(57)【要約】      （修正有）【課題】計量枡を兼ねたボール状の弁体に、一次ポートと二次ポートにそれぞれ挿入されたシールリングを押し付けて弁体外周のシールを行った定量供給ボールバルブについて、被輸送物が摺動面に噛み込むなどのトラブルが発生したときのメンテナンスを簡単に行えるようにすることを課題としている。【解決手段】定量供給ボールバルブ１を、ケーシング２の弁室２ｃに設置された弁体４に回転力を伝える弁軸５が、その弁軸を回転させる駆動源８の出力軸から切り離し可能、かつ、弁体４から抜き取り可能であり、さらに、弁体４は、弁軸５が抜き取られた状態において任意の方向に回転可能であり、その弁体４の弁軸方向寸法が、弁体４に対して接触した２個のシールリング６，６間の距離Ｌよりも小に設定されたものにした。【選択図】図１
2017075634.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次側輸送路に接続される一次ポート（２ａ）、その一次ポートの下方に配置されて二次側輸送路に接続される二次ポート（２ｂ）、及び、それらのポート間に配置される弁室（２ｃ）を有するケーシング（２）と、前記弁室（２ｃ）の入口を塞ぐボンネット板（３）と、前記弁室（２ｃ）に組み込まれる計量枡を兼ねたポケット（４ｂ）を備えたボール状の弁体（４）と、この弁体に回転力を伝える弁軸（５）と、その弁軸を回転させる駆動源（８）と、前記一次ポート（２ａ）と二次ポート（２ｂ）にそれぞれ組み込まれて前記弁体（４）の外周に調整された力で押し当てられる対向配置の２個のシールリング（６，６）とを具備し、前記駆動源（８）で前記弁体（４）を回転させて前記ポケット（４ｂ）の前記一次ポート（２ａ）と二次ポート（２ｂ）に対する開口状態を選択的に切り替える定量供給ボールバルブであって、
前記弁軸（５）が、前記駆動源（８）の出力軸（８ａ）から切り離し可能、かつ、前記弁体（４）から抜き取り可能であり、さらに、前記弁体（４）は、前記弁軸（５）が抜き取られた状態において任意の方向に回転可能であり、その弁体（４）の弁軸方向寸法が、前記弁体（４）に対して接触した前記２個のシールリング（６，６）間の距離よりも小に設定された定量供給ボールバルブ。
【請求項２】
前記駆動源（８）が前記ケーシング（２）に対する前記ボンネット板（３）の取り付け側とは反対側において前記ケーシング（２）に固定され、その駆動源（８）の中空出力軸（８ａ）に対して前記弁軸（５）が相対回転不可に差し込み嵌合されるように構成された請求項１に記載の定量供給ボールバルブ。
【請求項３】
前記一次ポート（２ａ）側のシールリング（６）の弁体（４）に対する押し付けが、シールリング（６）とケーシング（２）との間をシールするゴム製シール部材の弾性復元力を利用して行われている請求項１又は２に記載の定量供給ボールバルブ。
【請求項４】
前記弁体（４）が、前記ポケット（４ｂ）の開口（Ａｐ）の中央に、弁体の本体部（４ａ）の一部が切り残された形状のアーチ型のブリッジ（４ｃ）を備える請求項１〜３のいずれかに記載の定量供給ボールバルブ。
【請求項５】
前記ポケット（４ｂ）の開口（Ａｐ）の本体部外周側のエッジ（Ｅ）を尖鋭なエッジにした請求項１〜４のいずれかに記載の定量供給ボールバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、粉体や粒状物などの定量供給に利用される定量供給ボールバルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
定量供給ボールバルブは、計量枡を兼ねたボール状のポケット付き弁体を備えている。その弁体のポケットが一次ポート（入口ポート）に開口したときに供給装置から供給される被輸送物がポケットに定量流入し、その後、弁体が回転して前記ポケットが二次ポート（出口ポート）に開口したときにポケット内の被輸送物が二次側輸送路に流れ出る。
【０００３】
かかる定量供給ボールバルブは、例えば、下記特許文献１に記載されている。その特許文献１に記載された定量供給ボールバルブは、弁体とその弁体に回転力を伝える弁軸を一体に形成している。
