(57)【要約】【課題】製造に要する手間を削減し、重量の低減化を図ることができるようにする。【解決手段】ダクタイル鋳鉄により最終的な揺動管形状の鋳鉄品１３を形成する。ダクタイル鋳鉄による鋳鉄品１３を、雰囲気調整副温である７８０℃に加熱して１時間保持させる。次に、鋳鉄品を、オーステナイト化温度である約９００℃に加熱して３．５時間保持させる。次いで、ベイナイト化温度である２６０〜３００まで急冷した後、その温度で１．５時間保持し、しかる後、徐冷して揺動管６ａを製造する。これにより、揺動管６ａに、オーステンパダクタイルアイアンとしての耐摩耗性を付与させると共に、所謂オーステンパ処理の前に雰囲気調整副温に所要時間保持することで、熱処理に伴う歪量を、単なるオーステンパ処理を行う場合に比して低減させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粘性流体圧送ポンプのホッパ内にあって左右に揺動して該ホッパの前側壁に設けてある左右の吸入吐出口に交互に連通するようにしてあり、且つ上記左右の吸入吐出口に連通させてそれぞれ取り付けてある２本の圧送用シリンダによるホッパ内の粘性流体の吸入吐出を交互に切替えるようにしてある粘性流体圧送ポンプの揺動管を、ダクタイル鋳鉄により揺動管形状の鋳鉄品として、該鋳鉄品を、雰囲気調整副温に所要時間保持した後、オーステナイト化温度に昇温させて所要時間保持し、その後、ベイナイト化温度まで急冷させてから該ベイナイト化温度にて所要時間保持し、しかる後、徐冷してなるものとしたことを特徴とする粘性流体圧送ポンプの揺動管。
【請求項２】
雰囲気調整副温を、変態点直後のオーステナイト区域となる７５０〜８００℃とした請求項１記載の粘性流体圧送ポンプの揺動管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホッパ内の粘性流体を２本の圧送用シリンダで交互に吸入吐出させることにより下流側へ圧送するようにしてある揺動弁形式の粘性流体圧送ポンプにおける揺動管に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
生コンクリート等の粘性流体を圧送するポンプの一つとして、往復動型のダブルピストン式の粘性流体圧送ポンプが広く用いられている。これは、ホッパ内の粘性流体を２本の圧送用シリンダで交互に吸入吐出させるようにしてあるものであり、又、上記２本の圧送用シリンダの吸入吐出の切り換えを行う吸入吐出弁としては、すべり弁形式のものと、揺動弁形式のものを採用したものが従来より知られている。
【０００３】
後者の揺動弁形式の吸入吐出弁を備えた粘性流体圧送ポンプは、図２及び図３に一例を示す如き構成としてある。すなわち、前側壁１ａの下部に２つの吸入吐出口２ａ，２ｂを左右に並べて設けたホッパ１の前側部に、上記２つの吸入吐出口２ａ，２ｂに対応させて２本の圧送用シリンダ３を水平に設置する。該各圧送用シリンダ３に収納したピストン４を、図示しない２つの主油圧シリンダのピストンにロッド５を介してそれぞれ一体的に連結する。これにより、上記２つの主油圧シリンダの交互の前進後退動作により上記２つの圧送用シリンダ３内のピストン４が交互に前進後退させられるようにしてある。
【０００４】
一方、ホッパ１内には、Ｓ字状に屈曲させた揺動管６を収納して、該揺動管６の後端部をホッパ１の後側壁１ｂを回転自在に貫通させて粘性流体輸送管１０に接続させるようにする。該揺動管６の前端には、バルブリング７ａを取り付けて、該バルブリング７ａを、２つの吸入吐出口２ａ，２ｂに連通する２つの孔を有してホッパ１の前側壁１ａの内面に取り付けられたバルブプレート７ｂに当接させてあり、該揺動管６の後端側を中心に前端側を左右方向へ揺動させることによって吸入吐出口２ａ，２ｂに交互に連通できるようにしてある。更に、上記揺動管６の前端側の所要個所に、揺動管６の後端側と同軸心上にて前方へ所要寸法突出する揺動軸８が取り付けてあり、該揺動軸８を、ホッパ１の前側壁１ａを回転自在に貫通させると共に、該揺動軸８の先端部に、操作レバー９を介して左右の揺動シリンダ１１ａと１１ｂを連結するようにしてある。これにより、該左右の揺動シリンダ１１ａと１１ｂを交互伸縮作動させることで、操作レバー９、揺動軸８を介して揺動管６を揺動軸８を中心に揺動させるようにしてある。
