JP3584083B2 - Automatic piping connection switching device - Google Patents

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JP3584083B2 JP14035395A JP14035395A JP3584083B2 JP 3584083 B2 JP3584083 B2 JP 3584083B2 JP 14035395 A JP14035395 A JP 14035395A JP 14035395 A JP14035395 A JP 14035395A JP 3584083 B2 JP3584083 B2 JP 3584083B2
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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、2つの配管群の配管自動接続切替え装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、回分生産システムでは、原料や製品(中間製品及び最終製品)等の流動体の移送は主として固定配管によるバルブ切替え操作による移送システムで行われてきた。例えば、食品並びに飲料製造プラントでは、ある中間製品を一工程の複数個のタンク群から他工程の複数個のタンク群に、所望の目的に応じて移送する場合には、固定配管ヘッダー群を設備して、配管の切替え、すなわちバルブの切替え操作によって行っている。このようなシステムで必要とされるバルブの数は、一方の配管数と他方の配管数との積に相当する数になる。例えば、食品業界のようにサニタリー性を重視する場合にはその材質もステンレス鋼を使用する必要があり、配管数が多い場合には相当の金額となる。
【0003】
筆者らはこのような状況を解決するための切替えシステムとして、特願平4−21252、特願平4−125812、特願平4−315207、特願平5−214034を提案している。これらの方式は、従来のような固定配管ヘッダー群を構成するのではなく、必要あるときに必要なラインの接続ができるシステムとなっている。
【0004】
図10で示すように、二つの配管群を接続するとき、一方の配管群X(不図示)と同数で、その長手方向を平行にして互いに隣接して配列された移動体セル群7Aを第1のユニット1とし、他方の配管群Y(不図示)の配管と同数で、その長手方向を第1のユニット1の移動体セル群7Aの長手方向に直交する方向に平行に、かつ、互いに隣接して配列された移動体セル群7Bを第2のユニット2とする。
【0005】
第1のユニット1の各移動体セルには、配管群Xの各配管につながる固定端部9Aに可撓性配管10Aを介して接続された移動体8Aが、移動体セルの長手方向に移動自在に設けられている。そして、移動体8Aの内部には可撓性配管10Aの端部に接続された配管継手(不図示)が組み込まれていて、移動体8Aが各移動体セル内を移動するとき、それぞれの配管継手の端面が一つの仮想的平面に沿って移動するようになっている。第2のユニット2においても同様に、可撓性配管10Bを介してもう一方の配管群Y(不図示)の各配管に接続された移動体(不図示)が第1のユニット1の移動体8Aの移動方向に直角の方向に移動自在であって、各移動体に組み込まれている配管継手の端面が一つの仮想平面に沿って移動するようになっている。
【0006】
このような構成の第1のユニット1と第2のユニット2が、各々の仮想平面を平行に対向させて配置されている。従って、第1のユニット1に属する移動体と第2のユニット2に属する移動体は相互に直交するように移動する。各移動体には配管継手が組み込まれており、この配管継手はさらに他端が配管群を構成する配管に接続する可撓性の配管に連なっている。各移動体は、組み合わせの指令により、駆動装置により所定の位置まで移動させられ相互に接続される。
【0007】
このような構成になっているため、第1のユニット1及び第2のユニット2の配管継手は移動体により、自在な位置に移動させられ、次いで相互に接続がなされ可撓性の配管要素を介して一方の配管群と他方の配管群間の流路が形成される。従って、第1のユニット1,第2のユニット2につながっている配管群の間で各移動体の組み合わせに従い切替え操作が実現する。
【0008】
