(57)【要約】【課題】内面ゴム部の内周にテーパ孔部を設けながら外周に補強コードを精度よく巻き付けることが可能なポンピングチューブを提供する。【解決手段】中空円筒状に形成されて内周に流体圧送用の孔部２９を有する外径一定の内面ゴム部２３と、内面ゴム部２３の外周面に巻き付けられた補強コード部２５とを備え、内面ゴム部２３の一端部５ａ及び他端部５ｂの双方に、孔部２９を中間部側へ向けて漸次縮径して一般径部３１に遷移するテーパ孔部３３が削り加工によって形成された。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローラの転動による押圧でポンプケースの内面との間で押し潰されて一端から吸入した流体を他端から吐出して圧送する絞り出し式ポンプのポンピングチューブであって、
中空円筒状に形成されて内周に流体圧送用の孔部を有する外径一定の内面ゴム部と、
該内面ゴム部の外周面に巻き付けられた補強コードとを備え、
少なくとも前記内面ゴム部の前記一端に、前記孔部を中間部側へ向けて漸次縮径して一般径部に遷移するテーパ孔部が削り加工によって形成された、
ことを特徴とするポンピングチューブ。
【請求項２】
請求項１記載のポンピングチューブであって、
前記テーパ孔部は、前記内面ゴム部の一端及び他端の双方に設けられた、
ことを特徴とするポンピングチューブ。
【請求項３】
請求項２記載のポンピングチューブであって、
前記一端のテーパ孔部は、前記一般径部と同径の最小径部が、前記ローラの押し潰しによって前記孔部の内面同士の密着が開始される部分よりも前記他端側に偏倚して位置する、
ことを特徴とするポンピングチューブ。
【請求項４】
請求項２〜３の何れか一項に記載のポンピングチューブであって、
前記他端のテーパ孔部は、前記一般径部と同径の最小径部が、前記ローラの押し潰しによる前記孔部の内面同士の密着が終了する部分よりも前記他端側に偏倚して位置する、
ことを特徴とするポンピングチューブ。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載のポンピングチューブの製造方法であって、
外径一定の円柱状のマンドレルの外周を一定肉厚で一定外径となるように未加硫のゴムで被覆し、
前記マンドレルを被覆するゴムの外周に少なくとも補強コードを巻き付けて未加硫品を形成し、
該未加硫品を加硫して前記孔部を有する内面ゴム部及び該内面ゴム部外周の補強コードを有するチューブ半製品を形成し、
該チューブ半製品の内面ゴム部の少なくとも一端に、前記テーパ孔部を削り加工によって形成する、
ことを特徴とするポンピンチューブの製造方法。
【請求項６】
請求項５記載のポンピングチューブの製造方法であって、
前記削り加工は、前記チューブ半製品の孔部の内面を研削刃を挿入しつつ回転させることでテーパ状に研削する、
ことを特徴とするポンピングチューブの製造方法。
【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絞り出し式ポンプのポンピングチューブ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
搾り出し式ポンプとして（スクイーズ式ポンプ）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）。
【０００３】
この搾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。
【０００４】
搾り出し式ポンプは、生コンクリート（以下、「生コン」と称する）のような摩耗性流体を圧送する場合に多く用いられるが、近年の生コンの圧送に際しては、高強度生コンへの対応のために圧送圧力の高圧化の要求がある。
【０００５】
しかし、高強度生コンは、通常の生コンよりも粘性が高く、圧送圧力（吐出圧力）の高まりと共に吐出脈動が大きくなり、打設作業がしづらくなっている。
【０００６】
これに対し、脈動の軽減手法としては、ポンピングチューブの吸入側の一端の内径を吐出側の他端よりも大きくし、生コンの吸入性を向上させつつ吸入側での生コンの圧送量を吐出側での生コンの圧送量より多くすることが知られている。
【０００７】
例えば特許文献２には、内部にテーパ状の孔部を有する中空円筒状の一定外径の内面ゴム部上に、補強コード及び外面ゴム部を順次積層したポンピングチューブが開示されている。
【０００８】
このポンピングチューブは、円錐台形状のマンドレルの外周にクロスヘッド方式によって内面ゴム部を押し出し被覆し、その外周に補強コード及び外面ゴム部が巻き付けられる。補強コード及び外面ゴム部の巻き付けは、内面ゴム部の外径が全長において一定であるので、通常の内外円筒形のポンピングチューブと変わらない作業で行うことができる。
