JP2001132879A - 収縮式スペーサ・パイプ - Google Patents
収縮式スペーサ・パイプInfo
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Abstract
衛生および清潔の基準を容易に保持でき、収縮式で、装
置部品の間隔を調整する必要性を最小限にするか不要に
してその間隔内に挿入および取外しできるスペーサ・パ
イプを提供する。 【解決手段】 向かい合う関係にある装置部品の間に使
用されるスペーサ・パイプは、本体と、本体の両端部に
配置された一対のフランジ・シールとを有する可撓シー
ル部材を含む。フランジ・シールは、装置部品の内側へ
向いたフランジと係合する。各装置部品のフランジに押
当ててフランジ・シールを圧縮するためにフランジ・シ
ールの1つと係合する形状に一対のフェルールが形成さ
れる。各フェルールはフランジ・シールに係合するロッ
キング脚と、ロッキング脚と向き合うウェッジ部分とを
有する。テーパー付きクランプはフェルールの間に配置
され、緊締されたときにフェルールと係合してそれを外
側へ押圧し、フランジ・シールをそれぞれの装置部品の
フランジに対して圧縮する。
Description
における固定部材間に使用するスペーサ・パイプに関す
る。特に、本発明は流体を扱うシステムにおける固定部
材を相互に連結するための取外し可能なスペーサ・パイ
プに関する。
ステムにおいて装置を相互に連結するために典型的に使
用される。例えば、液体食品の包装システムでは、複数
のバルブを通し、充填ノズルを通して山形頂部カートン
のような容器へ送られる液体製品を保存するために、製
品タンクが使用される。パッケージ内部に正確な量の液
体食品を注入するために、包装システムまたは包装機は
複数のバルブと、タンクから容器へ得た食品を移送する
ポンプとを含む。
ブはフレームに固定的に取付けられ、配管部分によって
互いに相互連結される。一般に、液密な無菌流体通路環
境を維持するために、配管部分は装置部品に対してクラ
ンプされる(また他の配管部分に対してもクランプされ
得る)。
ために、配管部分は互いに対して、また装置部品に対し
て、取外し可能に連結される。すなわち、配管部分およ
び装置部品の内面に対するアクセスを可能にするため
に、配管部分は取外すことができる。これは、食品製品
の装置および処理の適当な運転に欠かせない保守および
配慮の基準およびレベルを高く維持するために必要であ
る。
るこの構造形式は、食品包装工業以外の多くの工業で使
用できることは認識できるであろう。例えば、このよう
な配慮の基準およびレベルは、マイクロチップの処理お
よび製造などに関係する工業に見ることができる。
の間に使用される典型例では、保存タンク出口およびポ
ンプ入口ノズルはそれぞれ入口または出口ノズルの端部
のまわりに円周方向に配置されたフランジを含む。バル
ブはタンクから間隔を隔てられ、したがって装置部品間
に間隙すなわち空間が形成される。スペーサ・パイプが
ポンプとタンクとの間に挿入される。スペーサ・パイプ
も一般に装置部品のフランジと組合うためにいずれかの
端部に配置されたフランジを有し、スペーサ・パイプと
各々の装置部品との間に液密流体シールを維持するため
にそれぞれの組を成すフランジのまわりにクランプが配
置される。
に互いに接触するフランジ面のまわりにガスケットまた
は他のシールが挿入される。さらにしばしば、良好な液
密シールを維持するために装置部品間の間隙は、それら
の部品間にスペーサ・パイプを配置するために装置部品
を離隔させるような力を作用しなければならないか、ま
たは一方の装置部品を移動しなければならない。認識さ
れるように、これはシステムの保守、洗浄または補修を
行うために必要な時間と労力とを著しく増大させること
になる。
システムのような処理システムに必要な厳格な衛生およ
び清潔の基準を容易に保持できるスペーサ・パイプが必
要となる。このようなスペーサ・パイプは収縮式で、装
置部品の互いの間隔を調整する必要性を最小限にするか
不要にして、装置部品の間に挿入および取外しできるこ