例えば特願平5−214034にあって、移動体を一定方向に往復動自在に保持する第1のユニット1と、前記の方向に直角の方向に平行に往復自在に保持する第2のユニット2が、互いに対向して平行して配置され、可撓性配管からなる配管群がそれぞれ、第1のユニット1,第2のユニット2の移動体に連結されている。各ユニットの移動体を動かし、互いに対向するように位置決めして、内蔵されている配管継手を自動的に接合して配管の切替えを行なう。
【0009】
しかしながら、実際の現場では、必ずしも一方の配管群の配管と他方の配管群の配管が一対一の組み合わせではなく、一方の配管群のうちの配管1本に対して他方の配管群の配管の複数本を同時に接続したい場合がある。このような場合には、前記する方法では実現できない。
【0010】
そこで筆者等は前記の方法を実現するため特願平6−318141を提案した。例えば図11に示すように第1のユニット1では、8基のタンクT1〜T8にそれぞれ配管X1〜X8を介して接続された7つの配管継手部を有する配管ヘッダー5が平行に8本配置されている。第2のユニット2には、ポンプ、充填機等につながる7本の配管Y1〜Y7があり、各配管Y1〜Y7の固定端に可撓性配管10Bを介して接続された配管継手部を有する移動体8Bがそれぞれ、配管ヘッダー5の配置方向と直交する方向に移動自在になっている。これにより、充填機の種類や能力の点から第1のユニット1につながる一つのタンク(例えばタンクT1)から複数台(図11の例では7台)の充填機に例えば全数あるいは複数同時に液を移送することが可能である。これは、充填機の処理能力の点からその基数を増して対処しなければならない場合があること、また、充填物は同一であっても充填に用いられる瓶の容量や形状が異なることによって複数の充填機を同時に使いたい場合などがあるなどの理由で用いられる。このような例は、大量に消費される清涼飲料水、アルコール類の飲料用製品などに多い。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特願平6−318141に提案した従来方式では、以下のような問題点がある。
(1).第1のユニットは、タンク全数に相当する数の配管ヘッダーを所持しなければならない。
(2).配管ヘッダーに備える配管継手部の数が多くなる。
(3).特願昭5−214034で提案した1対1接続のように、接続状態が簡単に目で見て確認ができない。
(4).不要な部分まで配管ヘッダー内に製品残存があり得るため、残留物の経時変化による影響が生じる可能性がある。
【0012】
そこで本発明の目的は、上記の問題点を全て解決する配管自動接続切替え装置を提供することにある。
【0013】
また、他の目的としては、配管の切替え装置の下流側の可撓性配管とその先に接続される充填機からなるユーザ側の配管の洗浄を可能にすることにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、上流側の配管群Xの各配管に対応して接続されると共に互いに平行に配置された複数の可撓性配管Aと、該各可撓性配管Aの端部にそれぞれ設けられ、前記可撓性配管Aを撓ませて前記可撓性配管Aの長手方向に往復移動可能な、配管継手部aを持つ複数の移動体とを備え、該各移動体の配管継手部aが一つの仮想平面P1上を移動するように構成した第1のユニットと、
下流側の配管群Yの各配管に対応して接続されると共に前記第1のユニットの複数の可撓性配管Aの配置方向と直交する方向と平行に配置された複数の可撓性配管Bと、該各可撓性配管Bの端部にそれぞれ設けられ、前記可撓性配管Bを撓ませて前記可撓性配管Bの長手方向に往復移動可能な、配管継手部bを持つ複数の移動体とを備え、該各移動体の配管継手部bが、前記第1のユニットの仮想平面P1と平行にかつ対向して配置される別の仮想平面P2上を移動するように構成した第2のユニットとを有し、
前記第1のユニットの移動体と前記第2のユニットの移動体とを移動して、互いに対向するように位置決めした後、対向した移動体の配管継手部同士を自動的に接合して前記配管群Xと前記配管群Yの接続を切替える配管自動接続切替え装置において、
前記第1のユニットは、
前記仮想平面P1上に前記可撓性配管Aの配置方向と平行に固設され、前記第2のユニットの前記各可撓性配管Bの配置位置に対応するように前記可撓性配管Bと同数の配管継手部hを備える少なくとも1本の配管ヘッダーをさらに備え、
前記第2のユニットは、
前記第1のユニットの前記配管ヘッダーの配管に接続されると共に前記可撓性配管Bの配置方向と平行に配置されたヘッダー用可撓性配管と、