【０００９】
しかし、内面ゴム部を一定の外径にするには、マンドレルの形状に応じてクロスヘッド方式で押し出したゴムの押出量を順次変化させる必要があり、正確な押出制御が困難であった。
【００１０】
結果として、内面ゴム部は、その外径の変動が激しく、外周面に凹凸が生じ、偏芯偏肉も大きいものとなり、その後に行われる補強コードの巻きつけすら困難なものであった。
【００１１】
また、搾り出し式ポンプのポンピングチューブの製造には、３ｍ以上もの長尺円錐台のマンドレルが要求され、マンドレル自体も加工が困難又は精度が悪く且つ高価であった。
【００１２】
このような寸法精度を改良するものとして、特許文献３には、リボン状のゴムテープを一定の速度で押し出しながら、円錐台形状のマンドレルを回転しつつ軸方向に移動させ、マンドレルの外周に筒状の内面ゴム部を形成するものが開示されている。
【００１３】
特許文献３の技術では、ゴムテープの押し出し速度を一定としつつマンドレルの回転速度と移動速度とを徐々に変化させて、内面ゴム部を一定の肉厚に形成することができる。
【００１４】
しかし、特許文献３では、内面ゴム部の外径の寸法精度を向上することはできるものの、内面ゴム部が内外テーパ形状となるので、補強コードを正確なコード角で内面ゴム部の外周に巻きつけることが非常に困難であった。
【００１５】
特に、特許文献３のように巻き付け径が変化する形状では、全体にわたって補強コードの密度やコード角が安定するように、補強コードを予め一定の幅で未加硫ゴムによって被覆した、いわゆるトッピングコードが用いられる。
【００１６】
この場合、コード角を一定にするには、トッピングコード幅を順次変えなければならないが、これは容易ではない。
【００１７】
特許文献４及び５には、トッピングコード幅を変化させる手法が開示されているが、トッピングコード幅の変化に限界があり、ポンピングチューブのように長尺品やテーパ角度が大きい場合に対応できなかった。
【００１８】
これに対し、特許文献６には、複数本の補強コードをそれぞれ独立したボビンから引き出すことで、補強コードのコード角をすべて一定にしながら密度を自在に変化させることが可能なものがある。
【００１９】
しかし、特許文献６の技術では、ポンピングチューブに要求される数百本におよぶ補強コードの巻き付けテンションとコード角を正確に制御することは極めて困難で、且つ非常に大きな設備が必要となり、実用性に乏しいものであった。
【００２０】
また、補強コードとしては、スチールコードを用いることが多いが、予めトッピングをしていないスチールコードが空気中の水分と酸素により発錆するという重大な品質上の問題を起こすおそれが高い。
【００２１】
一方、特許文献７には、スチールコードをトッピングしながら所定のコード角で内面ゴム部に巻き付けるものが開示されているが、押し出ししながらのゴム寸法制御が必要となり、ゴムの流動特性変動幅が大きいことから実現が不可能であった。実現できても、極めて限定された材料を使うことや、成型のはじめと終わりにおいて廃棄する材料が大量になるという問題を残している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２２】
【特許文献１】特開２００８−１１５８２６号公報
【特許文献２】特開２０００−１１０７３９公報
【特許文献３】特開２００６−２９７６６４号公報
【特許文献４】特開２００６−２９７７８９号公報
【特許文献５】特開２００６−１５０８７９号公報
【特許文献６】特開２００６−１０３１６８号公報
【特許文献７】特開２００３−１６５１６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
解決しようとする問題点は、ポンピングチューブの内面ゴム部の内周にテーパ孔部を設けながら外周に補強コードを簡易に精度よく巻き付けることができなかった点である。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明は、ポンピングチューブの内面ゴム部の内周にテーパ孔部を設けながら外周に補強コードを簡易に精度よく巻き付けるため、ローラの転動による押圧でポンプケースの内面との間で押し潰されて一端から吸入した流体を他端から吐出して圧送する絞り出し式ポンプのポンピングチューブであって、中空円筒状に形成されて内周に流体圧送用の孔部を有する外径一定の内面ゴム部と、該内面ゴム部の外周面に巻き付けられた補強コードとを備え、少なくとも前記内面ゴム部の前記一端に、前記孔部を中間部側へ向けて漸次縮径して一般径部に遷移するテーパ孔部が削り加工によって形成されたことを最も主な特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明のポンピングチューブでは、ポンピングチューブの内面ゴム部の内周にテーパ孔部を設けながら外周に補強コードを簡易に精度よく巻き付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】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２】図１の搾り出し式ポンプのポンピングチューブの端部を示す拡大断面図である（一実施例）。