JP3425965B2 - 枝管接続機構 - Google Patents

枝管接続機構

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JP3425965B2
JP3425965B2 JP07791092A JP7791092A JP3425965B2 JP 3425965 B2 JP3425965 B2 JP 3425965B2 JP 07791092 A JP07791092 A JP 07791092A JP 7791092 A JP7791092 A JP 7791092A JP 3425965 B2 JP3425965 B2 JP 3425965B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、使用済み高圧ガス容器
から残ガスを取り除き容器内を真空にする作業を自動で
行う残ガス放出・真空引き設備に利用できる枝管接続機
構に関する。
【0002】
【従来の技術】シランガス等の各種のガスは高圧ガス容
器(以下、容器と略称する)に充填されて顧客に供給さ
れている。顧客は容器からガスを取り出して使用する
が、その際使用済の容器には多少のガスが残留してい
る。この後容器は製造元に回収されて再び使用に供され
るが、その際容器内を清浄な状態にする必要がある。
【0003】従来この作業は、人手によって行われてい
た。すなわち、高圧ガス容器の残ガスを放出させ容器内
を真空に引くガス処理設備の管路と容器の容器弁とを袋
ナットを用いて接続した後、前記設備を運転して、容器
から残ガスを排気し、ついで高純度窒素ガス等の洗浄用
ガスの注入、放出を数回繰り返し、最後に容器内を真空
引きして、容器内を清浄な状態としていた。
【0004】このように従来は、ガス処理設備の管路に
容器の容器弁を袋ナットを用いて接続するといった作業
を、人手によって一本づつ行わなければならないので、
前記作業に多くの手間がかかる問題があった。
【0005】そして、この人手による高圧ガス容器の残
ガス放出・真空引き作業を自動化するためのガス処理設
備についても開発が行われてきている。この自動式のガ
ス処理装置としては、例えば、複数本の容器を直立した
状態で回転搬送するターンテーブルと、所定位置に移送
された容器の容器弁を開閉するための弁開閉装置と、容
器弁口金部に接続されるガス排出/導入用のホースの継
手部とこの継手部を押すための押圧機構とを有する枝管
接続機構とを具備した残ガス放出・真空引き設備が提案
されている。
【0006】この残ガス放出・真空引き設備は、ターン
テーブルによって使用済み容器を回転搬送し、所定位置
まで搬送された容器の容器弁口金部にホースの継手を接
続するとともに、弁開閉装置により容器弁を開放し、残
存ガスを継手部からホースに排出し、さらにホースを通
して容器内の真空引き、純窒素ガス洗浄等の清浄化処理
を行い、その後に容器内を真空引きして容器弁を閉じ
る。このようにして1本の容器の処理が完了したなら
ば、ターンテーブルが回転し次の容器が作業処理位置に
送られ、同様の手順で残ガス処理が行われる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような残
ガス放出・真空引き設備を実用化するにあたり、いくつ
かの問題点がある。それらの問題の1つとして、容器弁
の口金部とホースの継手との接続がスムーズに行われな
いという問題がある。即ち、ターンテーブルにより所定
の作業処理位置に搬送された容器の容器弁口金部に、ホ
ースの継手部を前進させて接続する場合に、前進する継
手部が容器弁口金部に当り、容器が押されることによっ
て容器が傾き、その結果、容器弁口金部と継手部との相
対的な位置にずれを生じ、継手部と容器弁口金部との接
続不良を招くおそれがある。
【0008】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、容器弁口金と継手との接続不良を解消し、高圧ガス
容器の残ガス放出・真空引き作業を自動化するための設
備を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の枝管接続機構
は、高圧ガス容器の容器弁に接続されるホースの継手部
が先端に取り付けられた従動機構とこの従動機構を押す