とが望ましい。そのようなスペーサ・パイプは、融通性
を高めるため、またシステムの保守、洗浄または補修を
容易に行えるようにするために、システムに容易に装着
または取外しできることが最も望ましい。
用する収縮式スペーサ・パイプは、その装置部品の間に
液密流体通路を形成する。装置部品は一般に互いに向か
い合う関係状態に配置され、その内側へ向かう、すなわ
ち互いに向かい合うフランジを形成される。
部に配置された一対のフランジ・シールとを有する可撓
シール部材またはダイヤフラムを含む。フランジ・シー
ルは一般に本体を横断する方向に延在し、組合う装置部
品の内側へ向いたフランジと係合する形状に形成され
る。
当ててフランジ・シールを圧縮するために、フランジ・
シールのそれぞれ1つと係合および協働する形状に一対
のフェルールが形成される。それぞれのフェルールはフ
ランジ・シールに接して係合するロッキング脚と、その
ロッキング脚と向き合う関係状態のウェッジ部分とを有
する。フェルールがシール部材上に位置したとき、フェ
ルールのウェッジ部分は一般に互いに向かい合う関係と
なる。
配置され、このクランプは緊締されたときにフェルール
のウェッジ部分と係合する形状に形成される。スペーサ
・パイプおよび組合う隣接の装置部品の間に液密シール
を形成するために、フェルールに係合してそのフェルー
ルを外側へ押圧し、フランジ・シールをそれぞれの装置
部品のフランジに押当てて圧縮するための一対のブロッ
キング面をクランプは含む。
スペーサ・パイプは、組合う装置部品のてこ作業または
「ジャツキ−アップ」作業を無くすことで周知のスペー
サ・パイプの取外しまたは交換に必要な時間を短縮また
は無くする。本発明のスペーサ・パイプは、それ自体を
収縮させることができて組合う装置部品および(また
は)配管部分の間に容易に挿入および取外しできるよう
にする可撓シール部材を使用する。
は一般にロッキング脚を横断する方向に延在する脚とし
て形成される。このロッキング脚は溝を形成され、また
フランジ・シールはこの溝と係合するビードのような円
周方向の突起を含むことが好ましい。
ェッジ部分と係合する一対のブロッキング面を含むこと
ができる。このブロッキング面は或る角度に形成され、
フェルールのウェッジ部分がこのブロッキング面の角度
と補完的な角度に形成されることが好ましい。
脚およびウェッジ部分はフェルールの反対面に形成され
る。スリーブのような剛性部材がシール部材の本体のま
わりを円周方向に延在して配置でき、フェルールはフラ
ンジ・シールと係合されるときに剛性部座の上に配置で
きる。
なシールがテーパー付きクランプのブロッキング面とフ
ェルールのウェッジ部分との間に配置される。このよう
な構造は、大気圧未満の圧力を受けるシステム、例えば
真空圧システムに使用できる。
明、添付図面および特許請求の範囲により明白となるで
あろう。
が可能であるが、現在好ましいとされる実施例が図面に
示され、以下に説明されており、この開示は本発明の例
示と考えるべきで、本発明をその図示した特定実施例に
制限することを意図しないことは理解されるところであ
る。
例示の液体食品包装機10が示されている。この例示の
包装機10は、フレーム14で支持された1以上の製品
タンク12と、各タンク12に組付けられた少なくとも
1つの製品排出バルブ16とを含む。ノズル18が一般
にバルブ16の下方に配置され、このノズルを通してコ
ンベヤ20上に配置されて移動する複数の容器(図示せ
ず)のうちの1つに製品(食品)が配給される。例示の
包装機はスターク氏他に付与された米国特許第5488
812号に開示されており、本願で該特許明細書を援用
する。
置部品の間、例えば製品タンク12と組合うバルブ16
との間を延在する複数の連結部があり、これらの連結部
は必然的に食品のためのシールした液体流路を保持す
る。1つの周知の構造では、この相互連結は各種部品と
境界面を形成するフランジ面の位置に配置したガスケッ
トを有する鋼製スペーサを使用して構成される。例えば
装置の保守を行うためにこれらのスペーサの1つを取外
すには、装置部品、例えば製品タンクの取付け部または
