ローラとゴムパッド間の隙間）が保てなくなり、ポンピングチューブのシール圧が低下する。結果、長時間の高圧例えば、２ＭＰａ程度の圧送に支障をきたすという問題があった。
【００２９】
また、カーボン短繊維は、ゴムへの混合に特別の設備と技術を必要とし、混合時に切断されて粉末化するという技術的問題が未解決でもあることから、特許文献４の方式を採用する際には、アラミド短繊維のみが使用されている。
【００３０】
しかしながら、アラミド短繊維も、それ自体が高価であるだけではなく、特別の混合設備や技術が必要なことは同様であり、結果として、ポンピングチューブが非常に高価格になっている。
【００３１】
さらに、アラミド短繊維を混合したゴムを使用したポンピングチューブは、外層の損耗しやすい部分のみにアラミド短繊維混合ゴムを接合配置することができず、外面全体にアラミド短繊維混合ゴムを配置するという不合理な構成にせざるを得ないことも高価となる要因であった。
【００３２】
これに対し、特許文献５には、安価にゴムパッド及びポンピングチューブ間の発熱を低減する技術として、ゴムパッド中央部からゴムを除去し、その部分に鋼材を設けたものがある。これにより、ゴムパッドとポンピングチューブとの間の摩擦係数を下げると共に鋼材をヒートシンクとして用いることができ、両者間での発熱を小さくすることができる。
【００３３】
しかし、緩衝材としてのゴムパッドは、クッション性能がポンピングチューブと接する面全体に必要である。すなわち、高剛性な鋼材は、全くクッション性がないので、その付近でのゴムパッドのクッション性、つまり変位量を著しく高めることになる。結果、ゴムパッドは、鋼材付近で過剰な変位の繰り返しを受けて、早期に破断してしまうものとなった。
【００３４】
このように、特許文献５の方式では、発熱防止と熱放散はできたが、ゴムパッドを早期に破断させるという問題を新たに生ぜさせることになった。
【００３５】
もちろん、ポンピングチューブにも鋼材の影響は大きく、ポンピングチューブ軸線に沿って変位緩和効果が失われるので、ポンピングチューブの内面の摩耗がポンピングチューブ軸線に沿って早期に発生するという問題も併発した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３６】
【特許文献１】特開２００８−１１５８２６号公報
【特許文献２】特開平０９−０１４１５６号公報
【特許文献３】特開平１０−２３１７８７号公報
【特許文献４】実公平０７−０３４２１８号公報
【特許文献５】特開平０９−０４９４９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３７】
解決しようとする問題点は、ゴムパッドとポンピングチューブとの接触部分の冷却を安価に実現すると、過剰な変位によってゴムパッドが損傷しやすい点である。
【課題を解決するための手段】
【００３８】
本発明は、ゴムパッドとポンピングチューブとの接触部分の冷却を安価に実現しながら過剰な変位によるゴムパッドの損傷を防止するため、内部が減圧されるポンプケースの内面に設けられたゴムパッドに対し、可撓性のポンピングチューブを接触により離反可能に支持してローラの転動により押圧することで、流体を圧送可能とする搾り出し式ポンプの冷却構造であって、前記ゴムパッドを貫通して前記ゴムパッドの表面上に開口する孔部と、前記ポンプケースの外部で冷却液を保持すると共に前記孔部に連通する冷却液供給源とを備え、前記ポンピングチューブが、前記ローラの転動に応じた撓みにより前記ゴムパッドの表面に対して接触離反し、前記孔部が、前記ポンピングチューブの接触離反により前記ポンプケースの内部に対して開閉されることを最も主な特徴とする。
【発明の効果】
【００３９】
本発明の冷却構造では、ローラによるポンピングチューブの押圧時の接触離反動作及びポンプケース内の減圧を利用し、冷却液供給源から冷却液を自動的に吸引してポンピングチューブとゴムパッドとの接触部分間の冷却を安価に実現できる。
【００４０】
しかも、ゴムパッドは、孔部を設けるだけでよいから、ローラによるポンピングチューブの押圧時に局部的な過剰変位がなく、そのような過剰変位の繰り返しによる損傷がない。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】搾り出し式ポンプを有するポンプ車の概略構成を示す側面図である（一実施例）。
