JP2864264B2 - 流体の供給・払出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、多種類の流体を同一の流路を経て選択的に
順次供給，払出しするとともに、流路の洗浄をも容易に
実施することができる流体の供給，払出装置に関する。

〔従来技術及びその問題点〕

多種の流体を例えば槽から槽へ供給，払出す場合、従
来は、それぞれの配管を固定接続するか、あるいは人手
により行っていた。

例えば、ｎ種の流体をｍ種の槽に供給する場合配管本
数はｎ×ｍ本必要となり、流体が一種の場合でもｍ本の
配管を敷設しなければならず、その工事コスト，保全管
理，品質管理に改善すべき事項が多くあった。

また、多品種変量生産における移動槽式回分生産方式
においては、搬送車に積載された移動槽側の配管を必要
とする各種原料の配管とその都度自動接続しなければな
らず、その時間的ロスは軽視できないのが現状である。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、前記した従来技術の問題点を解決するため
に、ケーシング内に回転自在に配設されたロータに穿設
された流路によって多種類の流体を選択的に供給・払出
しするとともに、前記供給・払出しに際してロータとケ
ーシングとを密接させるための押圧手段を備え漏洩が全
くない流体の供給・払出装置の提供を目的とするもので
ある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る流体の供給払出装置は、前記の目的を達
成するために、略逆円錐状のロータを、該ロータと同一
形状に形成したケーシング中央孔に回転自在に配設し、
前記ロータ内には底面中央部に開口する垂直方向の流路
と、該垂直方向流路と連通する側面に開口する水平状の
流路を設け、前記ロータを垂直方向流路を中心として回
動せしめ、前記垂直方向流路と連通する水平方向流路を
前記ケーシング周壁に開口した多数の流通路と選択的に
連通するようにし、前記垂直方向流路を流体払出管が連
結されるケーシングに開口の通路に連通せしめ、前記ロ
ータに形成の流路に気体又は洗浄液を供給可能とすると
ともに、前記ロータとケーシングとの摺接面を密接せし
める押圧手段を設けたことをその特徴とするものであ
る。

〔作用〕

本発明に係る流体の供給・払出装置は略逆円錐状のロ
ータを、該ロータと同一形状に形成したケーシング中央
孔に回転自在に配設し、前記ロータ内には、底面中央部
に開口する垂直な流路と、該垂直な流路と連通する側面
に開口する水平状の流路からなる状の流路を穿設し、
前記ロータを垂直方向流路を中心として回動せしめて、
水平方向流路を前記ケーシング周壁に開口する多数の流
通路と選択的に連通するようにしたので、前記ロータに
穿設の流路を経て多種類の原料を順次、供給あるいは払
出すことが可能となり、しかも、その供給・払出しは同
一流路にて行うことができるものであり、また、前記の
流路に洗浄液を供給することにより、一種類の流体の供
給・払出しが終了後流路の洗浄が可能となり、更に、前
記したロータをケーシングとの摺接面に押圧する手段を
設けたので、流路とケーシング孔は一層密接に接合し、
流路の漏洩の恐れがないものである。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面に基いて説明する。第１図は第
１実施例，第２図は第２実施例，第３図は第３実施例を
示す。

第１実施例は供給流体が低圧例えば10kg/cm²G以下で
ある場合に用いられる供給・払出装置であり、図におい
て、１は逆円錐状のロータであり、該ロータ１は、逆円
錐状の内孔を有する略ドーナツ状のケーシング２にそれ
ぞれの円錐部を摺接させた状態で回転自在に配設され
る。

前記したロータ１には、一方がロータ１の底面中央に
開口する垂直方向流路３と、他方がロータ１の側壁の上
下方向中央部に開口する水平方向流路４とを連通させて
略状の流路５を穿設し、更に、前記ロータ１の上面中
央部に突設部６を形成し、該突設部６には下端を大径部
７′とした回転軸７を立設してある。流路の折曲部は流
体の流れを良好にするため曲線状とするのがよい。８は
ケーシング２の円形状の上蓋で、該上蓋８の上部には架
台９を架設し、その上部には位置検出及び停止位置制御
用のロータリエンコーダ10を載置し、前記回転軸７とロ
ータリエンコーダ10の軸11とをタイミングベルト12で掛
渡し、回転軸７をロータリエンコーダ10にて制御するよ
うにしている。また、前記架台９上にはサポート13に支
持された支持台14上に前記した回転軸７を作動をするギ
ヤードモータ15が載置されている。16は前記したケーシ
ング２の上蓋８とロータ１の上部中央突設部６との間の
漏洩防止用グランドパッキンである。