支持部を弛め、ガスケットおよびスペーサを取外すため
に連結された装置からタンクを引き離すように上方へ向
けててこ操作またはジャッキ操作することがしばしば必
要となる。スペーサは、当業者に認識されるであろう酪
農用クランプ(dairy clamps)のような複
数のクランプによって各種装置部品に連結されて保持さ
れる。
間と労力とは、その保守、洗浄、補修または検査に関係
する費用を著しく増大させる。スペーサを取外すのに必
要な時間、したがって費用に加えて、保守が行われた
後、装置は包装システムの適当な運転を保証するために
再度連結および適当な整合を行わねばならない。このこ
とも保守全体に時間および費用を加算する。
または「ジャッキ−アップ」操作を無くしてスペーサ・
パイプの取外しおよび交換に必要な時間を短縮または無
くす、本発明の原理による1実施例の収縮式スペーサ・
パイプ26が示されている。この収縮式スペーサ・パイ
プ26は、一般にゴム製ダイヤフラムまたはシール28
と、一対のフェルールのようなフランジ30と、テーパ
ー付きクランプ32とを含む。
イヤフラム28は、実質的に円筒形の本体部分34を含
む。ダイヤフラム28は円筒形の本体34の各端部にフ
ランジ・シール36を含み、フランジ・シールは本体3
4をほぼ横断する方向に半径方向に、外方へ向かって延
在している。フランジ・シール36は、ダイヤフラム2
8を所定位置にクランプする領域を形成するため、およ
び液体流路を液密シールするために、外方へ向かって延
在する。好ましい実施例では、各フランジ・シール36
は内面38および外面40を含み、各面38,40は図
示したビード42のような、または面38,40から突
出する他の形式のシーリングおよび(または)整合部材
のような円周方向突起を含む。ダイヤフラム28はEP
DMのような食品等級ゴムなどで形成され、したがって
自体を押し潰して収縮するできるように、すなわち与え
られた部材間の空間、例えばタンク12とバルブ16と
の間隙に容易に挿入または取外しできるように圧搾する
ことができる可撓性を有する。
はダイヤフラムのフランジ・シール36と組合う形状に
形成され、フランジ・シール36を固定して、固定図5
に示す例示のタンク・フランジ44のような隣接の装置
部品または配管部分に対してフランジ・シールを組付け
る。フェルール30はダイヤフラムのフランジ・シール
36の各々と組付けられる。1実施例では、フェルール
30は一般にL形状の本体を有し、本体はダイヤフラム
のフランジ・シール36にほぼ平行に延在するロッキン
グ脚46と、ロッキング脚46を横断する方向へ延在す
るウェッジ脚48を含む。
ンジ・シール36に形成されたビード42と組合う形状
の溝50を形成されて含むことが好ましい。このように
して、フェルール30がダイヤフラムのフランジ・シー
ル36と係合され、密着されると、フランジ・シール3
6は収縮式スペーサ・パイプ26およびそれと組合う装
置のフランジ44の間に液密シールを形成し、またビー
ド42/溝50の構造はフランジ・シール36を隣接の
装置部品のフランジ44に対して適当に位置決めして、
すなわち着座させて保持する。最も好ましい実施例で
は、ウェッジ脚48は符号52で示されるテーパー面を
含み、この面は以下に説明するように、テーパー付きク
ランプ32と関連してダイヤフラム28の各端に形成さ
れるシールを向上させる。
ーパー付きクランプ32は、図3に符号56a,56b
で示されるように割りリング形状を有する本体部分56
によって形成される。割りリング56a,56bは基本
的に円周方向のクランプ部材を形成する。割りリング半
体56a,56bを互いに固定するために、ボルト・ブ
ロック58が割りリング半体56a,56bの各々から
突出している。割りリング56a,56bはボルト(図
示せず)または他の適当な固定具を使用して適当に固定
される。
48のテーパー面52と補完形の組合う形状に形成され
た傾斜すなわちテーパーを有する一対のブロッキング面
60(すなわち、符号62で示すような角度の付いた
面)を形成されている。収縮式スペーサ・パイプ26が