【０００５】
したがって、上記構成としてある粘性流体圧送ポンプを動作させてホッパ１内の粘性流体１２を吸入吐出させるときは、ホッパ１内の揺動管６を揺動させて、該揺動管６の前端がいずれか一方の吸入吐出口２ａ又は２ｂに一致させるようにする。この状態で、当該吸入吐出口２ａ又は２ｂ側の圧送用シリンダ３のピストン４を前進させてそれまでに吸入してある粘性流体１２を揺動管６内へ吐出させると同時に、別の圧送用シリンダ３ではピストン４を後退させてホッパ１内の粘性流体１２を吸入吐出口２ｂ又は２ａを通して吸入させるようにする。次に、揺動管６を他方の吸入吐出口２ｂ又は２ａに切り換えて当該吸入吐出口２ｂ又は２ａ側の圧送用シリンダ３のピストン４を前進させて粘性流体１２の揺動管６内への吐出を行なわせると同時に他方の圧送用シリンダ３にはホッパ１内の粘性流体１２を吸入させるようにし、その後、かかる動作を繰り返させることによりホッパ１内の粘性流体１２を、上記揺動管６内より順次下流側の粘性流体輸送管１０へ押し出して圧送を行わせることができるようにしてある。
【０００６】
ところで、上記揺動管６は、ホッパ１内にて左右に揺動されるものであるため、該揺動管６の外面は、ホッパ１内に貯留されている粘性流体１２に接した状態となる。このため、上記粘性流体１２が、たとえば、生コンクリートにおける骨材のように硬いものを含んでいる場合には、該粘性流体１２との摩擦により揺動管６の外面が次第に摩耗されることとなる。
【０００７】
そのために、上記揺動管６の製造方法としては、一般に、揺動管形状の鋳鋼品を形成した後、該鋳鋼品を機械加工で荒引きし、次いで、該荒引きされた鋳鋼品の外面に、耐摩耗材料による肉盛溶接（硬化肉盛り）を施し、しかる後、所要の機械加工により上記肉盛溶接時に生じる熱変形や、溶接部を修正して最終的な製品としての揺動管６を製造するようにしてある。
【０００８】
なお、高強度で耐摩耗性を要求される金属部材を、ダクタイル鋳鉄（球状黒鉛鋳鉄）による鋳鉄品をオーステンパ処理してなるオーステンパダクタイルアイアン（Austempared Ductile Iron，Ａ．Ｄ．Ｉ．）にて製造することが従来提案されてきている。
【０００９】
かかるオーステンパダクタイルアイアンによる金属部材を製造する際に行うオーステンパ処理は、一般に、図４に温度変化パターンを示す如き熱処理を行うものである。すなわち、先ず、ダクタイル鋳鉄により所望の部材形状に形成した鋳鉄品を、オーステナイト化温度である９００℃付近まで加熱して所要時間、たとえば、２時間保持することにより金属組織をオーステナイト化させ、次いで、上記オーステナイト化温度に保持された鋳鉄品を、恒温変態（ベイナイト化）温度である２５０〜４００℃付近まで急冷させて、該温度に所要時間、たとえば、１．５時間保持させることで、組織をベイナイト化させ、しかる後、徐冷させるようにしてある（たとえば、特許文献１参照）。
【００１０】
【特許文献１】特開２００１−３０３１６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところが、上記従来の粘性流体圧送ポンプの揺動管６は、上述したように、揺動管形状に形成した鋳鋼品に対し、機械加工による荒引き、耐摩耗材料による肉盛溶接、上記肉盛溶接時に生じる熱変形や溶接部の機械加工による修正といった各工程を経て製造するようにしてあるため、製造時の手間が嵩むと共に、コストが嵩むというのが実状である。又、鋳鋼品を基にしているため重量が大となるという問題もある。
【００１２】
なお、上記粘性流体圧送ポンプの揺動管６を、ダクタイル鋳鉄の鋳鉄品に図４に示した如き熱処理を施してなるオーステンパダクタイルアイアンによるものとすれば、揺動管６に耐摩耗性を付与できると同時に、製造時の手間を削減でき、且つ重量の軽減化を図ることも可能になると考えられる。しかし、上記図４に示した如き温度変化パターンの熱処理を行う従来のオーステンパ処理は、加熱歪が比較的大きく、ベイナイト化後の寸法変化が大となるため、上記熱処理後に得られる部材における歪量が約４０％と比較的高い値となってしまうことが懸念される。