【図２】図１の搾り出し式ポンプの全体構成を示す断面図である（一実施例）。
【図３】図２の搾り出し式ポンプの要部拡大断面図である（一実施例）。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に係る断面図である（一実施例）。
【図５】図２の搾り出し式ポンプの冷却動作を示す要部断面図である（一実施例）。
【図６】真空度と水の沸点との関係を示す図表である（一実施例）。
【図７】図４に対応するゴムパッドの孔部周辺を示す要部拡大図要部拡大図である（一実施例）。
【図８】冷却効果を比較例と共に示す図表である（一実施例）。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
ゴムパッドとポンピングチューブとの接触部分の冷却を安価に行いながら過剰な変位によるゴムパッドの損傷を防止するという目的を、内部が減圧されるポンプケースの内面に設けられたゴムパッドに孔部を設け、その孔部にポンプケースの外部で冷却液を保持する冷却液供給源を連通させた搾り出し式ポンプの冷却構造により実現した。
【実施例】
【００４３】
［搾り出し式ポンプの構成］
図１は、搾り出し式ポンプを有するポンプ車の概略構成を示す側面図、図２は、図１の搾り出し式ポンプの全体構成を示す断面図である。
【００４４】
本実施例の搾り出し式ポンプ１は、図１のように、流体である生コンクリート（以下、「生コン」と称する）を圧送するためのポンプ車３に設けられた移動式のものである。ただし、搾り出し式ポンプ１は、定置式等としても用いることは可能である。
【００４５】
搾り出し式ポンプ１は、図２のように、ポンプケース５と、ゴム製のパッド（以下、「ゴムパッド」と称する）６と、ポンピングチューブ７と、ローラユニット９とを備えている。
【００４６】
ポンプケース５は、両側が閉止された円筒状に形成されている。ポンプケース５の内径は、本実施例において１０６６ｍｍとなっている。ただし、ポンプケース５の内径を含めた以下の各部の寸法については、一例を示しており、特に限定されるものではない。
【００４７】
ポンプケース５の内部は、密閉されており、搾り出し式ポンプ１の運転時に図１の真空ポンプ１１によって減圧されて真空状態となる。ポンプケース５の内部には、その円弧状の内面５ａにゴムパッド６が取り付けられている。
【００４８】
ゴムパッド６は、ポンピングチューブ７に対する緩衝材及び位置固定材としての機能を果たすものである。
【００４９】
本実施例のゴムパッド６は、４分割された下パッド部８ａ、中下パッド部８ｂ、中上パッド部８ｃ、上パッド部８ｄからなる。パッド部８ａ〜８ｄは、ポンプケース５の内面５ａに対し、図２の下方側から順に周方向に連続して配置されて接着等で固定されている。これにより、ゴムパッド６は、全体としてポンプケース５の内面５ａに沿って連続する円弧状の帯体となっている。本実施例において、ゴムパッド６は、図２での時計の約６時の位置から約１時の位置まで、ポンプケース５の内面５ａに沿って延びている。
【００５０】
なお、ゴムパッド６は、パッド部８ａ〜８ｄを一体化した形状とすることも可能であるが、本実施例のようにパッド部８ａ〜８ｄに４分割してあれば、部分的な摩耗時の交換作業に時間と費用を削減できる点で有利である。
【００５１】
ゴムパッド６は、全体としての円弧状に応じて、表面６ａも円弧状の湾曲形状を有する。ゴムパッド６の表面６ａは、ポンピングチューブ７の中間部７ａに接触し、ポンピングチューブ７を摩擦力によって支持している。これにより、ゴムパッド６は、ポンピングチューブ７に対する位置固定材として機能する。
【００５２】
また、ゴムパッド６は、その弾性によりポンピングチューブ７の支持に対する緩衝材としてクッション性を与える。従って、ゴムパッド６は、クッション性を保持する硬さと物性を保持しなければならず、本実施例においてＪＩＳ−Ａ硬さが約６０度〜８０度に設定されている。なお、本実施例のゴムパッド６は、パッド部８ａ〜８ｄの幅Ｗが約２７５ｍｍであり、パッド部８ａ〜８ｄの肉厚Ｔが約３４ｍｍとなっている(図４参照)。
【００５３】
かかるゴムパッド６とポンピングチューブ７との接触部分に対しては、後述する冷却構造２３が採用されている。
【００５４】