18は前記架台９の上板に固定された回転軸７を囲むよ
うに設けられたばねガイドであり、また、前記回転軸７
の下端大径部７′の端面上部には下部ばね受19が設けら
れ、該下部ばね受19と前記ばねガイド18の上面との間に
常時ロータ１を下方に押圧するばね20を介装する。21は
前記下部ばね受19と回転軸７との間に介装した軸受であ
る。

22は、前記したロータ１とケーシング２との接触部に
介在された例えば４フッ化エチレン樹脂等のシール用シ
ートリングで、23は前記シール用シートリング押えであ
る。

したがって、ロータ１はばね20によってケーシング２
との逆円錐状の接合面に介在するシール用シートリング
22に常時押圧され、ロータ１とケーシング２との間から
の漏洩は確実に防止される。

25,25,……は、ケーシング２の周壁に穿設した前記ロ
ータ１の流路５の水平流路４と選択的に連通する通路で
あり該通路25,25,25,……にケーシング端フランジ部26
に穿設された流路27、該流路27に連結される流体管28を
介して洗浄液供給官29又は空気、N₂等の不活性ガス供給
管30より洗浄液あるいは不活性ガスが供給可能とされて
いる。32は例えばボール弁のような止め弁33を備えた流
体供給管で、該流体供給管32は前記したケーシング２の
周壁に穿設した通路25と連通される。

35はケーシング２の下蓋であり、該下蓋35には前記ロ
ータ１の流路５の垂直方向流路３と連通する通路36が穿
設され、該通路36は流体払出管37と連通するようにされ
ている。

本第１実施例は、以上のように構成されるもので、特
に10kg/cm²Gより低圧の流体に使用されるもので、例え
ば多数の流体貯蔵槽に接続している流体供給管32,32,3
2,……から必要とする一種の流体を選択し、選択された
流体を流体供給管32よりロータの流路５及び流体払出管
37を経て受入槽（図示しない）に流体を供給する場合に
ついて説明すると、中央制御室（図示しない）からの指
示によりギヤードモータ15が作動して回転軸７を介して
ロータ１が回転するが、このとき、ロータリエンコーダ
10が所定の流体供給管32と連通するケーシング２の周壁
に形成した通路25の位置を検出制御してロータ１の流路
５の水平方向流路４を前記通路25に正しく接合させ、ロ
ータ１の回転を停止する。このとき、ばね20の押圧力に
よってロータ１はケーシング２との接合面に設けられた
シール用シートリング22に押圧されロータ１とケーシン
グ２とは密接される。また、必要に応じて空気あるいは
N₂等の不活性ガスを不活性ガス供給管30より流体管28、
ケーシング２のフランジ26に穿設の流路27を介してケー
シング２に穿設した通路25に供給し、圧力検知をするこ
とにより流路５とケーシング２の通路25との完全な接続
を確認し、弁33を開いて流体を供給払出す。計量装置
（図示しない）で計測して流体の払出量が設定量に達す
るとたゞちに前記弁33を閉じ、続いて不活性ガス供給管
30より気体を前述と同様にしてロータ１の流路５に送り
込み、ケーシング２の通路25、流路５に残留している流
体をすべて流体払出管37に払出す。

また、ケーシング２の通路25及びロータ１の流路５を
洗浄する場合は、洗浄液供給管29より洗浄液をケーシン
グ２の通路及びロータ１の流路５に供給して、洗浄し、
次の他種の流体に影響を与えないようにする。

上記したように一工程が終了したとき、前記と同様に
してロータ１を回動して次の流体供給管32と連通するケ
ーシング２の通路25と前記ロータ１の流路５とを接合
し、流体の払出しを行うものである。

本発明の第２実施例を第２図に基いて説明する。

第２実施例は、10kg/cm²G以上の高圧流体に用いて好
適な例であって、ロータ１の押圧手段が第１実施例では
ばねであったが、第２実施例では、前記のばねに代えて
油圧シリンダを用いるものであり、その他の構成につい
ては第１実施例と同一である。そして、第２図において
は、第１実施例と同一又は均等の部材は同一符号を付し
てある。