ためにこの従動機構の後方に設けられた押圧機構とを備
えた枝管接続機構本体と、この枝管接続機構本体を上下
動させる昇降手段とからなり、前記枝管接続機構本体を
前記昇降手段に、前記継手部を前進させて前記容器弁に
接続する際に前記高圧ガス容器が傾いた場合に、該継手
部の前進方向が該高圧ガス容器の傾斜に従って修正され
るように揺動可能に取り付けたものである。本発明にお
いて、前記枝管接続機構本体は、該枝管接続機構本体の
側方に設けられた軸を中心として揺動可能とされている
ことが好ましい。
【0010】
【作用】本発明の枝管接続機構は、ホースの継手部が先
端に取り付けられた従動機構と、この従動機構を押すた
めにこの従動機構の後方に設けられた押圧機構とを備え
た枝管接続機構本体を、昇降手段に揺動可能に取り付け
た構成としたので、ホースの継手部を前進させて容器弁
口金部に接続する場合に、前進する継手部が容器弁口金
部に当って容器が僅かに傾いたとしても、枝管接続機構
本体が揺動することによって継手部の前進方向が容器の
傾斜に従うように修正され、容器弁口金部と継手部とが
確実に接続される。
【0011】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の枝管接続機構
の一実施例を説明する。この実施例の枝管接続機構は、
高圧ガス容器の残ガス放出・真空引き設備に設けられて
いる。この高圧ガス容器の残ガス放出・真空引き設備
は、高圧ガス容器を取り扱う図1に示す容器取扱ユニッ
ト1と、高圧ガス容器の残ガスを放出させ容器内を真空
に引く図11に示すガス処理部2とによって概略構成さ
れている。そして容器取扱ユニット1はさらに高圧ガス
容器を載せて回転するターンテーブル3と容器を固定す
るための容器支持機構4と高圧ガス容器の弁を開閉する
容器弁開閉機構5と高圧ガス容器が前記所定位置に送ら
れたときその容器弁と前記ガス処理部2とを接続する枝
管接続機構6とによって概略構成されている。
【0012】前記ターンテーブル3は、図2に示すよう
に、円形の台7とこれを回転させるモータ8および減速
機9とによって構成されている。このターンテーブル3
の中央には、図3に示す、容器支持機構4が設けられて
いる。容器支持機構4は、前記台7の中心に立設された
支柱10と容器本体用V受け11とクランプ機構12と
弁部受け13とで概略構成されている。容器本体用V受
け11は、図4に示すように、ほぼV字状の切り欠きが
形成された板状の物で、容器の本体部分の上部と下部に
当接するように支柱10に取り付けられている。クラン
プ機構12は、エアーシリンダ15と、クランプ16と
クランプ確認用エアリミットスイッチ17とで概略構成
されている。このクランプ機構12は、上下2箇所に設
けられた前記容器本体用V受け11の間に設けられてお
り、エアーシリンダ15が伸長されると、図4中矢印Y
で示すように、クランプ16が倒れて容器本体用V受け
11との間に容器を挟んでこれを固定する。エアーシリ
ンダ15とエアリミットスイッチ17は図2に示すよう
に管路90によって接続されており、前述のようにクラ
ンプ16を倒してエアーシリンダ15内の圧力が所定の
値以上になるとこれがエアリミットスイッチ17によっ
て検知され、容器が固定されたことが確認されるように
なっている。弁部受け13は、図5に示すように、容器
の弁部18を保持するもので、上下に位置調整できるよ
うに設けられている。この弁部受け13には、弁部18
の安全弁20の設けられた側がほとんど緩みなく入る凹
部91が形成されている。そしてこの凹部91に弁部1
8の安全弁20側を挿入すると容器の容器弁口金部(以
下口金部と略称する)21はターンテーブル3の径方向
外方に向くようになっている。
【0013】前記容器弁開閉機構5は、図6に示すよう
に、前記ターンテーブル3の上方に設けられた梁部材2
2の下に連設された昇降ユニット23に取り付けられて
いる。この容器弁開閉機構5は、図7に示すように、下
端に設けられた爪部材24がセンターコンプライアンス
25を介して回転駆動機構26に接続されて成るもので
ある。爪部材24は、容器の弁部18のハンドル29に
係合するように配置された複数の爪27が板部28から
下方に向けて突設されたものである。回転駆動機構26
は爪部材24を回転させるもので、電動式や空気圧式の
