(57)【要約】【課題】微粉を含む粉体を排出する場合であっても、噛み込みが安定して防止できる排出ゲートを提供する。【解決手段】排出ゲート１０は、壁面２ａに開口して粉体を排出する排出口２０に嵌まる蓋３０を変位させる蓋開閉装置４０と、閉止位置において排出口２０と蓋３０との間の隙間を密閉する密閉構造５０とを備える。密閉構造５０は、壁面２ａに固定されるパッキン５２と、蓋３０に設けられたシール面部５３ａとを有している。パッキン５２が、接触部位の外側部分を外部に露出させた状態で、シール面部５３ａと線接触及び面接触する尖ったシール角部５２ａを有している。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排出ゲートであって、
壁面に開口して粉体を排出する排出口と、
前記排出口に嵌合する蓋と、
前記蓋を、前記排出口に嵌まる閉止位置と当該排出口から外側に離れて待機する解放位置とに変位させる蓋開閉装置と、
前記閉止位置において前記排出口と前記蓋との間の隙間を密閉する密閉構造と、
を備え、
前記密閉構造は、
弾性を有し、前記排出口の縁に沿って延びるように前記壁面の外側に固定されるパッキンと、
前記パッキンと接するように前記蓋の縁に沿って設けられ、前記排出口に向かって窄まるように傾斜したシール面部と、
を有し、
前記パッキンが、接触部位の外側部分を外部に露出させた状態で、前記シール面部の小径側の部位と線接触するとともに当該シール面部の大径側の部位と面接触する、尖ったシール角部を有している排出ゲート。
【請求項２】
請求項１に記載の排出ゲートにおいて、
前記パッキンは、内側の一角の部分を前記シール角部とする四角形の横断面を有する環状の部材からなり、
前記壁面に設けられた嵌入部の内隅に、前記シール角部と対角する一角が位置するように、前記パッキンが前記嵌入部に嵌め入れられている排出ゲート。
【請求項３】
請求項１または２に記載の排出ゲートにおいて、
前記粉体が、高炉スラグ微粉末及びシリカフュームの少なくともいずれか一つを含むプレミックスモルタルである排出ゲート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレミックスモルタル等に好適な排出ゲートに関し、その中でも特に、開口の外側から蓋を嵌合して開閉するタイプの排出ゲートの密閉構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
プレミックスモルタル（以下、単にモルタルともいう）は、加水して練り混ぜた後に使用される粉体材料であり、基礎工事や補修工事などで多用されている。モルタルは、高炉スラグ微粉末やシリカフューム、セメント、砂などを所定の比率で配合することによって製造される。
【０００３】
高炉スラグ微粉末やシリカフュームは高硬度な微粒子である。そのため、モルタルの製造や搬送に用いられる装置の排出ゲートでは、モルタルの噛み込みが発生して、粉漏れや摩耗による耐久性の低下を招き易いという難点がある。特に、シリカヒュームは、壁などに付着し易いうえに、付着量が僅かであっても少しずつ積み重なって固化し、次第に成長していくため、扱い辛い。
【０００４】
特許文献１には、コークス炉の炭化室の蓋の開閉構造が開示されている。そこでは、蓋に設けられたナイフエッジの先端を開口部のシート面に当接させることで、内部の粉体や液体の漏洩を防止している。
【０００５】
また、特許文献２には、ハウジングとシュートとの接続構造ではあるが、シュートに設けられた先窄まり形状をした傾斜面で、ハウジングの開口の周囲に配置されているシール部材を外側に押し広げるように圧着する粉体漏出防止構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３６３５６６号公報
【特許文献２】特開２０１１−１２７０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
排出ゲートは開閉頻度が高い。そのため、特許文献１のようなナイフエッジを用いると、容易に摩耗が発生し、実用的な耐久性を得るのは難しい。
【０００８】
特に、排出ゲートが、開口の外側から蓋を嵌合して開閉するタイプである場合には、微粉が蓋の周囲に付着して堆積し易い傾向がある。そのため、噛み込みが発生し、粉体漏れや摩耗による耐久性の低下を招き易いという問題がある。
【０００９】
特許文献２の接続構造は、開閉するものではないため、噛み込みは発生しない。仮に、開閉しても、シール部材の周囲に粉体が堆積する隙間があるため、簡単に噛み込みが発生する。
【００１０】