前記ヘッダー用可撓性配管の端部に設けられ、前記ヘッダー用可撓性配管を撓ませて前記仮想平面P2上を前記ヘッダー用可撓性配管の長手方向に往復移動可能な、配管継手部cを持つ移動体と、をさらに備えており、
前記第1のユニットの前記配管継手部aと前記配管ヘッダーの配管継手部h、または前記第2のユニットの前記配管継手部bと前記配管継手部cに、配管継手部同士の自動接続を行なうための自動接続装置が付設されていることを特徴とする。
【0015】
このような配管自動接続切替え装置では、
前記第1のユニットにて前記配管群Xの配管と前記可撓性配管Aとは、前記仮想平面P1とは異なる高さにある面上に整列配置された固定端部を介して接続され、
前記第2のユニットにて前記配管群Yの配管と前記可撓性配管B並びに前記配管ヘッダーの端部と前記ヘッダー用可撓性配管は、前記仮想平面P1とは異なる高さにある面上に整列配置された固定端部を介して接続されることや、
前記配管ヘッダーと前記ヘッダー用可撓性配管の中で最下端に、配管内の残存液を排出するための排出バルブが設けられることや、
前記配管群Xのうちの少なくとも1本の配管を洗浄専用の配管とすることが好ましい。
【0016】
【作用】
上記のとおりに構成された本発明の配管自動接続切替え装置においては、第1のユニットと第2のユニットの1対複数の接続は次の手順により行う。
【0017】
上流側の配管群Xの中の目的の配管と接続されている第1のユニット中の可撓性配管Aの端部の移動体を、第2のユニット中のヘッダー用可撓性配管と接続せしめる位置まで移動して位置決めし、この位置決めされた移動体と対向する位置に、配管ヘッダーの端部とヘッダー用可撓性配管により接続された移動体を移動する。また、第1のユニット中の配管ヘッダーの持つ複数の配管継手部hのいくつかと対向する位置に、下流側の配管群Yの配管と接続されている可撓性配管Bの端部の移動体を移動して位置決めする。
【0018】
そして、第1のユニット中の移動体内に設けた一方の配管継手部aと、前記ヘッダー用可撓性配管の端部の移動体内に設けられた他方の配管継手部cとを自動接続装置により接続して、目的の一本の配管から複数の配管継手部hを持つ配管ヘッダーまでの移送経路が確立される。次いで、所望の配管の組み合わせに従って、上述の配管ヘッダーのいくつかの配管継手部hに対して、前記配管群Yの配管と接続されている可撓性配管Bの端部の移動体の配管継手部bの接続操作を繰り返すことにより配管群間の接続を完成することができる。これによって1対複数での流通が可能となる。
【0019】
また、1対1での流体の移送経路を確立する場合は、配管群Yの配管と接続されている第2のユニット中の可撓性配管Bの端部の移動体を目的とする所定の位置まで移動して位置決めし、この位置決めされた移動体と対向する位置に、配管群Xの配管と接続されている第1のユニット中の所望の可撓性配管Aの端部の移動体を位置決めし、それぞれの移動体内に設けられてなる配管継手部a,bを自動接続装置により接続する。これによって、1対1での流通が可能となる。
【0020】
上記操作を実施することにより必要に応じて1対1あるいは1対複数での流通が可能となる。
【0021】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【0022】
(第1の実施例)
まず第1の実施例について説明するが、本発明の配管群と配管群の切替え装置では、第1のユニットと第2のユニットがそれぞれ水平に平行に対向するように設けてあっても、あるいは縦に平行に対向するように設けてあってもよい。以下は特記しない限り、水平に設ける場合の説明である。
【0023】
図1は、本発明の配管自動接続切替え装置の第1の実施例の全体配置を示す模式図で接続前の状態を示す。本図では配管ヘッダーは1本しか示されていないが、これが複数であっても差し支えない。
【0024】
本実施例の配管自動接続切替え装置は例えば図1のように表される。第1のユニット1には、所定の原料や中間製品のタンクT1〜T8につながる配管群X1〜X8があり、各配管X1〜X8の固定端部に接続された複数の可撓性配管10Aと、固定された配管ヘッダー5とが仮想の一平面P1上にそれぞれ並列に配置されている。複数の可撓性配管10Aの先端にはそれぞれ配管継手部a1〜a8が接続されており、配管継手部a1〜a8は各々、後述する移動体8A(図2参照)に内蔵されて図中X軸方向に移動可能になっている。本実施例では図1に示すように可撓性配管10Aを8本とし、固定配管ヘッダー5を1本としているが、可撓性配管10Aおよび固定配管ヘッダーの本数は任意に設定可能である。