【０００４】
また、この定量供給ボールバルブは、弁体の外周をシールするために、一次ポートと二次ポートに筒状の金属製のシールリングを挿入し、そのシールリングを、皿ばねなどの押圧具を用いて弁体の外周に押し当てている。
【０００５】
押圧具は、押圧力を変化させる機構を伴ったものが設けられている。その押圧具の押圧力を変動させることで弁体に対するシールリングの押し付け圧（シール圧）が適正圧に調整される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−２１７８４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した定量供給ボールバルブは、輸送路の閉止バルブとしても使用できる。また、ケーシングの内面に対する被輸送物の擦過が起こらないため、ケーシングの損傷が起こり難い。さらに、一次ポート（輸送路の上流側）と二次ポート（輸送路の下流側）との間の遮断性に優れ、被輸送物の気送用気体の使用量も少なくて済むなどの利点を有する。
【０００８】
しかしながら、従来の定量供給ボールバルブは、弁体と弁軸が一体に形成されていることから、弁体を収納したケーシング（弁ボディ）の内部において被輸送物が摺動面間に噛み込むなどのトラブルが発生したときのメンテナンスが複雑になる問題があった。
【０００９】
トラブルの修復は、まずはじめに定量供給ボールバルブを粉体の輸送路から取り外し、次いで一次ポートと二次ポートに組み込まれているシールリングを外し、これに前後して、弁室の開口を塞いでいるボンネット板をケーシングから外し、しかる後、弁体をケーシングから抜き取って摺動面間に噛み込むなどした被輸送物を除去する手順で行われる。
【００１０】
このような方法を採らざるを得ないのは、ボール状の弁体の場合、その弁体の外周にシールリングが押し当てられている状況下では弁体の一部がシールリングの内部に入り込むため、その弁体を弁軸の軸方向に引き抜こうとするとシールリングが障害物となってその引き抜きが許容されないからである。
【００１１】
このため、定量供給ボールバルブは、被輸送物が摺動面に噛み込むなどのトラブルが発生したときには上記の面倒な対応を取らざるを得なかったが、この方法は、定量供給ボールバルブの取り外しと分解に多くの手間と時間を費やす。
【００１２】
また、トラブルの原因を取り除いた後のバルブの再組み立て、輸送路に対する再組付けも必要であり、定量供給設備の稼働率低下と労力の増加が避けられない。
【００１３】
この発明は、上記の問題点を解消できるメンテナンスの容易な定量供給ボールバルブを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明の定量供給ボールバルブは、一次側輸送路に接続される一次ポート、その一次ポートの下方に配置されて二次側輸送路に接続される二次ポート、及び、それらのポート間に配置される弁室を有するケーシングと、前記弁室の入口を塞ぐボンネット板と、前記弁室に組み込まれる計量枡を兼ねたポケットを備えたボール状の弁体と、この弁体に回転力を伝える弁軸と、その弁軸を回転させる駆動源と、前記一次ポートと二次ポートにそれぞれ組み込まれて前記弁体の外周に調整された力で押し当てられる対向配置の２個のシールリングとを具備し、前記駆動源で前記弁体を回転させて前記ポケットの前記一次ポートと二次ポートに対する開口状態を選択的に切り替えるバルブであって、
前記弁軸が、前記駆動源の出力軸から切り離し可能、かつ、前記弁体から抜き取り可能であり、さらに、前記弁体は、前記弁軸が抜き取られた状態において任意の方向に回転可能であり、その弁体の弁軸方向寸法が、前記弁体に対して接触した前記２個のシールリング間の距離よりも小に設定されたものである。
【００１５】
かかる定量供給ボールバルブは、前記駆動源が前記ケーシングに対する前記ボンネット板の取り付け側とは反対側において前記ケーシングに固定され、その駆動源の中空出力軸に対して前記弁軸が相対回転不可に差し込み嵌合されるものが好ましい。