そこで本発明の目的は、モルタルのような、微粉を含む粉体を排出する場合であっても、噛み込みが安定して防止できる排出ゲートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る排出ゲートは、壁面に開口して粉体を排出する排出口と、前記排出口に嵌合する蓋と、前記蓋を、前記排出口に嵌まる閉止位置と当該排出口から外側に離れて待機する解放位置とに変位させる蓋開閉装置と、前記閉止位置において前記排出口と前記蓋との間の隙間を密閉する密閉構造と、を備えている。
【００１２】
前記密閉構造は、弾性を有し、前記排出口の縁に沿って延びるように前記壁面の外側に固定されるパッキンと、前記パッキンと接するように前記蓋の縁に沿って設けられ、前記排出口に向かって窄まるように傾斜したシール面部と、を有している。そして、前記パッキンが、接触部位の外側部分を外部に露出させた状態で、前記シール面部の小径側の部位と線接触するとともに当該シール面部の大径側の部位と面接触する、尖ったシール角部を有している。
【００１３】
すなわち、この排出ゲートは、排出口の外側から蓋を嵌合して開閉するタイプであり、排出口に蓋が嵌まる閉止位置において排出口と蓋との間の隙間を密閉する密閉構造に関して工夫が施されている。
【００１４】
その密閉構造では、排出口の縁に沿って壁面の外側に固定されたパッキンが、蓋の縁の傾斜したシール面部に接することによって密閉が行われ、接触部位の外側部分を外部に露出させた状態で、パッキンの尖ったシール角部が、シール面部の小径側の部位と線接触し、そして大径側の部位と面接触するように構成されている。
【００１５】
従って、蓋を閉める時には、シール角部が、シール面部の小径側の部位に線接触した後面接触し、徐々にその接触面積を増加させていく。それと同時に、蓋を開けた時にシール面部の上に粉体が付着していても、シール角部がシール面部の接触部位を掻き取っていくため、粉体を除去した状態でシール角部とシール面部とを面接触させることができる。
【００１６】
その結果、開いた時に蓋に粉体が付着しても、閉じる時には、その都度、接触部位に付着した粉体を除去できるので、粉体の噛み込みを安定して防止できる。
【００１７】
例えば、前記パッキンは、内側の一角の部分を前記シール角部とする四角形の横断面を有する環状の部材からなり、前記壁面に設けられた嵌入部の内隅に、前記シール角部と対角する一角が位置するように、前記パッキンが前記嵌入部に嵌め入れられているようにするとよい。
【００１８】
そうすれば、パッキンを安定して支持することができ、シール角部をシール面部に適切に接触させながら変形させることができる。
【００１９】
特に、この排出ゲートは、前記粉体が、高炉スラグ微粉末及びシリカフュームの少なくともいずれか一つを含むプレミックスモルタルである場合に好適である。
【００２０】
これらの微粉は蓋の縁に付着し易いうえに高硬度であるため、噛み込んでしまうと容易に摩耗して耐久性の低下を招くが、上述した排出ゲートであれば、閉じる度に、接触部位に付着する微粉を除去できるので、粉漏れに加え、耐久性の低下も効果的に抑制できる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の排出ゲートによれば、噛み込みが安定して防止できるので、粉漏れの発生や耐久性の低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の排出ゲートの適用例を示す概略図である。（ａ）は側面図、（ｂ）は、（ａ）におけるＸ−Ｘ線での断面図である。
【図２】蓋の開閉動作を説明する概略図である。
【図３】図２において矢印Ｙが示す部分の概略拡大図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、密閉構造の動作を説明する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物あるいはその用途を制限するものではない。
【００２４】
図１に、本発明の排出ゲート１０を適用した混合機１を示す。この混合機１は、モルタルＭの製造に用いられる専用機であり、横断面がＵ形状をした金属製の混合槽２を備えている。混合槽２の内部には、図示しないが、回転駆動される撹拌羽根が設置されている。
【００２５】
混合槽２の内部に、セメント、高炉スラグ微粉末、シリカフューム等の結合材や、保水剤、減水剤等の混和材、砂（細骨材）などの所定量が投入され、これらを混合することによってモルタルＭが製造される。
【００２６】
製造したモルタルＭを排出するため、混合槽２に排出ゲート１０が設けられている。排出ゲート１０は、排出口２０、蓋３０、蓋開閉装置４０などで構成されている。