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に係る断面図である（一実施例）。
【図４】マンドレルの外周に未加硫品を形成した状態を示す断面図である（一実施例）。
【図５】ポンピングチューブに対する研削加工機を示す平面図である（一実施例）
【図６】図５の切削加工機の一部を示す側面図である（一実施例）。
【図７】図５の研削加工機の研削部分を示す拡大断面図である（一実施例）。
【図８】図５の研削加工機の研削刃を示す拡大正面図である（一実施例）。
【図９】図８の研削刃の拡大側面図である（一実施例）。
【図１０】変形例に係る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）。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
ポンピングチューブの内面ゴム部の内周にテーパ孔部を設けながら外周に補強コードを簡易に精度よく巻き付けるという目的を、外径一定の外周に補強コードが巻き付けられた内面ゴム部の内周に、削り加工によってテーパ孔部を形成したポンピングチューブにより実現した。
【実施例１】
【００２８】
［搾り出し式ポンプの構造］
図１は、搾り出し式ポンプの全体構成を示す断面図である。
【００２９】
図１のように、本実施例の搾り出し式ポンプ１は、ポンプケース３と、ポンピングチューブ５と、ローラユニット７とを備えている。
【００３０】
ポンプケース３は、両側が閉止された円筒状に形成され、内面にゴム製のパッド９が取り付けられている。なお、本実施例では、ポンプケース３の内径が１０６１ｍｍとなっている。ポンプケース３内は、密閉されており、搾り出し式ポンプ１の運転時に真空状態とされる。このポンプケース３内には、ポンピングチューブ５の中間部が湾曲状態で挿入されている。
【００３１】
ポンピングチューブ５は、中間部がポンプケース３のパッド９に沿って内接しつつＵ字状に湾曲している。ポンピングチューブ５の中間部の湾曲は、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。
【００３２】
ポンピングチューブ５の両端部５ａ，５ｂは、ポンプケース３の開口部３ａ，３ｂを介して外部に引き出されている。ポンピングチューブ５の一端部５ａは、摩耗性流体である生コンのホッパー（図示せず）に結合されて吸入側となり、他端部５ｂ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５とポンプケース３の開口部３ａ，３ｂとの間は、シール部材１１によって密閉性が確保されている。ポンピングチューブ５の詳細については後述する。
【００３３】
ポンピングチューブ５の中間部の湾曲内側には、ローラユニット７が配置されている。ローラユニット７は、ロータ１３と、ローラ１５と、サイドガイドローラ１７と、内側ガイドローラ１９とで構成されている。
【００３４】
ロータ１３は、ポンプケース３の軸心部に回転自在に支持され、図示しない油圧モータによって回転駆動される。ロータ１３には、回転方向の所定間隔毎に複数のローラ１５が支持されている。本実施例では、二つのローラ１５が１８０度毎に設けられている。
【００３５】
ローラ１５は、その回転軸が調整機構２１を介してロータ１３に回転自在に支持されている。調整機構２１は、ローラ１５をロータ１３に対して出没方向に移動させることによって、ローラ１５とパッド９との間のクリアランスを調整可能とする。
【００３６】
各ローラ１５は、ロータ１３の回転に応じて、ポンピングチューブ５を湾曲内側から押圧しながら転動し、ポンプケース３の内面、つまりパッド９との間でポンピングチューブ５を順次押し潰していく。
【００３７】
本実施例のローラ１５は、図１において時計の６時の位置からポンピングチューブ５の押圧を開始し、そのままポンピングチューブ５に沿って転動し、時計の１２時の位置で押圧が徐々に解除される。
【００３８】