ポンピングチューブ７は、ゴム製の管からなり、弾性や可撓性を有する。ポンピングチューブ７は、中間部７ａがポンプケース５の内部に収容され、ポンプケース５のゴムパッド６に沿ってＵ字状に湾曲している。これにより、ポンピングチューブ７の中間部７ａは、湾曲外側がゴムパッド６の表面６ａに接触している。
【００５５】
ポンピングチューブ７の両端部７ｂ，７ｃは、それぞれポンプケース５の開口部５ｂ，５ｃを介して外部に引き出されている。ポンピングチューブ７の一端部７ｂは、図１のホッパー１３に結合されて生コンの吸入側となり、他端部７ｃは、吐出先に結合されて吐出側となる。ポンピングチューブ７とポンプケース５の開口部５ｂ，５ｃとの間は、シール部材１５によって密閉性が確保されている。
【００５６】
ポンピングチューブ７の外径Ｄは、全長にわたって略同一で、内径は、吸入側から吐出側に向かって漸次に小さくなっている。すなわち、吸入側の内径ｄ１に対して吐出側の内径ｄ２が小さくなっている。
【００５７】
なお、本実施例のポンピングチューブ７は、吐出口側の内径ｄ２が約１０２ｍｍ、外径Ｄが約１４８ｍｍ、肉厚が約２３ｍｍとなっている。また、ポンピングチューブ７の中間部７ａの湾曲は、その中心角が１８０度となっている。ただし、中心角は、搾り出し式ポンプ１の仕様等に応じて変更することが可能であり、例えば１２０度〜２２０度程度の間で設定される。
【００５８】
このポンピングチューブ７の中間部７ａの湾曲内側には、ローラユニット９が配置されている。ローラユニット９は、ロータ１７と、ローラ１９と、サイドガイドローラ２０と、内側ガイドローラ２２とで構成されている。
【００５９】
ロータ１７は、ポンプケース５の軸心部に回転自在に支持されている。ロータ１７は、図示しない油圧モータに連結され、その駆動力によって回転駆動される。ロータ１７には、回転方向の所定間隔毎に複数のローラ１９が支持されている。本実施例では、二つのローラ１９が１８０度毎に設けられている。
【００６０】
ローラ１９は、その回転軸が調整機構２１を介してロータ１７に回転自在に支持されている。調整機構２１は、ローラ１９をロータ１７に対して出没方向に移動させることによって、ローラ１９とゴムパッド６との間のクリアランスＣ（図５参照）を調整可能とする。
【００６１】
各ローラ１９は、芯金１９ａの外周面にゴムロール１９ｂが設けられている。ローラ１９は、ロータ１７の回転に応じて、ポンピングチューブ７をゴムパッド６に対して湾曲内側から押圧しながら転動し、ゴムパッド６との間でポンピングチューブ７を順次押し潰していく。この押し潰し時に、ゴムパッド６がポンピングチューブ７の緩衝材として機能する。従って、ゴムパッド６は、少なくともポンピングチューブ７の押圧が行われる範囲で設けられることになる。
【００６２】
本実施例のローラ１９は、図２において時計の約６時の位置からポンピングチューブ７の押圧を開始し、そのままポンピングチューブ７に沿って転動し、時計の約１２時の位置で押圧が徐々に解除される。
【００６３】
これによって、搾り出し式ポンプ１は、ポンピングチューブ７の一端部７ｂから吸入した生コンを他端部７ｃから搾り出すように吐出して圧送することができる。なお、本実施例では、ポンプケース５内が真空状態となるから、ポンピングチューブ７の押し潰し後の復元を促進して、次に圧送される生コンをポンピングチューブ７で吸入させることができる。
【００６４】
二つのローラ１９間には、ロータ１７の回転方向において、サイドガイドローラ２０及び内側ガイドローラ２２が支持されている。
【００６５】
サイドガイドローラ２０は、ロータ１７の回転軸心方向において、ポンピングチューブ７の側方に配置されるようにロータ１７に支持されている。これにより、サイドガイドローラ２０は、ポンピングチューブ７が蛇行するのを規制する。
【００６６】
内側ガイドローラ２２は、ローラ１９よりも小径で、且つローラ１９と同様にロータ１７に回転自在に支持されている。この内側ガイドローラ２２は、ポンピングチューブ７をローラ１９によって押圧する際に、ポンピングチューブ７がゴムパッド６から離反することを抑制する。
【００６７】
［冷却構造］
図３は、図２の搾り出し式ポンプ１の要部拡大断面図、図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線に係る断面図である。
【００６８】