【００２７】
排出口２０は、モルタルＭの排出性を高めるために、横断面が円弧形状をした混合槽２の側壁面２ａの下部に形成されていて、斜め下方に面して開口している。この排出ゲート１０では、排出口２０は矩形に形成されている。排出口２０の上下の縁の近傍には、各縁に沿って延びる規制リブ３，３が立設されている。
【００２８】
蓋３０は、排出口２０と略同形同寸法の金属部材からなり、排出口２０に僅かな隙間を隔てて嵌合するように、湾曲した横断面を有している。蓋３０には、排出口２０に嵌合する嵌合部３１と、排出口２０の外側にはみ出す補強部３２とが設けられている。補強部３２は、排出口２０よりも僅かに大きく形成されていて、補強部３２の外周部分に、排出口２０の周辺部と内外に重なる当接部５３が設けられている（当接部５３については後述する）。
【００２９】
蓋開閉装置４０は、側壁面２ａの外面に設置されており、エアシリンダー４１、リンクブラケット４２、リンクアーム４３などで構成されている。
【００３０】
エアシリンダー４１は、排出口２０の上方の、側壁部の外面に設けられたシリンダブラケット４４に吊すようにして支持されている。具体的には、ロッド４１ａが出入する先端側を下に向けた状態で、シリンダの後端部がシリンダブラケット４４に回動自在に支持されている。
【００３１】
リンクブラケット４２は、シリンダブラケット４４の鉛直方向下側の、排出口２０の近傍に立設されている。リンクアーム４３は、その中間部がリンクブラケット４２の先端部分に回動自在に支持されている。リンクアーム４３の一方の端部は、エアシリンダー４１のロッド４１ａの先端に回動自在に連結され、他方の端部は、蓋３０の外面の略中央部に設けられた蓋ブラケット３３に回動自在に連結されている。
【００３２】
蓋開閉装置４０は、制御装置（図示せず）によって機械的に制御されるように構成されており、その制御に従って蓋３０を開閉操作する。具体的には、図２に示すように、エアシリンダー４１のロッド４１ａが伸びて持ち上げられる蓋３０が排出口２０に嵌まる位置（閉止位置、図２において実線で示す）と、エアシリンダー４１のロッド４１ａが縮んで蓋３０が排出口２０から外側に離れて待機する位置（解放位置、図２において仮想線で示す）とに、蓋３０を変位させる。
【００３３】
閉止位置では、蓋３０と排出口２０の各縁部の間に僅かな隙間が形成されるようになっており、その隙間を密閉する密閉構造５０が蓋３０と排出口２０との間に設けられている。特にこの排出ゲート１０では、モルタルＭの噛み込みが効果的に防止できるように、その密閉構造５０が工夫されている。
【００３４】
図３に、図２の矢印Ｙで示す部分の密閉構造５０を拡大して示す。密閉構造５０は、嵌入部５１やパッキン５２、当接部５３などで構成されている。
【００３５】
排出口２０の縁に沿った側壁面２ａの外側には、排出口２０よりもひとまわり大きな矩形の支持枠５４が設けられている。支持枠５４は、逆Ｌ形状の横断面を有し、側壁面２ａに立設される側枠部５４ａと、側枠部５４ａの先端部から内周側に張り出して排出口２０に臨む上枠部５４ｂとを有している。
【００３６】
この支持枠５４と、側壁面２ａの外側の、排出口２０の縁に沿った部分（外周縁部２１）とで、パッキン５２を固定する嵌入部５１が構成されている。
【００３７】
パッキン５２は、四角形の横断面を有する矩形環状の部材であり、弾性及び耐摩耗性に優れたネオプレンゴムを用いて形成されている。パッキン５２は、嵌入部５１に嵌め入れて固定される。
【００３８】
具体的には、パッキン５２が嵌入部５１に嵌め入れられることにより、パッキン５２の下端面が外周縁部２１に面接触し、パッキン５２の外周面が側枠部５４ａの内面に面接触し、パッキン５２の上端面の外周側の一部が上枠部５４ｂの下面に面接触して固定される。パッキン５２と嵌入部５１との間には、例えば、接着剤やシリコンシーリング材を塗布することによって、より強固に固定するのが好ましい。
【００３９】
嵌入部５１に嵌め入れられたパッキン５２は、その内周面と排出口２０の縁とがほぼ段差無く揃った状態で、排出口２０の縁に沿って延びるように位置決めされる。パッキン５２のうち、その内周面と、内周面に連なる上端面の内周側の部分とが外部に露出した状態となっており、これら内周面と上端面との境界に位置するパッキン５２の内側の一角の部分（シール角部５２ａ）が、蓋３０に接して密閉性を確保するように構成されている。
【００４０】
当接部５３は、蓋３０の補強部３２の外周部分に設けられた部分である。当接部５３の嵌合部３１の側には、排出口２０に向かって窄まるように傾斜したシール面部５３ａが、全周にわたって設けられている。