第２図において、40はロータ１に植設された回転軸７
に一体的に形成されたピストンであり、本実施例におい
ては、前記の回転軸７がピストン杆の役割りを果してい
るものである。41は、架台９の上部と一体的に形成さ
れ、前記のピストン40を内蔵する下部容体であり、架台
９に固定の上部容体42と前記の下部容体41とで油圧シリ
ンダ43を形成している。44は下部容体41に流体を供給す
るための通孔、45は上部容体42に流体を供給するための
通孔であり、両通孔44,45より交互に流体を圧入してピ
ストン40に作用させることにより、回転軸すなわちロー
タ１を小範囲で昇降せしめるものである。

46はカップリング47に固定されたスプライン筒軸で、
該スプライン筒軸46に前記した回転軸７の先端スプライ
ン部が係合し、前記回転軸７を上下方向に摺動自動とな
すとともに、ギヤードモータ15の回転をスプライン筒軸
46を介して回転軸７に伝達するものである。

48はカップリング47と回転軸７の先端との間に形成し
た間隙であり、49はロータ１とケーシング２の上蓋８と
の間に形成された間隙である。

以上のように構成される第２実施例は、ロータ１の流
路５とケーシング２の通路25が正しく接合したとき、油
圧シリンダ43の上部容体42の通孔45より油圧をピストン
40に作用させてロータ１を下方に押圧し、ロータ１とケ
ーシング２のシール用シートリング22に密接させ漏洩を
防止する。一種の流体の供給・払出しが終了後、油圧シ
リンダ43の下部容体41の通孔44より油圧を作用させてロ
ータ１を少し許り上昇させ、ロータ１とケーシング２の
シール用シートリング22とを離間させて、ロータ１を回
動せしめて、次の流体供給管と連通するケーシング２の
通路25と前記ロータ１の流路５とを正しく接合するよう
にし、前記と同様にしてロータ１を下動してケーシング
２と密接させ、次の流体の供給・払出しを行うものであ
る。

次に、第３図に示す第３実施例について説明すると、
第1,第２実施例では、洗浄液管29より洗浄液あるいは不
活性ガス供給管30より不活性ガスをケーシング２端のフ
ランジ部26に穿孔の流路27よりケーシング２に設けた通
路25、流路５に供給することで説明したが、第３実施例
では、洗浄液あるいは不活性ガスを前記通路25に他の手
段により供給するものであり、第３図に示す第３実施例
は、流体供給部及び洗浄液、不活性ガス供給部が第1,第
２実施例と相違するのみでその他の構成については同一
であり（第３図は便宜上低圧用を示したが高圧用でも同
様）、第３図においては前記第1,第２実施例と同一又は
均等の部材は同一の符号を付してある。

第３図において、50はケーシング２に開口する通路25
に連通するように前記ケーシング２に連結された流体管
であり、該流体管50は途中より上方に向かって折曲され
流量計51を付した流体供給管32が連結されている。前記
した流体管50のケーシング２の連結部には弁装置が設け
られ流体供給管32からの流体を流通路25、流路５に供給
あるいは遮断するようにしている。

前記した弁装置について説明すると、52は前記流体管
50のケーシング２の連結部に設けた弁座53にエアシリン
ダ54によって弁棒55を介して接離自在とされた弁体であ
り、該弁体52には先端突出部52′設けられている。

前記した弁棒55、弁体52及び弁体52の先端突出部52′
内には流体通路56が貫通して設けられ、該流体通路56は
前記弁体先端突出部52′の先端にノズルを介して開口し
ている。

28は前記流体通路56に蛇腹28′を介して洗浄液あるい
は不活性ガスを供給する流体管であり、該流体管28には
弁58にて切替え可能とした洗浄液供給管29及び不活性ガ
ス供給管30が接続されている。

また、57は弁棒の密封装置、58は弁体シールである。

第３実施例は以上のように構成されているので、通路
25と流路５との接続確認の必要が生じた場合、不活性ガ
ス供給管30より空気又はN₂ガスを流体管28に注入し、該
流体管28より弁棒55、弁体52内に形成した流体通路56を
介して通路25、流路５に供給し、ロータ１とケーシング
２との接合状態、漏れ状況を確認のうえエアシリンダ54
を作動して弁体52を弁座53より離間せしめ、流体供給管
32より流体をケーシング２の流通路25、ロータ１の流路
５に流入させ、ケーシング２の通路36、払出管37より流
体を供給、払出を行うものである。