装置部品の間、または装置部品と剛性配管部分との間に
位置されると、フェルール30はダイヤフラムのフラン
ジ・シール36と係合するように位置決めされ、フェル
ールのウェッジ脚48のテーパー面52は互いに向かい
合う位置関係にされる。
ランプ32はフェルール30の間の間隙内に位置され
る。ブロッキング面60がフェルールのテーパー面52
と係合し、クランプ32が緊締されると、フェルール3
0をダイヤフラムのフランジ・シール36と係合させる
ように、すなわちフランジ・シール36に対して圧縮す
るようにフェルール30を外側へ向けて押圧する。この
外側へ向かう押圧はダイヤフラムのフランジ・シール3
6とそれぞれ隣接する装置のフランジ、例えばフランジ
44との間にシールを形成する。このために、収縮式ス
ペーサ・パイプ26は隣接する固定配管システム部分ま
たは装置部品の間に容易に取外しおよび取付け可能な連
結部を形成して、装置部品の間の液密連結を行う。
ール30の一方に係合してフェルール30を例えば製品
タンクのノズル・フランジ44に固定するために、酪農
用クランプ66または他の周知のクランプを配置するこ
とができる。一方のフェルール30およびダイヤフラム
のフランジ・シール36を静止すなわち固定した装置部
品に固定することは、最小限の労力を必要とするだけ
で、反対側のフェルール30をその対応する装置または
配管部分のフランジに対して容易に取付けできるように
する。
酪農用クランプ66を弛めることだけが要求される(酪
農用クランプ66はフェルール30/シール・フランジ
36/フランジ44の境界面の両方に使用でき、その場
合は両方の酪農用クランプの取外しが必要となることに
留意する)。多数または複数の酪農用クランプ66が取
外されたならば、テーパー付きクランプ32が取外され
る。ダイヤフラム28はその後フランジ・シール36を
互いに向けて圧縮することで内側へ向かって圧搾され、
スペーサ・パイプ26が取外される。
が図9〜図11に示されている。この実施例では、フェ
ルール130の本体のまわりで互いに反対側に位置する
関係に形成されたウェッジ脚148およびロッキング脚
146をフェルール130は含む。
ことのできるスリーブ168のような任意の保護または
支持部分が、ダイヤフラムの本体34のまわりでフェル
ール130の間に位置決めされて、付加的な構造支持ま
たは強度を連結部に与えることができる。別の方法にお
いて、他の実施例126は図3〜図8に示した具体例2
6に類似する。すなわち、テーパー付きクランプ32は
フェルール130の間に挿入され、ダイヤフラム28の
まわりに緊締される。クランプ32のブロッキング面6
0はフェルールのウェッジ脚148に係合し、フェルー
ル130を外方へ押圧してダイヤフラムのフランジ・シ
ール36と係合させ、このシールはフランジ、例えば隣
接する装置部品のフランジ44と係合する。
出システム(図示せず)を含むことができることも予想
される。そのような構造では、フェルールはプラスチッ
クなどの非金属材料で形成され、テーパー付きクランプ
と機械の他の導電部分との間を電気的に絶縁する。この
ようにして、漏れ検出(ダイヤフラムの漏れに関する)
は、絶縁されたテーパー付きクランプと機械との間に例
えば漏れた液体による電気的導通路が形成されたか否か
を監視することで、行える。
下のシステムを絶縁するために、スペーサ・パイプの実
施例226を使用できることがさらに予想される。この
構造では、図12に見られるように、O−リング270
のようなシーリング部材がウェッジ脚248のテーパー
面252とテーパー付きクランプ232のブロッキング
面260との間に配置される。O−リング270は、テ
ーパー付きクランプ232のブロッキング面260およ
びフェルールのテーパー面252に形成された溝272
に嵌め込むことができる。
び範囲から逸脱せずに、多くの変更例および変形例を成
し得ることが考えられるであろう。図示した特定の実施
例に制限することは全く意図しておらず、そのように考
えるべきと理解されねばならない。本明細書の開示は、
特許請求の範囲に包含されるそれらのすべての変更形を