【００４１】
図３に示すように、閉止位置では、シール角部５２ａは、圧縮変形されてシール面部５３ａの大径側の部位と面接触し、蓋３０と排出口２０との間の隙間が密閉される。シール角部５２ａの、シール面部５３ａとの接触部位の外側部分（パッキン５２の上端面の、上枠部５４ｂからはみ出した部分）は、下方ないし斜め下方に向いた状態で外部に露出している。
【００４２】
モルタルＭの噛み込みを防止する観点からは、シール面部５３ａの傾斜角度θ（蓋３０が出入する、排出口２０の法線方向に対する角度）は３０°±１０°（加工誤差）が好ましい。また、シール面部５３ａに対するシール角部５２ａの押付幅Ｗは、５ｍｍ±２ｍｍ（加工誤差）が好ましい。この条件であれば、モルタルＭの噛み込みが安定して防止できることが実証されているので、容易に実用化できる。
【００４３】
次に、図４を参照しながら、密閉構造５０の動作について説明する。
【００４４】
排出口２０が斜め下方に面して開口しており、蓋３０が斜め下方に向かって開くため、排出されるモルタルＭが、蓋３０に接触してその外面に付着する。特に、図１の（ｂ）に示すように、待機位置の蓋３０の上側の縁が、排出口２０の上側の縁の下方に位置していると、蓋３０の上側の縁にモルタルＭが付着して堆積し、排出口２０の上部で噛み込みが発生し易くなる。
【００４５】
しかも、高炉スラグ微粉末やシリカフュームなどの微粒子は、排出時に舞い上がり易いため、蓋３０の上側の縁に選択的に付着する傾向があり、これら高硬度の微粒子を噛み込むことで、排出口２０の上部が特に摩耗し易くなっている。
【００４６】
そこで、この密閉構造５０では、蓋３０の縁にモルタルＭが付着しても、蓋３０を閉じることによって付着したモルタルＭを容易に除去できるようしている。
【００４７】
図４の（ａ）は、蓋３０が閉じられる直前の状態を表している。図４の（ｂ）に示すように、蓋３０が排出口２０に近づくに従って、蓋３０の縁に付着したモルタルＭは、上枠部５４ｂやパッキン５２の上端面に接触し、蓋３０から掻き落とされていく。
【００４８】
そして、更に蓋３０が閉じられると、図４の（ｃ）に示すように、シール角部５２ａの尖った突端がシール面部５３ａの小径側の部位に線接触する。その後は、シール角部５２ａは、徐々にシール面部５３ａに押されて圧縮変形し、シール面部５３ａと面接触しながらその接触面積を増加させていく。
【００４９】
それと同時に、シール面部５３ａの上に付着したモルタルＭが、シール角部５２ａによって掻き落とされていくため、接触部位からモルタルＭを除去した状態でシール角部５２ａとシール面部５３ａとを面接触させることができる。
【００５０】
このとき、シール角部５２ａと対角する一角が嵌入部５１の内隅に位置するように、パッキン５２が嵌入部５１に嵌め入れられているので、パッキン５２を安定して支持することができ、シール角部５２ａをシール面部５３ａに適切に接触させながら変形させることができる。
【００５１】
また、蓋３０は、リンクアーム４３に回動自在に連結されている。そのため、パッキン５２に作用する力の状態に応じて、蓋３０がその傾きを微調整しながら、上部から排出口２０に嵌まっていくので、パッキン５２に過度な力が作用するのを抑制できる。従って、シール面部５３ａに付着したモルタルＭを適切に掻き取りながら、パッキン５２の摩耗も軽減でき、耐久性の低下も抑制できる。
【００５２】
従って、開いた時に蓋３０にモルタルＭが付着しても、閉じる時には、その都度、接触部位に付着したモルタルＭを除去できるので、モルタルＭの噛み込みを安定して防止できる。
【００５３】
なお、本発明にかかる排出ゲートは、上述した実施形態に限定されず、それ以外の種々の構成をも包含する。
【００５４】
例えば、実施形態では、混合機を例に説明したが、粉体を搬送する搬送装置や粉体を貯蔵する貯蔵装置などにも本発明の排出ゲートは適用可能である。排出口やパッキンの形状は矩形に限らず、円形や楕円形等、仕様に応じて適宜変更できる。パッキンの横断面形状も、シール角部を有していれば、三角形や台形など、四角形に限らない。
【符号の説明】
【００５５】
１  混合機
２  混合槽
２ａ  側壁面
１０  排出ゲート
２０  排出口
３０  蓋
４０  蓋開閉装置
５０  密閉構造
５１  嵌入部
５２  パッキン
５２ａ  シール角部
５３  当接部
５３ａ  シール面部
Ｍ  モルタル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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