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５の一端部５ａから吸入した生コンを他端部５ｂ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３内が真空状態となるから、ポンピングチューブ５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５で吸入させることができる。
【００３９】
二つのローラ１５間には、ロータ１３の回転方向において、サイドガイドローラ１７及び内側ガイドローラ１９が支持されている。
【００４０】
サイドガイドローラ１７は、ポンピングチューブ５に対して、ローラ１５の転動軸心方向の側方に配置されている。このサイドガイドローラ１７は、ポンピングチューブ５が蛇行するのを規制する。
【００４１】
内側ガイドローラ１９は、ローラ１５よりも小径で、且つローラ１５と同様にロータ１３に回転自在に支持されている。この内側ガイドローラ１９は、ポンピングチューブ５をローラ１５によって押圧する際に、ポンピングチューブ５がパッド９から離れようとするのを規制する。
【００４２】
［ポンピングチューブの詳細］
図２は、ポンピングチューブ５の他端部５ｂを示す拡大断面図、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に係る断面図である。なお、ポンピングチューブ５の一端部５ａは、他端部５ｂと同一構成であるから、図２及び図３においてカッコ書きで符号のみを示す。
【００４３】
ポンピングチューブ５は、図２及び図３のように、全体としてゴム製の中空管であり、内面ゴム部２３の外周面を補強コード部２５で覆い、さらにその外周を外面ゴム部２７で覆って形成されている。ポンピングチューブ５の外径Ｄ１は、１４６ｍｍに設定されている。
【００４４】
内面ゴム部２３は、中空円筒状に形成され、全長にわたって外径Ｄ２が一定に形成されている。内面ゴム部２３の外径Ｄ２は、１３６ｍｍに設定されている。なお、内面ゴム部２３の外径Ｄ２は、完全な一定である必要な無く、製造時のばらつき等を考慮した略一定であればよい。
【００４５】
内面ゴム部２３の内周には、生コンを圧送するための孔部２９が形成されている。孔部２９の詳細については後述する。
【００４６】
内面ゴム部２３の外周は、上述のように補強コード部２５によって覆われている。補強コード部２５は、例えばスチールコード等の複数の補強コードをゴムによって被覆したものであり、内面ゴム部２３の外周に二層に積層されている。ただし、補強コード部２５は、一層或は三層以上とすることも可能である。補強コード部２５の肉厚Ｔ３は、本実施例において２ｍｍとなっている。
【００４７】
補強コード部２５の外周面は、外面ゴム部２７によって覆われている。外面ゴム部２７は、カバー材等として補強コード部２５に積層されている。外面ゴム部２７の肉厚Ｔ４は、本実施例において２ｍｍとなっている。
【００４８】
内面ゴム部２３の孔部２９は、軸線方向の中央部の一般径部３１と、同方向の両端部５ａ，５ｂのテーパ孔部３３とで構成されている。なお、テーパ孔部３３は、内面ゴム部２３の一端部５ａにのみ設けてもよく、少なくとも一端部５ａに設けられる構成となる。一端部５ａ及び他端部５ｂは、ポンピングチューブ５の一端及び他端を示すほか、ポンピングチューブ５の構成部分である内面ゴム部２３の一端及び他端をも示す。
【００４９】
孔部２９の一般径部３１は、その全長にわたって一定の内径ｄ１を有する断面円形の孔からなる。ただし、内径ｄ１は、完全な一定である必要な無く、製造時のばらつき等を考慮した略一定であればよい。本実施例では、一般径部３１の内径ｄ１が１００ｍｍに設定されている。この部分では、内面ゴム部２３の肉厚Ｔ１が１７ｍｍに設定されている。
【００５０】
テーパ孔部３３は、後述するように内面ゴム部２３の孔部２９内周の削り加工によって形成される。このテーパ孔部３３は、一般径部３１側から両端部５ａ，５ｂ側へ向けてテーパ部３５、拡大径部３７、取付部３９が連続して形成されている。テーパ部３５は、孔部２９を拡大径部３７から中間部側へ向けて漸次縮径して一般径部３１に遷移する。この部分では、テーパ孔部３３の縮径に応じ、内面ゴム部２３の肉厚が漸次増加する。
【００５１】
テーパ部３５は、一般径部３１に遷移する部分において、一般径部３１と同一の最小径部４１となって内径ｄ１を有し、内面ゴム部２３の肉厚も一般径部３１と同一のＴ１になっている。
【００５２】
また、テーパ部３５は、拡大径部３７に遷移する部分において、最大径部４３となって内径ｄ２を有する。本実施例の最大径部４３は、内径ｄ２が１１５ｍｍとなっている。この最大径部４３では、内面ゴム部２３の肉厚Ｔ２が１０．５ｍｍとなっている。