【００１６】
また、弁体とその弁体に接触するシールリングの少なくとも相互接触面（摺動面）に摩擦係数の小さな硬質被膜を設けたものや、一次ポート側のシールリングの弁体に対する押し付けを、シールリングとケーシングとの間をシールするＯリングなどのゴム製シール部材の弾性復元力を利用して行う構造にしたものなども好ましい。
【００１７】
このほか、ポケットの開口の中央に、弁体の本体部（球状殻）の一部が切り残された形状のアーチ型のブリッジを配置したり、ポケットの開口の本体部外周側のエッジを尖鋭なエッジにしたりするのも好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
この発明の定量供給ボールバルブは、ボンネット板をケーシングから外すと、弁軸を弁体から抜き取ることができる。
【００１９】
弁軸が抜き取られると、弁体は任意の方向に回転可能となる。そこで、この弁体を幅方向の片方の端面が上を向き他方の端面が下を向く方向に回転させる。その回転により、弁軸方向投影図における弁体の高さ寸法が、前記２個のシールリング間の距離（弁体に対してシールリングが接触していたときの距離）よりも小さくなる。
【００２０】
これにより、弁体を弁室の入口からケーシングの外部に抜き出すことができ、定量供給ボールバルブを輸送路に組み込んだままで（輸送路からのバルブの取り外しとシールリングのケーシングからの取り外しの手間を省いて）被輸送物が噛み込むなどしたトラブル箇所を修復することが可能になる。
【００２１】
なお、上記において好ましいとした構造の作用効果は、後述する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明の定量供給ボールバルブの一例を示す断面図である。
【図２】図１の定量供給ボールバルブの弁軸と駆動源の中空軸との連結状態を示す断面図である。
【図３】図１の定量供給ボールバルブに採用された弁体の正面図である。
【図４】図３の弁体の平面図である。
【図５】図３の弁体の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付図面の図１〜図５に基づいて、この発明の定量供給ボールバルブの実施の形態を説明する。
【００２４】
図１に示すように、例示の定量供給ボールバルブ１は、ケーシング２、そのケーシングに取り付けたボンネット板３、ケーシング２の内部（弁室２ｃ）に組み込まれる弁体４、その弁体を回転可能に支える弁軸５、ケーシング２に組み込まれた対向一対のシールリング６，６、各シールリングのシール圧を調整する押え機構７，７、及び弁軸を回転させる電動式の駆動源８を組み合わせて構成されている。
【００２５】
ケーシング２は、一次ポート２ａ、その一次ポートの真下に配置される二次ポート２ｂ、及び、それらのポート間に配置される弁室２ｃを有する。また、駆動源８が設置される側に、軸穴Ｓｈ１を備えたボス部２ｄを有する。
【００２６】
軸穴Ｓｈ１には、弁軸５の一端側が軸穴内面との間をシール材９でシールして挿通される。
【００２７】
一次ポート２ａは、ホッパーなどの被輸送物供給装置（図示せず）に繋がった一次側輸送路（これも図示せず）に接続されるポートであり、ここが、バルブに対する被輸送物の入口となる。
【００２８】
二次ポート２ｂは、二次側輸送路（これも図示せず）に接続されるポートであり、ここが、弁体４によって計量された被輸送物のバルブからの出口となる。
【００２９】
弁室２ｃは、駆動源８の設置側とは反対側に弁体４を出し入れする入口ＲＥを有し、その入口がケーシング２から取り外し可能なボンネット板３によって閉鎖される。入口ＲＥは、弁体４のボール形状部の直径よりも大きい。
【００３０】
ボンネット板３は、弁軸５の片端を支持する一端開口の軸穴Ｓｈ２を備えたボス部３ａを内面に有する。軸穴Ｓｈ２には弁軸５の他端側が挿入される。
【００３１】