上述のように、ゴムパッド６とポンピングチューブ７との接触部分に対しては、図２〜図４のように、冷却構造２３が採用されている。
【００６９】
ゴムパッド６とポンピングチューブ７との接触部分には、搾り出し式ポンプ１の動作時に、ポンピングチューブ７がゴムパッド６に対して軸線方向に移動し、このときの摩擦摺動によって発熱が生じる。また、かかる接触部分には、ローラ１９の押圧によってポンピングチューブ７及びそれを介してゴムパッド６が圧縮されて発熱が生じる。本実施例の冷却構造２３は、そのような接触部分での発熱に対する冷却を行うもので、ゴムパッド６に設けられた孔部２５と、孔部２５に接続されたタンク２７とを備えている。
【００７０】
孔部２５は、ゴムパッド６を肉厚方向で貫通し、ポンピングチューブ７と接触するゴムパッド６の表面６ａ上に開口する。従って、孔部２５は、通常、ポンピングチューブ７によってポンプケース５の内部に対して閉止されている。また、孔部２５は、ローラ１９の転動に応じ、ポンピングチューブ７が撓んでゴムパッド６の表面６ａから離反することでポンプケース５の内部に開放される（図５（Ａ）参照）。つまり、孔部２５は、ローラ１９の転動に応じたポンピングチューブの撓みによってポンプケース５の内部に対して開閉される構成となっている。動作の詳細については、後述する。
【００７１】
孔部２５の形成位置は、ローラ１９の転動方向において、ゴムパッド６とポンピングチューブ７との接触部分の最も発熱する部分よりも、ローラ１９の転動方向の後方側となっている。本実施例では、最も発熱する部分が図２の時計の１２時近辺であり、それよりも後方側の時計の１１時近辺に孔部２５が位置する。なお、最も発熱する部分は、ポンピングチューブ７の中間部７ａの中心角度や圧送圧力等によって変動する。ローラ１９の転動軸心方向では、ゴムパッド６の幅方向のほぼ中央部に孔部２５が位置している。
【００７２】
孔部２５の横断面形状は、特に限定されるものではないが、円形、楕円形、或は多角形断面とすることができる。また、孔部２５の縦断面形状は、全長にわたって一定の形状、或は漸次縮小又は拡大する錐台形、若しくは段階的に縮小又は拡大する多段形状等とすることが可能である。
【００７３】
また、本実施例の孔部２５は、詳細は後述するが、ポンピングチューブ７がローラ１９の転動に応じて押圧されるときに、ポンピングチューブ７を介して押圧（圧縮）されるゴムパッド６の撓みによって閉止される。また、ゴムパッド６の押圧が解除された場合は、ゴムパッド６の弾性によって孔部２５が開放される。この範囲において、孔部２５の直径は、ゴムパッド６の肉厚及び硬さとの関係で設定される。
【００７４】
本実施例では、例えば、ゴムパッド６の肉厚が約１０ｍｍ以上、ゴムパッド６の硬さがＪＩＳ−Ａ硬さ約６０度〜８０度の場合に、孔部２５の直径が約２ｍｍ以上に設定される。これは、孔部２５の直径が２ｍｍ未満では、ゴムパッド６の永久変形によって孔部２５が閉止されたままになってしまうことや、後述するように冷却水が吸引される際にタンク２７内のゴミが共に吸引されて孔部２５を閉止するおそれがあるからである。
【００７５】
また、孔部２５の直径は、約１０ｍｍ以下に設定するのが好ましい。これは、孔部２５の直径が１０ｍｍを越えると、ポンピングチューブ７によって閉止すべきシール面積が広くなり、後述の低圧運転状態でも冷却水が漏れ出ることがあることや、孔部２５の開口が大きいと、それが起点となってゴムパッド６の破損が促進される場合があるためである。
【００７６】
かかる構成の孔部２５は、本実施例において、ポンプケース５に設けられたノズル２９及びノズル２９に接続された配管３１を介して図１のタンク２７に連通接続されている。
【００７７】
ノズル２９は、ポンプケース５の本体部に一体に設けられている。ノズル２９は、中空筒状に形成されて、内部の連通孔２９ａがゴムパッド６の孔部２５に同心状に連通している。連通孔２９ａは、本実施例においてゴムパッド６の孔部２５よりも大径に形成されているが、孔部２５と同径或は孔部２５よりも小径にすることも可能である。なお、ノズル２９には、流量調整のためバルブ（図示せず）を取り付けてもよい。
【００７８】
ノズル２９には、鋼管や可撓性のホース等の中空状の配管３１の一端が接続され、配管３１の他端は、ポンプケース５の外部に位置する図１のタンク２７に接続されている。配管３１は、内部の連通孔３１ａがノズル２９の連通孔２９ａ及びタンク２７の内部に連通する。