ものがある。これら回転駆動機構26と爪部材24との
間に介在されたセンターコンプライアンス25は、回転
駆動機構26の中心軸と爪部材24の中心軸の位置が若
干ずれるのを許容するもので、弁部18のハンドル29
に対する爪部材24の係合が円滑に行われるようにす
る。前記昇降ユニット23の下端部には、図7に示すよ
うに、下降停止位置検出機構31が取り付けられてい
る。この下降停止位置検出機構31は、逆L字状の腕部
32,32の一方の下端に光電管33、他方に発光素子
34が設けられたものである。この下降停止位置検出機
構31の光電管33および発光素子34は、容器弁開閉
機構5の爪27が容器のハンドル29に適切に係合した
時、容器の口金部21の上端を検知する位置に設けられ
ている。
【0014】前記枝管接続機構6は、図6に示すよう
に、前記容器弁開閉機構5と同じ梁部材22に取り付け
られた昇降ユニット36と、この昇降ユニット36に揺
動可能に取り付けられた枝管接続機構本体6aとから構
成されている。この枝管接続機構本体6aは、図8に示
すように、後述するガス処理部2のホース40を容器の
口金部21に接続するためのもので、ガス処理部2のホ
ース40に接続された継手37が従動機構38の先端側
に取り付けられ、この従動機構38が押圧機構39によ
って押されるようになっている。継手37は、ガス流通
孔41が穿設された継手本体42の先端側外周にチャッ
ク43を備えたカバー44が取り付けられて成るもので
ある。継手本体42の先端部42aは口金部21の孔に
入る大きさに加工されており、この先端部42aの後ろ
には鍔部44aが形成されている。この鍔部44aの前
面には口金部21の端面に当接するパッキン45が取り
付けられている。この継手37の後部には従動機構38
が連接されている。
【0015】従動機構38は、前記昇降ユニット36に
取り付けられた支持体46の下面前部に設けられたレー
ル部材49に前後動自在に支持された軸受け部材47
に、摺動軸48が前後動自在に設けられたものである。
この摺動軸48の先端は前記継手本体42の後端に緩く
挿入されている。また軸受け部材47の先端と継手本体
42とは、円周方向に沿って6本のコイルスプリング8
8が配置されてなるフローティング機構87によって接
続されている。
【0016】この従動機構38の後方側には、押圧機構
39が設けられている。押圧機構39は、前記支持体4
6の下面中央部に取り付けられた軸受け部材52に摺動
ロッド53が前後動自在に挿入され、この摺動ロッド5
3がその後端に取り付けられたトグルリンク54をピス
トン55で動かすことによって前後動せしめるものであ
る。このトグルリンク54の他端は、前記支持体46の
後端に取り付けられたブロック57に回動自在に固定さ
れている。このブロック57の後部にはローラ58が設
けられており、前記梁部材22を支えている柱部材59
に設けられたブロック60にこのローラ58が当接して
押圧機構39の後退を防止している。このブロック60
には板体77を介してリミットスイッチ78,79が取
り付けられている。一方のリミットスイッチ78はトグ
ルリンク54が所定角度まで折れ曲がった状態を検知す
るように、他方のリミットスイッチ79はトグルリンク
54が伸びきった状態を検知するように設けられてい
る。
【0017】これら従動機構38と押圧機構39とは、
それぞれ軸受け部材47,52を介して支持体46の下
面側に連設されている。さらに、従動機構38と押圧機
構39とからなる枝管接続機構本体6aを固定した支持
体46は、図9に示すように昇降ユニット36先端に固
定された取付板61から下方に延出した吊下板62に揺
動可能に吊着されている。また取付板61と支持体46
との間には4つのスプリング63が介在されている。こ
の吊下板62の下端部は、図10に示すように、支持体
46の両側面に固定された外装板64の下端部にピン継
手65を用いて回動可能に取り付けられている。支持体
46はこのピン継手65を軸として揺動する一方、4つ
のスプリング63の反発力によって揺動範囲が規定さ
れ、所定範囲以上の大きな揺動の発生が防止されてい
る。これらのスプリング63は、矩形をなす取付板61
の各角部に固定されたボルト66に緩挿された状態で取
り付けられている。
【0018】この枝管接続機構6は、ホース40の継手