【００５３】
拡大径部３７は、テーパ孔部３３の最大径部４３から両端部５ａ，５ｂの端縁部側の取付部３９まで延設されて、全体として最大径部４３と同一の一定内径ｄ２を有する。ただし、内径ｄ２は、完全な一定である必要な無く、製造時のばらつき等を考慮した略一定であればよい。
【００５４】
取付部３９は、一端部５ａにおいてホッパー側に取り付けられ、他端部５ｂにおいて吐出側に取り付けられる部分であり、拡大径部３７よりも拡径された一定内径ｄ３を有する。ただし、内径ｄ３は、完全な一定である必要な無く、製造時のばらつき等を考慮した略一定であればよい。本実施例では、内径ｄ３が１２０ｍｍに設定されている。
【００５５】
なお、本実施例では、テーパ孔部３３の長さＬ１が１２００ｍｍ、テーパ部３５の長さＬ２が３００ｍｍ、拡大径部３７の長さＬ３がテーパ部３５よりも二倍以上長い８１５ｍｍ、取付部３９の長さＬ４がテーパ部３５よりも短い８５ｍｍとなっている。
【００５６】
一端部５ａのテーパ孔部３３は、圧送中の生コンの脈動を防止するもので、吸入側での生コンの圧送量を吐出側での生コンの圧送量より多くするようになっている。
【００５７】
生コンにおいては、その含有空気量が体積で３％から最大６％までが一般的であるが（ＪＩＳ  Ａ５３０８）、この含有空気の体積が図１のローラ１５による加圧と共に圧縮されて減少していく。圧縮された空気の体積は、ポンピングチューブ５の押し潰しによる孔部２９の内面同士の密着が終了する密着終了部分Ｐ１で最小となる（ＰＶ＝Ｐ´Ｖ´）。本実施例では、密着終了部分Ｐ１が図１での時計の１２時の位置である。
【００５８】
密着終了部分Ｐ１でローラ１５がポンピングチューブ５から離れ始めると、ローラ１５前方の吐出側において生コンの圧送圧力の急激な減少がおこり、圧縮されていた空気が膨張して生コンが逆流しようとする。その逆流作用が、通常、ポンピングチューブ５の内面摩耗を早めると同時に、ポンプとしての圧送効率が低減するのである。
【００５９】
本実施例では、ポンピングチューブ５の一端部５ａのテーパ孔部３３により、吐出側で生コンの圧送中に圧縮されていた空気量に相当する生コンを、密着終了部分Ｐ１でポンピングチューブ５から離反したローラ１５後方の吸入側から同前方の吐出側へと追加供給させるようになっている。
【００６０】
このため、一端部５ａのテーパ孔部３３は、その最小径部４１が、ローラ１５でのポンピングチューブ５の押し潰しによって孔部２９（ポンピングチューブ５）の内面同士の密着が開始される密着開始部分Ｐ２よりも他端部５ｂ側に偏倚して位置する必要がある。
【００６１】
一端部５ａのテーパ孔部３３の最小径部４１の具体的な位置は、テーパ孔部３３のテーパ角に応じて変動するが、テーパ孔部３３の全長Ｌ１が１２００ｍｍで、最小径部４１の内径ｄ１が１００ｍｍで、最大径部４３の内径ｄ２が１１５ｍｍである場合、少なくとも図１での時計の７時半の位置よりも他端部５ｂ側、好ましくは８時以降に配置する。ただし、この最小径部４１の位置は、図１の１０時の位置よりも一端部５ａ側とする。これは、後述するポンピングチューブ５の全長が著しく長くなることを防止して実用可能な範囲とするためである。
【００６２】
一方、他端部５ｂのテーパ孔部３３の最小径部４１は、密着終了部分Ｐ１よりも他端部５ｂ側に位置させる。他端部５ｂのテーパ孔部３３は、メンテナンス時にポンピングチューブ５を反転させて吸入側として用いられる予備となるもので、吐出側に位置する限り特に機能させる必要はないためである。
【００６３】
このような一端部５ａ及び他端部５ｂのテーパ孔部３３の最小径部４１の配置により、ポンピングチューブ５は、一端部５ａで短く、他端部５ｂで長くポンプケース３からの突出する。なお、一端部５ａの端縁部と密着開始部分Ｐ２までの長さＬ０は、本実施例において７５５ｍｍに設定されている。
【００６４】
本実施例のポンピングチューブ５は、一端部５ａのテーパ孔部３３の最小径部４１の位置に応じて全長の設定が行われている。
【００６５】
ポンピングチューブ５の全長は、ポンプケース３に対する内接長さに、一端部５ａ及び他端部５ｂの固縛必要長さを加算し、さらにポンピングチュ−ブ５内の生コンがローラ１５の押圧によって急激に加圧が行われる範囲に相当する長さを加算したものとなっている。
【００６６】
ただし、これは、一端部５ａのテーパ孔部３３の最小径部４１と密着開始部分Ｐ２との間の長さが、急激に加圧が行われる範囲と同一の長さである場合を基準とする。つまり、本実施例では、一端部５ａのテーパ孔部３３の最小径部４１が図１の時計の８時の位置であることが基準となる。一端部５ａのテーパ孔部３３の最小径部４１が基準から他端部５ｂ側にずれるに従って、その分に相当する長さを更に加算してポンピングチューブ５の全長とする。