【００７９】
タンク２７は、ポンプ洗浄用水を保持するものとしてポンプ車３に搭載されており、内部に洗浄用の水を保持している。本実施例では、その洗浄用の水を冷却液（冷却水）として利用する。従って、冷却用のタンク２７及び水を特別に用意する必要がない。タンク２７内の水は、洗浄時に電動ポンプで加圧可能な水道水である。タンク２７の内部は、外部に対して密閉されていない非減圧状態であり、大気圧となっている。
【００８０】
なお、冷却液としては、気化熱を奪うものであれば水以外でもよく、不凍液、グリセリン、アルコール等を適宜用いることが可能である。ただし、この場合は、冷却用のタンクを別途設ける必要がある。
【００８１】
［冷却構造の動作］
図５は、図２の搾り出し式ポンプの冷却動作を示す要部断面図である。
【００８２】
本実施例の冷却構造２３は、搾り出し式ポンプ１によって生コンを圧送する際に動作する。すなわち、生コンの圧送は、上述のとおり、ポンプケース５の内部を減圧した状態で、図２のようにローラ１９の転動によりポンピングチューブ７を湾曲内側から押圧し、ゴムパッド６とローラ１９との間でポンピングチューブ７を順次押し潰していく。
【００８３】
このとき、本実施例の冷却構造２３は、ローラ１９が図５（Ｂ）から図５（Ａ）の位置へ移行するのに応じ、ポンプケース５の内部の減圧、並びにポンピングチューブ７の押圧時のゴムパッド６に対する接触離反を利用して動作する。
【００８４】
具体的には、図５（Ａ）のように、ローラ１９の転動に応じてポンピングチューブ７が押圧されると、ポンピングチューブ７に作用するローラ１９の転動方向への引きずり力や生コンの圧送による不平均力等により、ローラ１９に対する転動方向の後方側でポンピングチューブ７が本来の直線状へと復帰する。
【００８５】
この直線状への復帰により、ポンピングチューブ７は、ゴムパッド６の表面６ａから離反して、ゴムパッド６との間に局所的な隙間Ｓを形成することになる。なお、ポンピングチューブ７の離反動作は、内側ガイドローラ２２によって、ある程度の抑制が可能であるが、完全に抑制されるものではない。
【００８６】
ポンピングチューブ７の離反動作は、ポンピングチューブ７の弾性或は剛性等にもよるが、生コンの圧送圧力が相対的に低圧のときには生じず、生コンの圧送圧力が相対的に高圧のときに生じる。
【００８７】
例えば、通常の低圧運転時の１．０ＭＰａ以下の圧送圧力（吐出圧力）の場合は、内圧（不平均力）によるポンピングチューブ７の直状への伸びもローラ１９による引きずり力も小さいので、ポンピングチューブ７とゴムパッド６とが常に圧接している。
【００８８】
このため、図２のように、孔部２５がポンピングチューブ７によって閉止され、後述するような冷却水の吸入がなく冷却が行われない。ただし、低圧運転時は、ゴムパッド６とポンピングチューブ７と間の発熱が少ないので冷却の必要はない。
【００８９】
このように冷却の必要がない低圧運転時は、冷却水の吸入が自動的に停止される。
【００９０】
一方、高圧運転、すなわちロータ１７の回転数を高めて圧送圧力（吐出圧力）を１．５ＭＰａ程度まで高めると、ポンピングチューブ７の直状への伸びが大きくなると共に内圧による不平均力の作用によって、図５（Ａ）のようにポンピングチューブ７がゴムパッド６から離反することになる。この離反動作は、高圧高速運転時ほど顕著となる。すなわち、すなわち高圧運転時のゴムパッド６及びポンピングチューブ７間の摺動発熱が大きい状態において、ゴムパッド６及びポンピングチューブ７間の離反距離、つまり隙間Ｓが大きくなるのである。この隙間Ｓの拡大は、ポンピングチューブ７の直状に延びる領域が内圧の上昇に伴って広く長くなることに基づいて、ロータ１７の回転方向の前方側、すなわち図２における時計の１１時の位置から１２時の位置の方向に向かって行われる。
【００９１】
本実施例では、ローラ１９が図２における時計の約１２時の位置にまで転動したとき、約１１時の位置でポンピングチューブ７とゴムパッド６との間に隙間Ｓが生じ始め、ローラ１９が約１２時半の位置に達したときに隙間Ｓが最大となる。
【００９２】
このように隙間Ｓが形成されると、ゴムパッド６の孔部２５がポンプケース５の内部に開放される。結果として、タンク２７の内部は、配管３１、ノズル２９、及び孔部２５を介してポンプケース５の内部に連通する。