37が先端に取り付けられた従動機構38と、この従動
機構38を押すためにその後方に設けられた押圧機構3
9とからなる枝管接続機構本体6aを、昇降ユニットに
揺動可能に取り付けたことにより、継手37を前進させ
て口金部21に接続する場合に、前進する継手の先端部
42aが口金部21に当って容器が僅かに傾いたとして
も、枝管接続機構本体6aが揺動することによって継手
37の前進方向が容器の傾斜に従うように修正されるよ
うになっている。
【0019】前記ガス処理部2は、図11に示すよう
に、ホース40によって枝管接続機構6と接続されたも
ので、ホース40が連接された本管路68と、この本管
路68と除害装置69を接続する放出管路70と、前記
本管路68と真空ポンプ71を接続する真空管路72と
によって概略構成されている。本管路68の一端は純粋
窒素の供給源92に接続されており、他端には連成形の
圧力計74が接続されている。本管路68のホース40
が接続された部分より一端側の位置には窒素弁81が設
けられている。また前記放出管路70には放出弁82が
設けられており、真空管路72には真空弁83が設けら
れている。これら弁81,82,83は、作動用窒素管
路84から電磁弁81a,82a,83aを介し供給さ
れる作動用窒素によって開閉されるようになっている。
【0020】つぎに上記構成からなる高圧ガス容器の残
ガス放出・真空引き設備の動作を説明する。この設備で
高圧ガス容器の残ガスを処理するには、まずターンテー
ブル3上に容器を載せる。この時図5に示すように、容
器の弁部18の安全弁20側を容器支持機構4の弁部受
け13の凹部91に入れると共に、図4に示すように容
器の本体部分を容器本体用V受け11に収めるようにす
る。この後、クランプ機構12のエアーシリンダ15を
伸長させてクランプ16を倒し容器を固定する。このよ
うに容器が固定されたことは、エアーシリンダ15内の
エア圧が所定値以上になったことをエアリミットスイッ
チ17で検知することによって確認される。このように
して一本の容器をターンテーブル3に載せた後、図12
に示すように5本の容器を載せ、更にターンテーブル3
を定められた角度回転させると、1本目の容器が図12
中符号Aで示す作業処理点に送られる。すると、容器弁
開閉機構5が降下され、これに追従して枝管接続機構本
体6aが降下される。枝管接続機構本体6aの降下は容
器弁開閉機構5よりも1パルス遅れて開始される。この
降下は、図7に示すように、容器弁開閉機構5側の昇降
ユニット23に取り付けられた下降停止位置検出機構3
1によって容器弁のハンドル部29の上端が検知され、
図8に示すように、爪部材24の爪27を容器の弁部1
8のハンドル29に噛み合わせる。更に下降停止位置検
出機構31によって容器弁の口金部21の上端を検出
し、枝管接続機構6が降下して枝管接続機構本体6aの
位置決めが完了する。
【0021】上述のように容器弁開閉機構5および枝管
接続機構本体6aの高さ位置が定まった後、枝管接続機
構6の継手本体42と容器の口金部21を接続する。ま
ず枝管接続機構6の押圧機構39のピストン55が伸長
して、トグルリンク54が伸びる。すると押圧機構39
の摺動ロッド53が前進して従動機構38を前進させ継
手37の継手本体42の先端部42aが口金部21に軽
く挿入し、強く押される。継手本体42は摺動軸48と
継手本体42との間に設けられたフローティング機構8
7によってその位置がある程度自由に動けるようになっ
ているので、継手本体42の先端は口金部21の孔内に
円滑に導かれる。また枝管接続機構本体6aは昇降ユニ
ット36に固定された取り付け板61に揺動可能に吊着
されているので、継手37を前進させて口金部21に接
続する場合に、前進する継手37の先端部42aが口金
部21に当って容器が僅かに傾いたとしても、枝管接続
機構本体6aが揺動することによって継手37の前進方
向が容器の傾斜に従うように修正され、口金部21に継
手37の先端部42aが確実に挿入され強く押し付けら
れる。これにより口金部21と枝管接続機構6との接続
が完了する。
【0022】このように容器弁口金部21への接続が完
了すると、図11に示すガス処理部2による残ガス処理
が以下のように行われる。 まず真空管路72の真空弁83を開いて本管路68
及びホース40内を排気する。 この後、真空弁83を閉じ、ついで容器弁開閉機構