【００１３】
そこで、本発明は、外面に耐摩耗性を有し、且つ製造時の手間を従来に比して削減できると共に、重量の軽減化を図ることができ、しかも、熱処理に伴う歪量を小さく抑えることができる粘性流体圧送ポンプの揺動管を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、上記課題を解決するために、粘性流体圧送ポンプのホッパ内にあって左右に揺動して該ホッパの前側壁に設けてある左右の吸入吐出口に交互に連通するようにしてあり、且つ上記左右の吸入吐出口に連通させてそれぞれ取り付けてある２本の圧送用シリンダによるホッパ内の粘性流体の吸入吐出を交互に切替えるようにしてある粘性流体圧送ポンプの揺動管を、ダクタイル鋳鉄により揺動管形状の鋳鉄品として、該鋳鉄品を、雰囲気調整副温に所要時間保持した後、オーステナイト化温度に昇温させて所要時間保持し、その後、ベイナイト化温度まで急冷させてから該ベイナイト化温度にて所要時間保持し、しかる後、徐冷してなるものとした構成とし、更に、雰囲気調整副温を、変態点直後のオーステナイト区域となる７５０〜８００℃とした構成とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の粘性流体圧送ポンプの揺動管によれば、以下の如き優れた効果を発揮する。  （１）粘性流体圧送ポンプのホッパ内にあって左右に揺動して該ホッパの前側壁に設けてある左右の吸入吐出口に交互に連通するようにしてあり、且つ上記左右の吸入吐出口に連通させてそれぞれ取り付けてある２本の圧送用シリンダによるホッパ内の粘性流体の吸入吐出を交互に切替えるようにしてある粘性流体圧送ポンプの揺動管を、ダクタイル鋳鉄により揺動管形状の鋳鉄品として、該鋳鉄品を、雰囲気調整副温に所要時間保持した後、オーステナイト化温度に昇温させて所要時間保持し、その後、ベイナイト化温度まで急冷させてから該ベイナイト化温度にて所要時間保持し、しかる後、徐冷してなるものとした構成とし、更に、雰囲気調整副温を、変態点直後のオーステナイト区域となる７５０〜８００℃とした構成としてあるので、耐摩耗性に優れたものとすることができて、従来の揺動管を製造する場合に要していた如き鋳鋼品に対する機械加工による荒引き、耐摩耗材料による肉盛溶接、上記肉盛溶接時に生じる熱変形や溶接部の機械加工による修正といった工程を省略できるようになることから、製造時の手間を削減することができて、製造コストの低減化を図ることができる。  
（２）重量を、鋳鋼品に対して耐摩耗材料による肉盛溶接を行っていた従来の揺動管に比して軽減することができる。  
（３）加熱歪を減少させることができると共に、ベイナイト化後の寸法変化の安定化を図ることができる。したがって、従来の単なるオーステンパ処理では処理後の部材に対し歪量が４０％程度生じていたのに比して、歪量を２０％程度に抑えることができ、歪の修正等に要する手間を削減できることから、製造時の手間を削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。
【００１７】
図１（イ）（ロ）は本発明の粘性流体圧送ポンプの揺動管の実施の一形態を示すもので、図１（イ）はその製造工程のフローを、又、図１（ロ）は製造時に実施する熱処理の温度変化パターンを示すものである。すなわち、本発明の粘性流体圧送ポンプの揺動管を製造する場合は、先ず、ダクタイル鋳鉄により、最終的な揺動管形状と同様の鋳鉄品１３を製造する（ステップ１：Ｓ１）。次に、該鋳鉄品１３を、雰囲気調整副温として、変態点直後（直上）のオーステナイト区域となる温度、たとえば、７８０℃に加熱して該雰囲気調整副温にて所要時間、たとえば、１時間保持する（ステップ２：Ｓ２）。その後、従来のオーステンパ処理におけるオーステナイト化温度と同様の約９００℃に昇温させて、所要時間、たとえば、３．５時間保持する（ステップ３：Ｓ３）。これにより、組織のオーステナイト化が行なわれるようにしてある。次いで、上記オーステナイト化処理後の鋳鉄品を、ベイナイト化温度である２６０〜３００℃に急冷した後、該ベイナイト化温度に１．５時間保持し（ステップ４：Ｓ４）、しかる後、徐冷して（ステップ５：Ｓ５）、上記本発明の揺動管６ａを製造するようにしてある。