【0025】
配管ヘッダー5は、例えば充填機などにつながっている配管群Yと同数の配管継手部を一定の間隔で備えており、例えば図1では配管群Yが配管Y1〜Y7からなるので配管継手部の数は7個(h1〜h7)である。このような配管ヘッダー5の配管継手部の数は、1つの製品を同時に幾つに分割移送する必要があるかによって決定される。この必要数は、生産計画のシミュレーションなどにより事前に決定され得る。
【0026】
第2のユニット2では、配管群Yの各配管Y1〜Y7を固定する固定端部にそれぞれ接続された複数の可撓性配管10Bと、第1のユニット1の配管ヘッダー5の配管と固定端部を介して接続されたヘッダー用可撓性配管55とが、前記平面P1と平行に一定の距離をおいて対向する仮想の平面P2上に並列に配置されている。固定配管ヘッダーが複数の場合を含め、第2のユニット2の可撓性配管の本数は、固定された配管ヘッダー5の数と当該配管ヘッダー5の配管継手部の数との和に等しく、図1の例では8本である。
【0027】
複数の可撓性配管10Bの先端にはそれぞれ、配管継手部a1〜a8,h1〜h7と接続可能な配管継手部b1〜b7が接続され、また、ヘッダー用可撓性配管55の先端には配管継手部a1〜a8と接続可能な配管継手部cが接続されている。これらの配管継手部b1〜b7、cは各々、後述する移動体8B(図2参照)に内蔵されて図中X軸方向と直交するY軸方向に移動可能になっている。
【0028】
前記移動体8A、8B内には配管同士の接続の為の接続継手(a1〜a8、b1〜b7、c)の他、目的とする所定の位置まで移動し位置決めを行う機構が設けられている。
【0029】
第1のユニット1の、複数の可撓性配管10Aからなる可撓性配管群と、第2のユニット2の、複数の可撓性配管10Bとヘッダー用可撓性配管55からなる可撓性配管群とは、それぞれ可撓性配管の本数に対応した個数の駆動部を持ち、この駆動部には、例えば回転可能なねじ軸に移動体を螺合する事により移動体を一直線上に往復移動させるものが考えられる。
【0030】
ここに可撓性配管と移動体の相関関係を図2を参照して説明をする。図2は、本発明の第1の実施例における配管接続機構の斜視図を示している。
【0031】
第2のユニット2の可撓性配管10Bの一端の配管継手部を内蔵する移動体8Bは第1のユニット1とは直角にY軸方向にのみ動く。第2のユニット2の可撓性配管10Bは、移動体セル7B内で、ケーブルベア状にU字状にされている。
【0032】
また各々のユニットにおいて可撓性配管は、からみを防止するために固定端部9A、9Bに固定されている。
【0033】
第1のユニット1では可撓性配管10Aの一端の配管継手部を内蔵する移動体8AはX軸方向にのみ動き、他端部は軸方向に固定して配置されている。第2のユニット2では可撓性配管10Bの一端の配管継手部を内蔵する移動体8BはY軸方向にのみ動き、他端部は軸方向に固定して配置されている。そのため、可撓性配管10Aと可撓性配管10Bとは互いにからみあうことがない。ヘッダー用可撓性配管55は固定端部につながり、その固定端を介して配管ヘッダーにつながっている。このように、可撓性配管の移動の自由度を減らすことにより、からみあいをなくし、自動化が困難であったホースステーションでのホース接続自動化を行なうのは前記提案と同様である。
【0034】
各々のユニットにおいて、可撓性配管1本ごとに1つの移動体セル7A(7B)が形成されている。移動体セル7A(7B)に用いられる移動体8A(8B)の移動装置は、移動体8A(8B)の移動を案内する一以上の案内部分15A(15B)と、前記移動体8A(8B)の側壁に敷設した雌ねじと、該雌ねじに螺合する雄ねじ軸、および雄ねじ軸を回転させるモータに代表される駆動装置とからなる。移動装置は、例えばサーボモータ、ねじ軸(ボールねじ、台形ねじなどが一般的である)、位置検出機構などから構成されており、現在の自動化技術の中でよく知られた技術である。
【0035】
モータなどの移動駆動装置12A(12B)と、位置検出およびフィードバック機構とにより、ねじ13A(13B)に螺合させられている移動体8A(8B)は正確に位置決めさせられることができる。もちろん、ねじ軸によることなく、例えばタイミングベルトやラックピニオンによってもよい。直線運動をさせるためには、回転運動を直線運動に変換するためのねじ13A(13B)部分および案内部分15A(15B)が必要とされる。電気エネルギーによる移動機構の他に、空気エネルギー、具体的には、空気シリンダーによって位置決めされてもよい。