【００６７】
例えば、最小径部４１が図１の時計の８時半の位置の場合は、これに応じて、更に図１での時計の３０分に相当する長さを加算する。同様に、９時の位置の場合は、更に図１での時計の３０分に相当する長さを加算する。
【００６８】
［テーパ孔部の作用］
本実施例の搾り出し式ポンプ１では、上述のとおり、ローラ１５がポンピングチューブ５の湾曲内側を転動しつつ生コンを圧送する際に、ローラ１５が図１の時計の１２時の位置である接触終了部分Ｐ２を通過する際の脈動を防止する。
【００６９】
具体的には、一端部５ａのテーパ孔部３３の作用により、密着終了部分Ｐ１でポンピングチューブ５から離反したローラ１５前方の吐出側で生コンの圧送中に圧縮されていた空気量に相当する生コンを、ローラ１５後方の吸入側から同前方の吐出側へと追加供給させる。
【００７０】
この一端部５ａのテーパ孔部３３の作用を、図１のポンピングチューブ５の断面積に基づいて説明する。なお、本来は、ポンピングチューブ５の容積で計算すべきであるが、ここでは簡易的に断面積を用いる。
【００７１】
図１の６時の位置の接触開始部分Ｐ２からテーパ孔部３３の最小径部４１までの断面積Ａ１は４７８３７ｍｍ２となる。また、この部分が、一般径部３１と同様に内径が縮径（拡径）しない形状であるとすると、断面積Ａ２は４４５００ｍｍ２である。
【００７２】
従って、テーパ孔部３３を形成したことによる吸入側での断面積の拡大量はＡ１-Ａ２＝３３３７ｍｍ２である。
【００７３】
一方、吐出側では、図１の１２時の位置の接触終了部分Ｐ２をやや過ぎた位置にてテーパ孔部３３が開始される位置になり、その位置からポンピングチューブ５の他端部５ｂの端縁部までの断面積Ａ３が１２５０００ｍｍ２となる。
【００７４】
この吐出側での含有空気量は、Ａ３の３％とすれば、３７５０ｍｍ２であるから、吸入側での断面積の拡大量３３３７ｍｍ２によって吐出側へ追加供給される生コンで補われることになる。
【００７５】
従って、ローラ１５が１２時の位置の接触終了部分Ｐ２を過ぎても、高圧圧送時の生コンが急激に膨張逆流することがなく、生コンの流動が脈動の少ない円滑なものとなり、打設作業性の向上や搾り出し式ポンプ１の損傷も少なくなった。
【００７６】
もちろん、ポンピングチューブ５は、損耗量も減少するし、なによりも一端部５ａと他端部５ｂとを反転、すなわち主な摩耗部分である図１の時計の１２時の位置を６時の位置と反転することで２倍近い使用可能時間となった。
【００７７】
また、両端部５ａ，５ｂにテーパ孔部３３を設けたことで、他端部５ｂ側、つまり図１の時計の１２時の位置以降のポンピングチューブ５の内面ゴム部２３の肉厚が薄くなるが、この部分は、ローラ１５の押圧部位ではないから変形が無く摩耗が少ないのでポンピングチューブ５の耐久性に何等影響はない。
【００７８】
［ポンピングチューブの製造方法］
図４は、マンドレルの外周に未加硫品５５を形成した状態を示す断面図である。
【００７９】
本実施例のポンピングチューブ５を製造する際は、まず、一定外径の円筒状のマンドレル４７の外周を、未加硫のゴム４９で被覆する。ただし、マンドレル４７の外径は、完全な一定である必要はなく、その製造時のばらつき等を考慮した略一定であればよい。このとき、ゴム４９は、一定肉厚で一定外径となるようにする。次いで、マンドレル４７を被覆するゴム４９の外周に、トッピングコード５１を一定肉厚で一定外径となるように巻き付ける。トッピングコード５１は、スチールコード等の補強コードを未加硫のゴムで被覆したものである。
【００８０】
本実施例では、トッピングコード５１を二層に巻き付け、その外周を更に一定肉厚で一定外径の未加硫のゴム５３で被覆して、未加硫品５５を形成する。なお、ゴム４９,５３及びトッピングコード５１の肉厚及び外径は、製造誤差を考慮した略一定であればよい。
【００８１】
次いで、未加硫品５５を加硫して孔部２９を有する内面ゴム部２３、その外周の補強コード部２５、その外周の外面ゴム部２７を有するチューブ半製品５７（図５参照）を形成する。
【００８２】
こうして形成されたチューブ半製品５７は、マンドレル４７を引き抜いた後に、内面ゴム部２３の一端部５ａ及び他端部５ｂの双方に、テーパ孔部３３を削り加工によって形成する。本実施例のテーパ孔部３３の削り加工には、図５〜図９の研削加工機４５が用いられる。
【００８３】