【００９３】
このとき、タンク２７の内部は大気圧であり、ポンプケース５の内部は真空状態であるから、両者の圧力差によってタンク２７内の冷却水がポンプケース５側へと強制的、自動的に吸引される。吸引された冷却水は、孔部２５から隙間Ｓ内へと至り、孔部２５に対するローラ１９の転動方向の前方側にやや拡散して噴出される。本実施例では、隙間Ｓ内へと至る冷却水が、ジェット噴流状態で図２における時計の１２時方向にやや拡散する。これは、ゴムパッド６から離反したポンピングチューブ７がローラ１９の転動方向の後端側からゴムパッド６に徐々に再度接触していくためである。
【００９４】
隙間Ｓ内に至った冷却水は、高温になりつつあるゴムパッド６の表面６ａやポンピングチューブ７の外面に接触した瞬間、或はポンプケース５の内部温度によって隙間Ｓ内へと噴出された瞬間に減圧蒸留効果によって気化する。
【００９５】
例えば、搾り出し式ポンプ１の運転時には、少なくとも１５０Ｔｏｒｒ、通常は８０Ｔｏｒｒの真空度となり、隙間Ｓ内に至った冷却水は、高温になりつつあるゴムパッド６の表面６ａ、ポンピングチューブ７の外面、或は４０℃〜７０℃のポンプケース５の内部温度で沸点に至る。図６に真空度と水の沸点との関係を示す。
【００９６】
冷却水の気化熱は、沸点１００℃で２２５０ＫＪ／ｋｇであり、空気冷却等にくらべ格段に大きい冷却能力がある。従って、冷却構造２３では、冷却水が孔部２５から隙間Ｓ内に僅かに噴出することで大きな冷却効果を発揮する。このように、冷却水の気化により、孔部２５周辺のゴムパッド６及びポンピングチューブ７を急速冷却することができる。
【００９７】
本実施例の冷却効果は、図２における時計の約１１時の位置から１時の位置までの間において特に顕著である。搾り出し式ポンプ１がより高圧になれば、ポンピングチューブ７がゴムパッド６から離反する距離が大きなって隙間Ｓも大きくなるから、高圧圧送ほど冷却水の供給が多く且つ広範囲にわたって自動的に冷却することができる。
【００９８】
なお、気化した冷却水は、真空ポンプ１１によって外部に排出され、ポンプケース５の内部に水滴等が滞留することはない。
【００９９】
こうして冷却が行われた後は、ローラ１９が更に転動して図２における時計の１２時半の位置を過ぎて１時の位置になると、ポンピングチューブ７の押圧が解除される。このため、ポンピングチューブ７の内圧が一時的に低下すると共にローラ１９による引きずり力が失われるので、ポンピングチューブ７は弾性力によってゴムパッド６に再び接触して圧接される。従って、冷却構造２３では、他方のローラ１９によるポンピングチューブ７の押圧に対する冷却水のシール性が確保される。
【０１００】
上記冷却構造２３の動作時には、ゴムパッド６の孔部２５がポンピングチューブ７の接触離反動作による開閉に加え、ゴムパッド６自体の撓みによっても開閉される。
【０１０１】
図７は、図４に対応するゴムパッド６の孔部周辺を示す要部拡大図であり、ゴムパッド６の孔部２５がゴムパッド６自体の撓みによって閉止される状態を示す。
【０１０２】
ポンピングチューブ７がローラ１９の転動に応じて押圧されるときには、ポンピングチューブ７を介して押圧（圧縮）されるゴムパッド６も撓むことになる。この撓みにより、ローラ１９が孔部２５に対応する位置（本実施例では図２における時計の約１１時の位置）を通過するまでは、図７のように、孔部２５が撓んだゴムパッド６自体で閉止される。そして、ローラ１９が孔部２５に対応する位置を通過すると、図５（Ａ）等のように、孔部２５周辺でのゴムパッド６の圧縮が解除され、ゴムパッド６の弾性によって孔部２５が開放される。
【０１０３】
このため、本実施例の冷却構造２３では、ゴムパッド６自体による孔部２５の開閉とポンピングチューブ７の接触離反動作による孔部２５の開閉とで、動作の安定性が向上する。
［冷却効果］
図８は、冷却効果を示す図表である。図８では、冷却構造を有さない比較例と本実施例とにおいて、４時間連続運転後のゴムパッド及びポンピングチューブの温度を示している。
【０１０４】
図８のように、比較例では、圧送圧力が１．５ＭＰａとなるように運転すると、ゴムパッド及びポンピングチューブの温度が１００℃に達し、ポンピングチューブのシール圧が低下する。また、比較例では、圧送圧力が１．７ＭＰａとなるように運転すると、ゴムパッド及びポンピングチューブの温度が１３０℃になり、ゴムパッド及びポンピングチューブに部分的な損傷が発生した。さらに、圧送圧力２．０ＭＰａとなるように運転すると、ゴムパッド及びポンピングチューブの温度が１６０℃になり、ゴムパッド及びポンピングチューブのいずれも破損した。