ケーシング２に設けられたボス部２ｄの軸穴Ｓｈ１の内側開口部と、ボンネット板３に設けられたボス部３ａの軸穴Ｓｈ２の開口部には、軸受ブッシュ１０がそれぞれ挿入されており、対向配置の２個の軸受ブッシュ１０によって弁軸５が２点支持される。
【００３２】
弁体４は、計量枡を兼ねたボール状の弁体である。図３〜図５に詳しく示したこの弁体４は、弁軸方向寸法である幅Ｗ（図４参照）が、自身（弁体）に対して接触した２個のシールリング６，６間の距離Ｌ（図１参照）よりも小に設定されている。
【００３３】
この弁体４は、被輸送物を導入するポケット４ｂを有している。そのポケットの開口Ａｐは、弁体４の弁軸５を支点にした回転により一次ポート２ａと二次ポート２ｂに選択的に繋がる位置に設けられている。
【００３４】
弁体４の本体部４ａは、球状殻の両側を平行に切り欠き、さらに、ポケットの開口Ａｐとなる部分を、その開口Ａｐの中央にアーチ型のブリッジ４ｃが残されるように両側から切り欠いた形状になっており、前記ブリッジ４ｃがガイドとして機能して弁体４の弁軸５を支点にした回転が安定してなされる。
【００３５】
ポケットの開口Ａｐは、本体部４ａの外周側のエッジＥが尖鋭になる形状にしている。その尖鋭なエッジを備えさせると、硬い粒状の被輸送物がシールリング６と弁体４との間に挟み込まれたときに安定した剪断がなされ、弁体４の回転、ボールバルブの作動に支障が出ない。
【００３６】
弁体４は、さらに、リブ４ｄを介して本体部４ａに連なるボス４ｅを中心部に備えている。そのボス４ｅは、回り止め用のキー溝２ｅの加工された軸穴Ｓｈ３を有している。
【００３７】
なお、図示のバルブの弁体４は、ポケット４ｂが本体部４ａの両側に開放された形状になっている。
【００３８】
そのため、ポケット４ｂに流入した被輸送物は、弁体４とケーシング２との間の空間ｇ１（図１参照）や弁体４とボンネット板３との間の空間ｇ２（これも図１参照）に洩れ出すが、空間ｇ１、ｇ２が被輸送物によって一旦埋め尽くされるとそれらの空間に対する以後の被輸送物の洩れ出しは起こらないのでポケット４ｂが本体部４ａの両側に開放されていても特に問題は起こらない。
【００３９】
ポケット４ｂを図１及び図３〜図５のように、本体部４ａの両側に開放させることは必須ではない。弁体４は、両側に閉鎖壁を備え、ポケット４ｂと弁室２ｃの間がその閉鎖壁によって区画される形状であってもよい。
【００４０】
弁軸５は、長手途中に大径部５ａを有しており、その大径部５ａがボス４ｅの軸穴Ｓｈ３に挿通される。その大径部５ａの外周にはキー５ｃが設けられており、そのキー５ｃが弁体側のキー溝２ｅに軸方向相対スライド可能に嵌め込まれ、そのキー５ｃを介して弁軸５と弁体４との間で回転トルクの伝達がなされる。
【００４１】
シールリング６は、先端が弁体の本体部４ａの球面の外周面に密着する周知のリングであって、一次ポート２ａと二次ポート２ｂの内側に各々の外周をシールして挿入される。
【００４２】
押え機構７は、皿ばね７ａとケーシングに螺合させたねじ込み量調整の可能なリング状シート押え７ｂを組み合わせた既知の機構である。
【００４３】
一次ポート２ａ側（天の側）の押え機構７については、押圧用の弾性体は、シールリング６を受け支える必要がないので、皿ばねに代えてシールリングとケーシングとの間をシールするＯリングなどのゴム製シール部材を併用してもよく、そのゴム製シール部材の弾性復元力でシールリングを弁体に押し付ける構造は、部品点数が減少する。
【００４４】
駆動源８は、回転速度と回転数の制御が可能なギヤードモータなどが用いられている。この駆動源８の出力軸８ａ（図２参照）は、図示したような中空軸となっており、その出力軸８ａの軸穴Ｓｈ４に弁軸５の一端側に設けた小径部５ｂが抜き差し自在に差し込まれる。
【００４５】
その小径部５ｂの外周には、キー５ｄが植設されており、そのキー５ｄが中空の出力軸８ａの穴面に形成されたキー溝８ｂに差し込まれて、出力軸８ａと弁軸５との間での回転トルクの伝達がなされるようになっている。
【００４６】
図２に示した駆動源８の出力軸８ａに対する弁軸５の連結構造は、弁軸５を弁室２ｃの入口ＲＥ側から抜き取ることを可能にする。そのため、弁室２ｃからの弁体４の抜き取りを、ケーシング２から駆動源８を取り外さずに行うことができる。