5により容器の弁部18を開き放出管路70の放出弁8
2を開いて、容器内の残ガスを放出させる。 ついで放出弁82を閉じ、本管路68の窒素弁81
を開いて容器に高純度窒素を注入する。 次に窒素弁81を閉じて放出弁82を開き、容器に
注入した高純度窒素を放出させる。 上記の工程を所定回数繰り返す。 放出弁82を閉じて真空弁83を開き容器内を真空
引する。 真空弁83を閉じる。 以上のようにして、高純度窒素により容器を洗浄し、容
器内の真空引が完了した後、容器弁開閉機構5により容
器の弁部18を閉じる。そしてこの後枝管接続機構6の
ピストン55を駆動して口金部21から継手本体42を
外す。こうして1本の容器の処理が完了すると、ターン
テーブル3が回転し次の容器が作業処理点Aに送られて
再び上述の手順で残ガス処理が行われる。
【0023】この実施例の枝管接続機構6は、高圧ガス
容器を所定の位置にセットし押圧機構39を動作させる
と、継手37が高圧ガス容器の口金部21に接続され
る。従ってこの実施例の枝管接続機構6によれば、ガス
処理設備のホース40に容器の口金部21を袋ナットを
用いて接続するといった作業が不要となり、高圧ガス容
器の残ガス放出・真空引き作業に要する人手を減らすこ
とができる。
【0024】またこの実施例の枝管接続機構6では、ホ
ースの継手部が先端に取り付けられた従動機構と、この
従動機構を押す押圧機構とからなる枝管接続機構本体6
aを昇降ユニット36に揺動可能に取り付けた構成とし
たので、押圧機構を作動させて従動機構を押し、継手3
7を前進させて先端部42aを容器弁の口金部21に接
続する場合に、前進する継手37の先端部42aが口金
部21に当って容器が僅かに傾いたとしても、枝管接続
機構本体6aが揺動することによって継手37の前進方
向が容器の傾斜に従うように修正され、口金部21と継
手37とが確実に接続される。従ってこの実施例の枝管
接続機構6によれば、高圧ガス容器の口金部21に対す
る接続を確実に達成できる。
【0025】なお、先の実施例では、昇降ユニット36
に枝管接続機構本体6aを揺動可能に取り付けるための
手段として、枝管接続機構本体6aを固定した支持体4
6を、昇降ユニット36に固定された取付板61に吊着
するとともに、支持体46と取付板61との間にスプリ
ング63を介在させて揺動可能に取り付けた構成とした
が、枝管接続機構本体6aを揺動可能に取り付けるため
の手段はこれに限定されず、例えば昇降ユニット36と
支持体46とを引張りバネや油圧緩衝機構等で揺動可能
に接続することも可能である。さらに、この実施例で用
いた吊下げ式の昇降ユニット36に代えて、据置式昇降
装置を使用しても良い。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による枝管
接続機構は、高圧ガス容器の容器弁に接続されるホース
の継手部が先端に取り付けられた従動機構とこの従動機
構を押すためにこの従動機構の後方に設けられた押圧機
構とを備えた枝管接続機構本体と、この枝管接続機構本
体を上下動させる昇降手段とからなり、前記枝管接続機
構本体を前記昇降手段に揺動可能に取り付けたものなの
で、高圧ガス容器を所定の位置にセットし押圧機構を動
作させると、継手部が高圧ガス容器の口金部に接続され
る。従ってこの枝管接続機構によれば、ガス処理設備の
ホースに容器の口金部を袋ナットを用いて接続するとい
った作業が不要となり、高圧ガス容器の残ガス放出・真
空引き作業に要する人手を減らすことができる。
【0027】また本発明による枝管接続機構では、枝管
接続機構本体が、昇降手段に揺動可能に取り付けられて
いるので、ホースの継手部を前進させて容器弁の口金部
に接続する場合に、前進する継手部が容器弁の口金部に
当って容器が僅かに傾いたとしても、枝管接続機構本体
が揺動することによって継手部の前進方向が容器の傾斜
に従うように修正され、口金部と継手部とが確実に接続
される。従って、この枝管接続機構によれば、高圧ガス
容器へのホース接続を迅速にかつ確実に達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の枝管接続機構が設けられた残ガス放出
・真空引き設備の容器取扱ユニットを示す図。
【図2】同残ガス放出・真空引き設備のターンテーブル