【００１８】
上記本発明の粘性流体圧送ポンプの揺動管６ａによれば、素材をオーステンパダクタイルアイアンとすることができるため、ブリネル硬度（ＨＢ）を４００〜４５０に高めることが可能となり、耐摩耗性に優れたものとすることができる。したがって、従来の揺動管を製造する場合に、外面に耐摩耗性を付与するために要していたような、揺動管形状に形成した鋳鋼品に対する機械加工による荒引き、耐摩耗材料による肉盛溶接、上記肉盛溶接時に生じる熱変形や溶接部の機械加工による修正といった工程を省略できるようになるため、製造時の手間を削減することができ、製造コストの低減化を図ることができる。更に、重量を、鋳鋼品に対し耐摩耗材料による肉盛溶接を行っていた従来の揺動管に比して軽減することが可能になる。
【００１９】
更に、本発明の粘性流体圧送ポンプの揺動管６ａによれば、オーステナイト化温度に所要時間保持した後、ベイナイト化温度まで急冷して該ベイナイト化温度に所要時間保持させる所謂オーステンパ処理として知られている熱処理の前に、ダクタイル鋳鉄による鋳鉄品１３を雰囲気調整副温に所要時間保持する工程を経るようにしてあるために、加熱歪を減少させることができると共に、ベイナイト化後の寸法変化の安定化を図ることができる。したがって、従来の単なるオーステンパ処理では処理後の部材に対し歪量が４０％程度生じていたのに比して、歪量を２０％程度に抑えることができ、歪の修正等に要する手間を削減でき、このことによっても、製造時の手間を削減することができる。
【００２０】
なお、本発明は上記実施の形態のみに限定されるものではなく、雰囲気調整副温、オーステナイト化温度、ベイナイト化温度は、鋳鉄品１３の材料として使用するダクタイル鋳鉄の組成から定まる変態点に応じて、たとえば、雰囲気調整副温を、変態点直後のオーステナイト区域となるよう７５０〜８００℃の範囲で増減させる等、雰囲気調整副温、オーステナイト化温度、ベイナイト化温度の各温度を多少増減させるようにようにしてもよい。上記雰囲気調整副温、オーステナイト化温度、ベイナイト化温度の各温度における保持時間は、それぞれ所望する組織の変態を行わせることができるよう、製造しようとする揺動管のサイズ等に応じて増減させるようにしてもよい。揺動弁の構成部材としての揺動管を有し、且つホッパ内の粘性流体との接触により上記揺動管の外面に摩耗が生じることが懸念される粘性流体圧送ポンプであれば、生コンクリート以外のいかなる粘性流体の圧送に用いる粘性流体圧送ポンプの揺動管にも適用できる。粘性流体圧送ポンプの揺動弁の構成部材である揺動管であれば、いかなる形式、形状の揺動管にも適用できること、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の粘性流体圧送ポンプの揺動管の実施の一形態を示すもので、（イ）は製造工程のフローを示す図、（ロ）は（イ）の製造工程における熱処理の温度変化パターンを示す図である。
【図２】従来用いられている揺動弁形式の粘性流体圧送ポンプの揺動弁部分を示す一部切断側面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ方向矢視図である。
【図４】従来のオーステンパダクタイルアイアンの金属部材を製造する際に行われているオーステンパ処理における温度変化パターンを示す図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  ホッパ
１ａ  前側壁
２ａ，２ｂ  吸入吐出口
３  圧送用シリンダ
６ａ  揺動管
１３  ダクタイル鋳鉄による鋳鉄品
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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