【0036】
これらの位置決め機構を有する移動体セル7A(7B)は第1のユニット1、第2のユニット2に適当な間隔をおいて設置され、所望の組み合わせに応じて第1のユニット1および第2のユニット2の移動体を移動させ、移動体内にある配管継手部同士を同位置にて対向させる構成からなる。
【0037】
また前記配管継手部には、雌雄の関係で接合されるものや、特願平5−296548で、提案している洗浄性能に優れる継手など用途に応じて選定する。
【0038】
前記可撓性配管としては、いろいろなものを使用することができる。代表例として一般のフレキシブルホースであり、内部を流れる流体の性状、使用条件(圧力、温度など)、安全性などを考慮して材料の選定がなされればよい。例えば、ゴム製のホースや、各種材料のシートを数十層に積層して複合構造されるコンポジット製のもの、さらにそれらの内外をワイヤースパイラルで補強したものなどである。特に、コンポジット構造でワイヤースパイラルにて補強したものは圧力が高くても使用でき、可撓性にも優れている。
【0039】
また、自在継手としてスイベルジョイントを使用して構成される多関節配管とすることもできる。フレキシブルホースにはない、形状安定性が得られて、高圧力にも使用できる。
【0040】
次に、図3に基づき、1対1の例えば第1のユニット1のタンクから第2のユニット2の充填機へ流体の移送を実現する方法を説明する。図3は、本発明の第1の実施例において1対1接続を実施した様子を示す模式図である。
【0041】
1つの原料を第1のユニット1の配管群Xより選択し、第1のユニット1の可撓性配管を移動体8A(図2参照)により、第2のユニット2の所望の移動体と接続可能の位置まで移動し位置決めを行う。次に第2のユニット2の可撓性配管を所望の第1のユニット1のラインまで、移動体8B(図2参照)により移動させる。第1のユニット1の移動体8A内の配管継手部と第2のユニット2の移動体8B内の配管継手部とが向かい合い、第2のユニット2にある継手駆動装置14(図2参照)の駆動により結合される。
【0042】
例えば、配管群Xの配管X1に接続されているタンクT1の原料を、配管群Yの配管Y2に移送する場合、図3に示すように、第1のユニット1の配管継手部a1を内蔵する移動体8Aを所望の位置で位置決めし、次いで、第2のユニット2の配管継手部b2の移動体8Bを配管継手部a1と相対する位置に移動し位置決めさせる。これらの移動により、配管継手部a1と配管継手部b2が同じ位置に相対している状態になる。この配管継手部同士の接続前の状態を図4に断面図で示す。
【0043】
配管継手部a1と配管継手部b2は例えば接続部b2側に設けられている継手駆動装置14により結合される。本実施例では第2のユニット2の移動体8Bが継手駆動装置14を持っているがこれに限定されるものではない。
【0044】
この結合に際しては、芯をあわせるためのガイド機構及び芯ずれを吸収する適当な変位吸収機構が用いられるのは、在来の継手と同様であり、図示しない。例えば、ガイド機構としてよく用いられるのは、勾配をもったテーパーコーンやガイドピンとガイド孔の組み合わせによる方法である。変位吸収機構としては、継手全体をフリーベアリングを介して左右に滑動自在なようにして支承する機構がある。
【0045】
このような案内機構および変位吸収機構により芯合わせがなされた後に、接続部同士が最終的に押し付け合わせられる。これで、図4に示すシール52dに適当な面圧が付与されてシールができる状態となる。この状態で、フェルール部52bをクランプ35にて締め付けることにより、機械的な固持すなわちメカニカルロックを行なう。このクランプとしては、サニタリー部品・装置の締め込みに用いられる半割りクランプを自動的に行うことによって実現できる。フェルール部52bはテーパーになっており、同様にテーパーになっているクランプ35を用いて締め込むことにより、くさび効果により、小さな力で大きな締め付け力、即ち面圧力を得ることができる。したがって、流体圧力が大きい場合でも、小さな力で済む。
【0046】
次に、第2のユニット2の可撓性配管10Bの先端にある移動体8B内に設けられた内弁49を駆動するための内弁駆動装置(アクチュエーター)180(図2参照)を作動させる。配管継手部b2の内弁49は通常、ばね(不図示)によって閉になるようセットされていて、例えば空気シリンダーなどの内弁駆動装置に空気を供給することによって開となるように動作する。図5に、配管継手部同士を接続させた後の内弁駆動装置を駆動させた様子を示す。