特許請求の範囲の請求項で網羅することを意図してい
る。
サ・パイプを含む例示の液体食品包装機の斜視図であ
る。
の機械の一部の側面図である。
緊締する1つのクランプを有し、図面を明瞭にするため
に反対側の装置部品に対するクランプは取外されて示さ
れた本発明の原理による収縮式スペーサ・パイプの1実
施例の斜視図である。
一般的な配向でスペーサ・パイプを示す図4の線5−5
に沿う図4のスペーサ・パイプの横断面図である。
る。
る。
体の斜視図である。
が取外されて示されたスペーサ・パイプの他の実施例の
斜視図である。
プが取外されて示された図9のスペーサ・パイプの他の
実施例の横断面図である。
図よおよび図10のスペーサ・パイプの分解図である。
O−リングが配置されて示された収縮式スペーサ・パイ
プのさらに他の実施例の横断面図である。
Claims (21)
- 【請求項1】 一般に互いに向かい合う関係に配置さ
れ、それぞれ内側へ向いたフランジを形成された装置部
品の間に使用されて、該装置部品の間に液密流路を形成
する収縮式スペーサ・パイプであって、 本体と、本体の両端部に配置され、本体をほぼ横断する
方向に延在し、組合う装置部品の内側へ向いたフランジ
と係合する形状に形成された一対のフランジ・シールと
を有する可撓シール部材と、 それぞれの組合う装置部品のフランジに押当ててフラン
ジ・シールを圧縮するためにフランジ・シールの1つと
係合および協働する形状にそれぞれ形成された一対のフ
ェルールであって、それぞれがフランジ・シールに接し
て係合するロッキング脚および該ロッキング脚と向き合
う関係状態のウェッジ部分とを有し、フェルールがシー
ル部材上の所定位置に位置したときにフェルールのウェ
ッジ部分が一般に互いに向かい合う関係となる一対のフ
ェルールと、 フェルールの間に配置され、緊締されたときにフェルー
ルのウェッジ部分と係合して該フェルールを外側へ押圧
し、フランジ・シールをそれぞれの装置部品のフランジ
に対して圧縮するためのテーパー付きクランプとを含ん
で成る収縮式スペーサ・パイプ。 - 【請求項2】 フェルールのウェッジ部分がロッキング
脚をほぼ横断する方向に延在する脚として形成された請
求項1に記載された収縮式スペーサ・パイプ。 - 【請求項3】 ロッキング脚が溝を形成され、またフラ
ンジ・シールが該溝と係合する円周突起を含む請求項1
に記載された収縮式スペーサ・パイプ。 - 【請求項4】 円周突起がビードとして形成された請求
項3に記載された収縮式スペーサ・パイプ。 - 【請求項5】 フェルールのウェッジ部分と係合する一
対のブロッキング面をテーパー付きクランプが含む請求
項1に記載された収縮式スペーサ・パイプ。 - 【請求項6】 テーパー付きクランプのブロッキング面
が或る角度に形成され、フェルールのウェッジ部分がク
ランプ面の角度と補完的な角度に形成された請求項5に
記載された収縮式スペーサ・パイプ。 - 【請求項7】 フェルールがほぼL形状の本体を有する
請求項2に記載された収縮式スペーサ・パイプ。 - 【請求項8】 ロッキング脚がL形状の本体の片側に形
成され、ウェッジ部分がL形状の本体の他側に形成され
た請求項7に記載された収縮式スペーサ・パイプ。 - 【請求項9】 フェルールのロッキング脚およびウェッ
ジ部分がフェルールの反対面に形成された請求項1に記
載された収縮式スペーサ・パイプ。 - 【請求項10】 シール部材の本体部分のまわりを円周
方向に延在する剛性部材を含む請求項1に記載された収
縮式スペーサ・パイプ。 - 【請求項11】 フェルールがフランジシールと係合状
態にあるとき、フェルールは剛性部材の上に配置される
請求項10に記載された収縮式スペーサ・パイプ。 - 【請求項12】 テーパー付きクランプと、フェルール
のウェッジ部分の少なくとも1つと間に配置されたシー
リング部材を含む請求項1に記載された収縮式スペーサ
・パイプ。 - 【請求項13】 シーリング部材がO−リングである請
求項12に記載された収縮式スペーサ・パイプ。 - 【請求項14】 テーパー付きクランプと、少なくとも
1つのフェルールのウェッジ部分とに形成された溝内に