の部分とクランプ機構の構成を示す概略図。
【図3】同設備の容器支持機構を示す図。
【図4】同設備の容器支持機構の容器本体用V受けとク
ランプ機構を示す平面図。
【図5】同設備の容器支持機構の弁部受けを示す平面
図。
【図6】同設備の容器弁開閉機構と枝管接続機構とこれ
らを保持する昇降ユニットを示す図。
【図7】同設備の下降停止位置検出機構を示す正面図。
【図8】実施例の枝管接続機構を示す断面図。
【図9】同枝管接続機構の要部側面図。
【図10】図9中のX-X線断面図。
【図11】前記残ガス放出・真空引き設備のガス処理部
を示す系統図。
【図12】同設備の容器取扱ユニットを示す平面図。
【符号の説明】
1……容器取扱ユニット、2……ガス処理部、3……タ
ーンテーブル、4……容器支持機構、5……容器弁開閉
機構、6……枝管接続機構、6a……枝管接続機構本
体、7……台、8……モータ、9……減速機、10……
支柱、11……容器本体用V受け、12……クランプ機
構、13……弁部受け、15……エアーシリンダ、16
……クランプ、17……エアリミットスイッチ、18…
…弁部、20……安全弁、21……容器弁口金部、22
……梁部材、23……昇降ユニット、24……爪部材、
25……センターコンプライアンス、26……回転駆動
機構、27……爪、28……板部、29……ハンドル、
31……下降停止位置検出機構、32……腕部、33…
…光電管、34……発光素子、36……昇降ユニット、
37……継手、38……従動機構、39……押圧機構、
40……ホース、41……ガス流通孔、42……継手本
体、42a……先端部、43……チャック、44……カ
バー、44a……鍔部、45……パッキン、46……支
持体、47……軸受け部材、48……摺動軸、49……
レール部材、52……軸受け部材、53……摺動ロッ
ド、54……トグルリンク、55……ピストン、57…
…ブロック、58……ローラ、59……柱部材、60…
…ブロック、61……取付板、62……吊下板、63…
…スプリング、64……外装板、65……ピン継手、6
6……ボルト、68……本管路、69……除害装置、7
0……放出管路、71……真空ポンプ、72……真空管
路、73……3角部材、74……圧力計、77……板
体、78、79……リミットスイッチ、81……窒素
弁、82……放出弁、83……真空弁、81a,82a,
83a……電磁弁、84……作動用窒素管路、87……
フローティング機構、88……スプリング、90……管
路、91……凹部、92……純粋窒素供給源。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 ▲しゅん▼一 福岡県北九州市小倉北区東港2丁目3番 1号 日本酸素株式会社 北九州工場内 (72)発明者 広見 健二 福岡県行橋市西泉3−10−12 (72)発明者 豊田 康夫 福岡県北九州市小倉北区上富野三丁目16 番8号 不二興産株式会社内 (56)参考文献 特開 平5−99400(JP,A) 実開 昭63−180800(JP,U) 実開 昭63−99100(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F17C 5/00 - 6/00 F17C 13/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高圧ガス容器の容器弁に接続されるホー
    スの継手部が先端に取り付けられた従動機構とこの従動
    機構を押すためにこの従動機構の後方に設けられた押圧
    機構とを備えた枝管接続機構本体と、この枝管接続機構
    本体を上下動させる昇降手段とからなり、前記枝管接続
    機構本体が前記昇降手段に、前記継手部を前進させて前
    記容器弁に接続する際に前記高圧ガス容器が傾いた場合
    に、該継手部の前進方向が該高圧ガス容器の傾斜に従っ
    て修正されるように揺動可能に取り付けられたことを特
    徴とする枝管接続機構。
  2. 【請求項2】 前記枝管接続機構本体は、該枝管接続機
    構本体の側方に設けられた軸を中心として揺動可能とさ
    れていることを特徴とする請求項1記載の枝管接続機
    構。
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