【0047】
図5に示すように、移動体8Bの内弁駆動装置180の駆動により、内弁49と内弁48を密着させた状態で配管継手部a1側に移動させることで接続部a1から接続部b2へ流体の流路が確立する。これにより、配管継手部a1に接続されているタンクT1から、配管継手部b2に接続されている充填機への流体の移送が行われる。
【0048】
必要な移送動作が終了したら、内弁駆動装置である空気シリンダーへの空気の供給を停止し、これにより弁体48、49が自動復帰ばね86の付勢力により元の状態に復帰させられる。図6はこの時の状態を示すものである。
【0049】
配管継手部a1の内弁48と配管継手部b2の内弁49との接合部のシール52eとその外側の接液面61は汚れているので、図6に示すように接続を解除して切り離す前に内弁の接液面61およびシール52eを洗浄する。この洗浄のために、接続部b2の弁体軸52の同心軸に洗浄チャンバー90が設けられている。
【0050】
この洗浄チャンバー90を用いた洗浄動作を下述する。
【0051】
図6において、弁体軸52と、弁体軸52の内側に同心にて設けられている洗浄チャンバー90との空間に、弁体軸52内の下部から洗浄液が供給される。
【0052】
供給された洗浄液は、洗浄チャンバー90の先端に設けた噴出機構91により噴出される。この噴出機構91としては各種のものがあるが、細い隙間を用いるものや、斜めに設けられた細孔を用いるもの、噴出が渦巻状になるように切線方向に穿孔されたものなどがある。加圧供給された洗浄液は先端の噴出機構91から噴出され、上下の内弁48と内弁49の接合部を気密するシール52eと内弁接触面61とを洗浄し、下部の内弁49の内側に形成されたロート状の中央開放空間85及び、その下部の洗浄チャンバー90と弁体軸52の隙間を伝って排出管などより外部に排出される。
【0053】
これは面間CIP(Cleaning in Place)であり、切り離し前に接触面を洗浄できることは、切り離した後に周囲を汚すことがないので便利である。
【0054】
しかる後、前記の機械固持のための半割りクランプ35による締め込みが解除され、離脱がなされる。
【0055】
そして配管継手部同士が切り離され、第1のユニット1の可撓性配管の先端につながった接続部a1を内蔵する移動体8Aと第2のユニット2の可撓性配管の先端につながった接続部b1を内蔵する移動体8Bとをそれぞれ駆動し元の位置(ホームポジション)へ戻る。
【0056】
上記の継手駆動装置14および内弁駆動装置180からなる接続装置は移動体の数が少ない側に設けるのが、全体の接続装置の個数を少なくするためには都合が良いと思われ、本実施例では、第2のユニット2の移動体に設けられているが、これに限定するものではない。
【0057】
次に図7に基づき、1対複数の例えば第1のユニット1のタンクから第2のユニット2の複数の充填機へ流体の移送を実現する方法を説明する。図7は、本発明の第1の実施例において1対複数接続を実施した様子を示す模式図である。
【0058】
ここでは、第1のユニット1のタンクT2の原料を第2のユニット2の配管群Yの配管Y1、Y2、Y3、Y4の先につながっている4台の充填機へ移送させるために接続部b1、b2、b3、b4を介して移送する方法について詳細に説明をする。
【0059】
第1のユニット1の所望の原料の入ったタンクT2とつながっている配管継手部a2を移動体8Aにより、ヘッダー用可撓性配管55と接続可能の位置まで移動させる。次に、第2のユニット2のヘッダー用可撓性配管55の先端の配管継手部cを移動体8Bにより、所望の配管継手部a2と接続可能位置まで移動させる。すると、第1のユニット1の配管継手部a2と第2のユニット2の配管継手部cが向かい合い、配管継手部cが持つ継手駆動装置14(図2参照)の駆動により配管継手部a2と配管継手部cとが接続される。これによって、タンクT2から配管X2、可撓性配管10A、ヘッダー用可撓性配管55を通じて配管ヘッダー5までがつながった状態になる。そして、配管継手部cが持つ内弁駆動装置180(図2参照)の駆動により弁開状態(図5参照)となり、第1のユニット1にあるタンクT2の製品が固定配管ヘッダー5まで流通している状態になる。
【0060】