シーリング部材が配置された請求項12に記載された収
縮式スペーサ・パイプ。 - 【請求項15】 一般に互いに向かい合う関係に配置さ
れ、それぞれ内側へ向いたフランジを形成された装置部
品の間に使用されて、該装置部品の間に液密流路を形成
する収縮式スペーサ・パイプであって、 本体と、本体の両端部に配置され、本体をほぼ横断する
方向に延在し、組合う装置部品の内側へ向いたフランジ
と係合する形状に形成された一対のフランジ・シールと
を有し、フランジ・シールはそれぞれ突出形成されたビ
ードを有する内面および外面を有している可撓ダイヤフ
ラムと、 ほぼL形状の本体をそれぞれが有し、それぞれの組合う
装置部品のフランジに押当ててフランジ・シールを圧縮
するために一方のフランジ・シールと係合および協働す
る形状にそれぞれ形成された一対のフェルールであっ
て、フランジ・シールに接して係合するロッキング脚
と、互いに向かい合う関係になるウェッジ部分とをそれ
ぞれのフェルールが有し、ロッキング脚の各々はそれぞ
れのフランジ・シールから突出するビードを受入れるた
めに形成された溝を有し、ウェッジ部分はフェルールが
ダイヤフラム上の所定位置に位置されたときに互いに角
度を成し、互いに向かい合う関係とされる一対のフェル
ールと、 フェルールの間に配置されるテーパー付きクランプであ
って、一対の角度の付いたブロッキング面を有し、ブロ
ッキング面は、クランプがダイヤフラムのまわりで緊締
されたとき、フェルールのウェッジ部分に係合してフェ
ルールを外方へ押圧し、フランジ・シールをそれぞれの
装置部品のフランジに押当てて圧縮するための形状に形
成されているテーパー付きクランプとを含んで成る収縮
式スペーサ・パイプ。 - 【請求項16】 テーパー付きクランプのブロッキング
面の形成される角度およびフェルールのウェッジ部分が
形成される角度は、補完的関係にある請求項15に記載
された収縮式スペーサ・パイプ。 - 【請求項17】 テーパー付きクランプおよびフェルー
ルのウェッジ部分はそれぞれ形成された溝を有し、また
テーパー付きクランプおよびフェルールのウェッジ部分
の間でそれらに形成されている溝内に配置されたシーリ
ング部材を含む請求項15に記載された収縮式スペーサ
・パイプ。 - 【請求項18】 シーリング部材がO−リングである請
求項17に記載された収縮式スペーサ・パイプ。 - 【請求項19】 互いに向かい合う関係に配置され、そ
れぞれ内側へ向いたフランジを形成された装置部品の間
に使用されて、該装置部品の間に液密流路を形成する収
縮式スペーサ・パイプであって、 本体と、本体の両端部に配置され、本体をほぼ横断する
方向に延在し、装置部品の内側へ向いたフランジと係合
する形状に形成され、それぞれが突出形成されたビード
を有する内面および外面を有している一対のフランジ・
シールとを有する可撓シール部材と、 それぞれの装置部品のフランジに押当ててフランジ・シ
ールを圧縮するためにフランジ・シールの1つと係合お
よび協働する形状にそれぞれ形成された一対のフェルー
ルであって、それぞれがフランジ・シールに接して係合
するロッキング面および該ロッキング面と向き合う関係
状態のウェッジ面を有し、フェルールがダイヤフラム上
の所定位置に位置したときにウェッジ面が角度を成し、
一般に互いに向かい合う関係となる一対のフェルール
と、 フェルールの間に配置され、ダイヤフラムのまわりに緊
締されたときにフェルールのウェッジ面と係合して該フ
ェルールを外側へ押圧し、フランジ・シールをそれぞれ
の装置部品のフランジに対して圧縮するためのテーパー
付きクランプとを含んで成る収縮式スペーサ・パイプ。 - 【請求項20】 シール部材の本体部分のまわりに円周
方向に延在する剛性部材を含む請求項19に記載された
収縮式スペーサ・パイプ。 - 【請求項21】 フェルールがフランジ・シールと係合
しているとき、フェルールが剛性部材の上に配置される
請求項20に記載された収縮式スペーサ・パイプ。
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