また、払出後における残留流体を更に払出す場合は、
不活性ガス供給管３より不活性ガスを通路25、流路５に
供給することにより行われる。

そして、ロータ１の流路５を洗浄する場合は、弁58を
切替えて、洗浄液供給管29より洗浄液を供給し弁体52の
先端突出部52′先端のノズルより噴射して通路25、流路
５の洗浄を行う。

なお、前記した洗浄液供給管29については、ケーシン
グ周壁に開口する多数の流通路のそれぞれに対して設け
る必要はなく、多数の流通路のうちの一つに設けち必要
時にロータを回転して流路と接続すればよい。

以上、説明した第１実施例，第２実施例及び第３実施
例における流体払出管37に接続する受入部は固定された
槽，タンクあるいは各種ドラム等であって差支えない
が、特に本第1,第２及び第３実施例では移動槽式回分生
産方式に用いて好適であり、すなわち、移動槽を積載し
た搬送車は搬送路に沿って原料受入ステーションに移動
し、該原料受入ステーションに本第1,第２及び第３実施
例に示す装置が設置され、流体供給管32,32,32,……に
はその工程で使用する多数の原料，副原料の槽と接続し
ており、移動槽側の配管自動接続装置が作動して、移動
槽側の配管と本実施例の流体払出管37とを接続して、上
記した本実施例の動作を行うことにより、選択的に必要
な原料，副原料を順次移動槽に供給することができる。

上記した第1,第２及び第３実施例では、流体について
説明したが、必ずしも液体状のものに限らず粉粒体，ペ
レット状，ガス状のものでも実施することが可能であ
る。

また、上記した第1,第２及び第３実施例においては、
部材の接合部，摺動部等に耐摩耗性，耐薬品性にすぐれ
た例えば弗素系樹脂の密封装置が設けられ、流体の漏洩
を防止している。

第1,第２実施例において、洗浄液管29よりの洗浄液を
流体管28よりケーシング２端のフランジ部26に穿孔した
流路27を介してケーシング２に設けた通路25に供給する
ことで説明したが、ケーシング２端のフランジ部26に穿
孔しないで、適宜な位置のケーシング２の通路25に直接
洗浄液管を接続して、洗浄時のロータ１を回転して、ロ
ータ１の流路５と洗浄液管と接続しているケーシング２
の通路25とを接続するようにすれば、十分に洗浄が可能
である。

〔発明の効果〕

本発明に係る流体の供給払出装置は、多種類の流体を
選択的に順次、供給・払出す装置であって、多数の流体
貯蔵槽と多数の流体供給管とをそれぞれ接続しておくこ
とにより、流路を形成したロータを回転するのみで必要
な流体の払出しが可能となり、また、前記ロータをケー
シングに密接する押圧手段を設けたので、高圧流体の供
給払出しにおいても流体の漏洩は全くないものである。

そして、本発明に係る流体の供給・払出装置は、とり
わけ移動槽式回分生産方式において、移動槽と流体払出
管を接続するのみで必要とする原料，副原料を容易に移
動槽に供給が可能である。従って、一回の配管接続で原
料，副原料の供給が可能となるので生産能率は著しく向
上し、また、コンタミの心配もなく、品質の向上を図る
ことができ、その効果は著しいものがある。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明の流体の供給・払出装置の実施例を示
し、第１図は第１実施例の説明図、第２図は第２実施例
の説明図、第３図は第３実施例の説明図、第４図は各実
施例におけるロータの流路とケーシングの流通路との関
係説明図である。 1:ロータ、2:ケーシング 5:ロータの流路、7:回転軸 20:ばね、25:通路 32:流体供給管、40:ピストン 43:油圧シリンダ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】略逆円錐状のロータを、該ロータと同心円
   状に形成したケーシング中央孔に回転自在に配設し、前
   記ロータ内には底面中央部に開口する垂直方向の流路
   と、該垂直方向流路と連通する側面に開口する水平方向
   流路を設け、前記ロータを垂直方向流路を中心として回
   動せしめ、前記垂直方向流路と連通する水平方向流路を
   前記ケーシング周壁に開口した多数の流通路と選択的に
   連通するようにし、前記垂直方向流路を流体払出管が連
   結されるケーシングに開口した通路に連通せしめ、前記
   周壁に開口した通路に気体又は洗浄液を供給可能とする
   とともに、前記ロータとケーシングとの摺接面を密接せ
   しめる押圧手段を設けたことを特徴とする流体の供給・
   払出し装置。