【０１０５】
これに対し、実施例のゴムパッド６及びポンピングチューブ７は、通常の低圧運転時の１．０ＭＰａよりも高い圧送圧力において、比較例よりも温度を低減することができた。
【０１０６】
特に、実施例では、圧送圧力が２．０ＭＰａとなっても、ゴムパッド６及びポンピングチューブ７の温度を７５℃に抑えることができ、シール圧の低下を抑制して安定的な流体の圧送が可能であった。
【０１０７】
［一実施例の効果］
本実施例の搾り出し式ポンプ１の冷却構造２３は、ゴムパッド６を貫通してゴムパッド６の表面６ａ上に開口する孔部２５と、ポンプケース５の外部で冷却水を保持すると共に孔部２５に連通するタンク２７とを備え、ポンピングチューブ７が、ローラ１９の転動に応じた撓みによりゴムパッド６の表面６ａに対して接触離反し、孔部２５が、ポンピングチューブ７の接触離反によりポンプケース５の内部に対して開閉される。
【０１０８】
従って、本実施例では、ローラ１９による押圧時のポンピングチューブ７の接触離反動作及びポンプケース５内の減圧を利用し、ポンピングチューブ７がゴムパッド６から離反したときに、開放された孔部２５からタンク２７内の水を自動的に吸引して、ポンピングチューブ７とゴムパッド６との接触部分間を冷却水の気化によって冷却することができる。
【０１０９】
このように本実施例では、ゴムパッド６に孔部２５を設けてポンプケース５の外部に位置するタンク２７と連通させるだけで、冷却水の供給等のための特別な機器等を要することなく、ゴムパッド６とポンピングチューブ７との接触部分の冷却を安価に実現できる。      
【０１１０】
また、冷却水の供給等のための特別な機器が不要であるから、そのような機器に対する故障や点検整備の必要もない。
【０１１１】
しかも、ゴムパッド６は、孔部２５を設けるだけでよいから、ポンピングチューブ７と接する表面６ａの全体にクッション性能を得ることができる。結果として、ゴムパッド６は、ローラ１９によるポンピングチューブ７の押圧時に、局部的な過剰変位がなく、そのような過剰変位の繰り返しによる損傷がない。
【０１１２】
また、本実施例では、図２における１１時の位置以降の最も発熱が大きい部分且つポンピングチューブ７がローラ１９の押圧転動によってゴムパッド６との離反接触を繰り返す部分にのみ冷却水が作用する。従って、ゴムパッド６は、冷却水（冷却液）による潤滑性が与えられたとしても、全体としてポンピングチューブ７を保持してクッション性を維持する性能には変化がない。
【０１１３】
かかる冷却構造２３を有する搾り出し式ポンプ１では、連続高圧運転時に、高温によるゴムパッド６やポンピングチューブ７の軟化作用によって短時間にシール圧が低下することがなく、安定的に運転することが可能である。
【０１１４】
また、本実施例では、冷却効果により、ゴムパッド６及びポンピングチューブ７の損傷損耗を防止して長期間の使用が可能である。これにより、従来に多く発生した一時的な生コンの高圧圧送時のゴムパッド６及びポンピングチューブ７の部分損傷により、以後の生コンの通常低圧圧送時にもシール圧低下による圧送不能という問題が無い。
【０１１５】
また、冷却時に気化した冷却水は、ポンプケース５を減圧するための真空ポンプ１１から湿度或は水蒸気として排出することができるため、特別な排水機構が必要なく、さらには環境への影響もない。
【０１１６】
また、消耗品であるポンピングチューブ７の交換は、一定時間使用後に必ず行われるものであるが、ローラ１９の回転を固定してロータ１７を回すことでポンピングチューブ７の引き出しと装着を行う。このとき、ローラ１９やポンピングチューブ７表面にグリス等の潤滑剤の付着（汚染）があるとローラ１９が空転してしまうが、本実施例では、そのような汚染が全くなく、ポンピングチューブ７の交換を円滑に行わせることができる。
【０１１７】
また、従来、ゴムパッドは、損耗しないまでも高温高圧にて使用すると硬化し弾性及びクッション効果を失い、ポンピングチューブの寿命を早めることがある。このようなゴムパッドの硬化は、外観上では判別ができないものであることから、補修交換の時期を逸し、しばしばトラブルの要因となったが、本実施例では、的確な冷却によって短期間にてゴムパッド６が硬化することがないので、そのような問題を抑制できる。