図５は、ポンピングチューブ５の研削加工機４５を示す平面図、図６は、研削加工機４５の側面図、図７は、図５の研削加工機４５の研削部分を示す拡大断面図、図８は、図５の研削加工機の研削刃を示す拡大正面図、図９は、同拡大側面図である。なお、図５及び図７では、チューブ半製品５７として内面ゴム部２３のみを示しているが、実際は、内面ゴム部２３に補強コード部２５及び外面ゴム部２７が積層されている。
【００８４】
研削加工機４５は、図５〜図７のように、ベース板５９上に軸受部６０及びロッド６２を介して可動板６１がスライド移動自在に支持されている。可動板６１は、ベース板５９上に取り付けられたモータ６３により、ボールスプライン６５を介してスライド駆動されるようになっている。
【００８５】
可動板６１上には、回転駆動軸６７及び軸方向駆動軸６９を介して、研削刃７１が回転駆動且つ軸方向駆動可能に支持されている。回転駆動軸６７は、可動板６１上に軸受部７２を介して回転自在に支持され、プーリ７３,７５及び駆動ベルト７６を介してモータ７７によって回転駆動されるようになっている。
【００８６】
回転駆動軸６７の先端側は、ポンピングチューブ５のチューブ半製品５７の内周に至り、研削刃７１がリニアガイド７９を介して軸方向に移動自在且つ一体回転するように支持されている。リニアガイド７９は、回転駆動軸６７の軸線に対して傾斜して配置され、研削刃７１を軸方向移動に応じて回転駆動軸６７の径方向に出没させるようになっている。回転駆動軸６７の先端部は、ポンピングチューブ５の内面に摺接するガイド８１にベアリング８３を介して回転自在に支持されている。
【００８７】
かかる回転駆動軸６７は、中空状であり、内部に軸方向駆動軸６９がベアリング８５を介して支持されている。軸方向駆動軸６９は、カップリング８７を介してモータ８９に結合されて軸方向駆動可能となっている。軸方向駆動軸６９の先端部は、ユニバーサルジョイント９１を介して研削刃７１に結合され、研削刃７１をリニアガイド７９に沿って軸方向駆動可能とする。なお、回転駆動軸６７から研削刃７１を介して軸方向駆動軸６９に入力される回転は、カップリング８７内のベアリングによって吸収されて、モータ８９側に伝達されないようになっている。
【００８８】
研削刃７１は、図８及び図９のように、研削部９３が円形で、その半径が小さいほど研削屑が小さくなる。研削刃７１の研削部９３は、例えば鋸刃を切削によって鋭利にしたものを曲げることで形成し、その厚さと幅をできるだけ小さくすることで、正確な研削が可能になる。
【００８９】
このような研削加工機４５によるテーパ孔部３３の研削は、ポンピングチューブ５のチューブ半製品５７の外周をホルダ９５によって保持し、この状態でモータ６３，７７，８９の駆動制御によって研削刃７１を軸方向に移動させつつ回転させ且つ回転駆動軸６７に対して出没させる。この動作を通じて、チューブ半製品５７の内面を研削して、テーパ孔部３３を研削加工により形成する。こうして、テーパ孔部３３が形成されたポンピングチューブ５が製造される。
【００９０】
［実施例の効果］
本実施例のポンピングチューブ５は、中空円筒状に形成されて内周に流体圧送用の孔部２９を有する外径一定の内面ゴム部２３と、内面ゴム部２３の外周面に巻き付けられた補強コード部２５とを備え、内面ゴム部２３の一端部５ａ及び他端部５ｂの双方に、孔部２９を中間部側へ向けて漸次縮径して一般径部３１に遷移するテーパ孔部３３が削り加工によって形成された。
【００９１】
従って、本実施例では、外径一定の内面ゴム部２３に補強コード部２５を巻き付けて加硫した状態で、テーパ孔部３３を削り加工によって形成することができる。
【００９２】
このため、本実施例では、テーパ孔部３３を設けても、補強コードのコード角や密度を安定させつつ精度よく巻き付けて確実な補強が可能となる。
【００９３】
また、本実施例では、一端部５ａ及び他端部５ｂの双方にテーパ孔部３３を設けたので、メンテナンス時等においてポンピングチューブ５を反転させて、一端部５ａを吐出側とすると共に他端部５ｂを吸入側とすることで、ポンピングチューブ５の使用可能期間を大幅に延すことができる。
【００９４】
本実施例のポンピングチューブ５は、テーパ孔部３３を形成することで、とくに高圧で圧送する生コンを脈動の少ない安定した状態で圧送することができる。
【００９５】
しかも、テーパ孔部３３は、削り加工によって精度よく形成することができ、生コンの脈動を精度よく抑制することができる。
【００９６】
本実施例の一端部５ａのテーパ孔部３３は、一般径部３１と同径の最小径部４１が、ローラ１５の押し潰しによって孔部２９の内面同士の密着が開始される密着開始部分Ｐ２よりも他端部５ｂ側に偏倚して位置するので、生コンの脈動を確実に抑制することができる。
【００９７】