【００４７】
例示の定量供給ボールバルブ１における弁室２ｃからの弁体４の抜き取りは、以下の手順でなされる。
【００４８】
まず始めに、ケーシング２からボンネット板３を取り外す。これにより、弁軸５が弁体４から抜き取り可能となる。
【００４９】
そこで、弁軸５を図１において左方に引っ張る。これにより、弁軸５は駆動源８の出力軸８ａから外れ、さらに、弁体４のボス４ｅからも抜けてケーシング２の外部に取り出される。
【００５０】
この状態になると、弁体４は任意の方向に回転可能となる。そこで、弁体４を、幅方向の片方の端面が上を向き他方の端面が下を向く方向（図１において紙面に対して直交する軸が回転の支点となる方向）に回転させる。
【００５１】
その回転により、弁体の幅方向の端面と本体部の外周面とが交差したコーナがシールリングの径方向中心を通り過ぎた位置から、弁体４の弁軸方向投影図における高さ寸法が徐々に小さくなる（その弁軸方向投影図における高さ寸法は、弁体が初期位置から９０°回転したときに弁体の幅Ｗと等しくなる）。
【００５２】
これにより、前記弁軸方向投影図における高さ寸法が、前記２個のシールリング６，６間の距離Ｌよりも小さくなる。
【００５３】
そこで、弁室２ｃから入口ＲＥを通して弁体４をケーシングの外部に抜き取る。これにより、被輸送物が噛み込むなどしたトラブル箇所を修復することができる。
【００５４】
その修復を終えたら、抜き取り時と逆の手順で弁体４と弁軸５で元通りに組み付ける。このときに、２個のシールリング６，６は、シール位置（抜き取り前の弁体に接触した位置）から弁室２ｃの中心側に若干動いているが、弁体４を回転させればその弁体によりシールリング６，６が元のシール位置に押し戻される。
【００５５】
従って、被輸送物が噛み込むなどしたトラブル箇所の修復を、輸送路からのバルブの取り外しとシールリングの取り外しの手間を省いて行うことが可能になる。
【００５６】
なお、弁体４やシールリング６は耐食性に優れるステンレス鋼などで形成したものが好ましい。また、弁体４とシールリング６の少なくとも相互接触面（摺動面）に摩擦係数の小さな硬質被膜を設けると、摺動面の耐摩耗性が向上し、バルブの耐久性が向上する。
【００５７】
その硬質被膜が、弁体４やシールリング６の表面全体にあると、被輸送物が硬い粒状であってもその被輸送物が接触する面が保護される。
【符号の説明】
【００５８】
１          定量供給ボールバルブ
２          ケーシング
２ａ        一次ポート
２ｂ        二次ポート
２ｃ        弁室
ＲＥ        入口
２ｄ        ボス部
２ｅ        キー溝
３          ボンネット板
３ａ        ボス部
４          弁体
４ａ        本体部
４ｂ        ポケット
Ａｐ        開口
Ｅ          開口の本体部外周側のエッジ
４ｃ        アーチ型のブリッジ
４ｄ        リブ
４ｅ        ボス
５          弁軸
５ａ        大径部
５ｂ        小径部
５ｃ、５ｄ  キー
６          シールリング
７          押え機構
７ａ        皿ばね
７ｂ        シート押え
８          駆動源
８ａ        出力軸
８ｂ        キー溝
９          シール材
１０        軸受ブッシュ
Ｓｈ１〜Ｓｈ４  軸穴
ｇ１、ｇ２  空間
Ｗ          弁体の幅
Ｌ          弁体に接触したシールリング間の距離
【図１】
2017075634.tif 000003
【図２】
2017075634.tif 000004
【図３】
2017075634.tif 000005
【図４】
2017075634.tif 000006
【図５】
2017075634.tif 000007