【０１１８】
本実施例の冷却構造２３は、ポンピングチューブ７が、ポンプケース５の内部に湾曲状態で収容され、ゴムパッド６の表面６ａが、ポンピングチューブ７の湾曲外側を接触により支持する湾曲形状である。
【０１１９】
従って、本実施例では、ポンピングチューブ７に作用するローラ１９の転動方向への引きずり力及び生コンの圧送による不平均力等により、ポンピングチューブ７をゴムパッド６の表面６ａから確実に離反させることができる。結果として、ローラ１９によるポンピングチューブ７の押圧時の接触離反動作及びポンプケース５内の減圧を利用した冷却を確実に行わせることができる。
【０１２０】
本実施例のポンピングチューブ７は、生コンの圧送圧力が相対的に低圧のときに、ゴムパッド６の表面に対する接触が維持されると共に、相対的に高圧のときに撓んでゴムパッド６の表面から離反する。
【０１２１】
従って、冷却水吸入は、搾り出し式ポンプ１の運転方法に応じ、低圧運転のときに行われず或は少なく、高圧運転のときは高圧状態に応じて自動的に行うことができる。このため、本実施例では、ゴムパッド６とポンピングチューブ７との接触部分に対し、冷却が必要な発熱量の大きい高圧運転時に的確に冷却を行うことができると共に、そのような冷却のための特別な制御装置、運転技能や経験を必要としない。
【０１２２】
本実施例では、ポンピングチューブ７が、ローラ１９に対する転動方向の後方でゴムパッド６の表面６ａから離反して孔部２５を開放し、ゴムパッド６が、ローラ１９が孔部２５に対応する位置を通過するまではポンピングチューブ７を介したローラ１９の押圧により撓んで孔部２５を閉止すると共にローラ１９が孔部２５に対応する位置を通過することで復元して孔部２５を開放する。
【０１２３】
従って、ローラ１９が孔部２５に対応する位置を通過するまでは、ローラ１９の転動方向の前方となる孔部２５をポンピングチューブ７で閉止すると共にゴムパッド６自体の撓みによって閉止することができる。
【０１２４】
そして、ローラ１９が孔部２５に対応する位置を通過したときには、ローラ１９の転動方向の後方となる孔部２５をポンピングチューブ７が開放すると共にゴムパッド６自体の復元で開放することができる。
【０１２５】
結果として、本実施例では、冷却構造２３の動作の安定性が向上する。
【０１２６】
以上のように、本実施例では、特別な制御装置や高価な設備を用いることがないので、過酷な使用条件である生コンの打設作業において、メンテナンス不要で故障が少なく、且つ安価な冷却構造２３及びそれを有する搾り出し式ポンプ１を実現でき、使用者側にとって極めて有用である。
［変形例］
本実施例の冷却構造２３では、図１の二点鎖線で示すように、タンク２７に対する孔部２５側、例えば配管３１の途中に減圧弁３３を設けても良い。減圧弁３３は、ポンプケース５の内部が一定圧力以上或は一定圧力以下になると作動する。減圧弁３３は、ポンピングチューブ７の詰まり等によって、搾り出し式ポンプ１が低圧運転時にも拘わらず、生コンの圧送圧力が高圧になった場合等に有効である。
【０１２７】
他の変形例としては、孔部２５をゴムパッド６の長手方向（ローラ１９の転動方向）に複数設け、ゴムパッド６とポンピングチューブ７との間を複数個所で冷却を行うことができるようにしてもよい。
【０１２８】
この場合、孔部２５の個数は、任意であり、ゴムパッド６とポンピングチューブ７との間の発熱量等を考慮して適宜設定することが可能である。
【符号の説明】
【０１２９】
１  搾り出し式ポンプ
５  ポンプケース
５ａ  内面
６  ゴムパッド
６ａ  表面
７  ポンピングチューブ
１９  ローラ
２３  冷却構造
２５  孔部
２７  タンク（冷却液供給源）
３３  減圧弁
【図１】
2015224606.tif 000003
【図２】
2015224606.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2015224606.tif 000007
【図６】
2015224606.tif 000008
【図７】
2015224606.tif 000009
【図８】
2015224606.tif 000010