特に、本実施例では、一端部５ａのテーパ孔部３３により、吐出側で生コンの圧送中に圧縮されていた空気量に相当する生コンを、密着終了部分Ｐ１でポンピングチューブ５から離反したローラ１５後方の吸入側から同前方の吐出側へと追加供給させるようになっている。
【００９８】
従って、本実施例では、より確実に生コンの脈動を抑制することができる。
【００９９】
また、他端部５ｂのテーパ孔部３３は、一般径部３１と同径の最小径部４１が、ローラ１５の押し潰しによって孔部２９の内面同士の密着が終了する密着終了部分Ｐ１よりも他端部５ｂ側に偏倚して位置する。
【０１００】
従って、他端部５ｂのテーパ孔部３３は、ローラ１５による押圧位置外に配置され、摩耗等の影響がない。このため、ポンピングチューブ５の反転時には、摩耗等のほとんどないテーパ孔部３３を吸入側とすることができ、より確実にポンピングチューブ５の使用可能期間を延すことができる。
【０１０１】
本実施例のポンピングチューブ５を形成する際には、外径一定の円柱状のマンドレル４７の外周を一定肉厚で一定外径となるように未加硫のゴム４９で被覆し、マンドレル４７を被覆するゴム４９の外周に少なくともトッピングコード５１を巻き付けて未加硫品５５を形成し、未加硫品５５を加硫して孔部２９を有する内面ゴム部２３及びこの内面ゴム部２３外周の補強コード部２５を有するチューブ半製品５７を形成する。そして、チューブ半製品５７の内面ゴム部２３の一端部５ａ及び他端部５ｂの双方にテーパ孔部３３を削り加工によって形成する。
【０１０２】
従って、高圧にて使用するための摩耗寿命の向上のために内面ゴム部２３の肉厚を厚くするポンピングチューブ５では、テーパ形状のマンドレルにゴムを積層していく方法では内面ゴム部の肉厚の過不足や偏肉が発生しやすいが、円筒状のマンドレルを用いることで、そのような内面ゴム部２３の肉厚の過不足や偏肉を抑制することができる。
【０１０３】
しかも、本実施例では、高価な円錐台状（テーパ形状）に研削加工した長尺のマンドレルを新規に製作する必要がなく、テーパ孔部３３の形成を安価に実現できる。
【０１０４】
さらに、ポンピングチューブ５の両端部５ａ，５ｂにテーパ孔部３３を形成する場合は、単一のマンドレルを用いてテーパ孔部３３を形成しようとすると加硫した後のマンドレルの引き抜きができなくなるが、本実施例では円柱状のマンドレルの引き抜きを容易に行わせることができ、且つ加硫済みのチューブ半製品５７に対して研削長さ及び研削径を自由に設定しながらテーパ孔部３３を形成することができる。
【０１０５】
また、従来、テーパ角度が大きいときには、内面ゴム部２３の形成や補強コード部２５の正確な積層がきわめて困難であったが、本実施例では、ほとんど制限のない寸法を形成できる。
【０１０６】
研削加工機４５は、長尺であるチューブ半製品５７の外周を固定し、内部に研削刃を挿入回転移動するという簡易設備とすることができ、安価で実用的なものである。
【０１０７】
［変形例］
図１０は、変形例に係る搾り出し式ポンプの全体構成を示す断面図である。
【０１０８】
図１０の例は、ローラ１５の数を変更して、三つとしたものである。
【０１０９】
かかる変形例では、ローラ１５間を結ぶ円弧の距離が短くなるので、生コンの吸入に必要な距離、つまりテーパ孔部３３の全長を短くすることができる。その分だけ、ポンピングチューブ５の延長も短縮化される。
【０１１０】
本変形例では、テーパ孔部３３の全長を上記実施例の１２００ｍｍに対して９９０ｍｍに短縮できた。ロータ１５の一回転あたりの吐出量が減少するものの、ロータ１５の回転速度を上昇させることで対応が可能である。テーパ孔部３３の長さは、ローラ１５の数が２つの場合と比べて、３０％程度短くしても同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【０１１１】
１・・・搾り出し式ポンプ    ３・・・ポンプケース    ５・・・ポンピングチューブ    ５ａ・・・一端部    ５ｂ・・・他端部    １５・・・ローラ    ２３・・・内面ゴム部    ２５・・・補強コード部（補強コード）    ２７・・・外面ゴム部    ２９・・・孔部    ３３・・・テーパ孔部    ４１・・・最小径部    ４７・・・マンドレル    ４９,５３・・・ゴム    ５１・・・トッピングコード（補強コード）    ５５・・・未加硫品    ５７・・・チューブ半製品
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2015224605.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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