第2のユニット2には、第1のユニット1の固定配管ヘッダー5が備える配管継手部h1〜h7に対応する数の可撓性配管が配置されており、配管継手部h1〜h7と、第2のユニット2の複数の可撓性配管の先端の配管継手部b1〜b7とがそれぞれ対向しあった状態で原点とする。
【0061】
図8は、第1のユニット1の配管ヘッダー5の配管継手部h1〜h7と、第2のユニット2の移動体8Bの配管継手部b1〜b7が対向したときの位置関係を表す断面図である。
【0062】
図8に示すように、第1のユニット1側のタンクT2とヘッダー用可撓性配管55とが接続されたことにより、流体が移送可能な状態になっている固定配管ヘッダー5の配管継手部h1〜h7と、流体を移送せしめるために接続をする第2のユニット2の配管継手部b1〜b7が対向した状態で向かい合っている。充填機などの必要稼働数により同時に接続を必要とする配管数が決定されると、これによって第1のユニット1のタンクT2とつながっている配管ヘッダー5側にある配管継手部h1〜h7と、第2のユニット2側の接続所望な配管継手部が、当該第2のユニット2側の接続所望な配管継手部の各々が持つ継手駆動装置14(図2参照)により接続されるのを待つ。
【0063】
配管ヘッダー5側の配管継手部h1〜h7と第2のユニット2側の接続所望な配管継手部の接続は、本実施例では第2のユニット2側の配管継手部の各々の移動体が持つ継手駆動装置14(図2参照)によって行われるので、配管ヘッダー5側の配管継手部h1〜h7は第2のユニット2側の接続所望な配管継手部が接続してくるのを常に待っている状態にある。その手順は図4乃至図6に基づく説明と同様であり、図8によれば以下の通りである。
【0064】
1.配管継手部h1〜h4、b1〜b4のフェルール40をクランプ41により機械的な固持(メカニカルロック)を行う。
【0065】
2.配管継手部h1〜h4、b1〜b4の内弁36、39を内弁駆動装置の駆動よって開かせる。この内弁駆動装置は配管継手部b1〜b4の内弁39の下端に連結されているものである(図2参照)。配管継手部h1〜h4の内弁36の開閉は、配管継手部b1〜b4の内弁39に押し上げられて開き、配管継手部b1〜b4の内弁39の内弁36への押圧力を抜くことにより配管継手部h1〜h4に設けられた自動復帰ばね80のばね力で閉じるよう構成されている。
【0066】
3.配管継手部b1〜b4の下に設けられた内弁駆動装置を作動させ内弁39を押し上げる。この内弁39は、通常はばねによって閉になるように設定されていて、例えば、アクチュエーター側に空気を入れることによって開となるように作動する。配管継手部b1〜b4の内弁駆動装置より内弁39は押し上げられ、相対している配管継手部h1〜h4の内弁36を押し上げることになる。これにより配管ヘッダー5の配管につながるヘッダー用可撓性配管ヘッダー55を介してタンクからの製品は配管継手部b1〜b4に流入する。
【0067】
4.接続が完了後、タンク内の流体を流通し、例えば、充填装置側に移送を行う。
【0068】
5.流通を止める際には、配管継手部b1〜b4につながる空気アクチュエーター(内弁駆動装置)への空気の供給を停止する。これにより内弁39は配管継手部h1〜h4に設けられた自動復帰ばね80により閉になると共に、配管継手部h1〜h4の内弁36も自動復帰ばね80によって同時に閉になる。
【0069】
6.次にヘッダー用可撓性配管55の先端の配管継手部cが持つ内弁駆動装置への空気の供給を停止する。第1のユニット1側にある配管継手部a2内の内弁と、ヘッダー用可撓性配管55の先端の配管継手部cの内弁が同時に閉になる。
【0070】
7.ここで、固定配管ヘッダー5側の配管継手部h1〜h7内の内弁36と、第2のユニット2側の配管継手部b1〜b7内の内弁39との接合部のシール50とその外側にある内弁の接液面51と、図6に示した第1のユニット1側の配管継手部a2の内弁48とヘッダー用可撓性配管55の先端の配管継手部cの内弁49の接合部のシール52eとその外側にある内弁の接触面61は汚れているので、接続を解除して切り離す前に洗浄する。この洗浄のため、内弁39、49の弁体軸に洗浄チャンバーが設けられている。これによってCIPが行われる。洗浄(CIP)の具体的な方法は、図7を用いて前述した1対1接続の時と同様に行われる。
【0071】
切り離し前に接触面を洗浄できることは、切り離した後に周囲を汚す事がない。この後に、前記の機械固持のための半割りクランプ41による締め込みが解除され、離脱がなされる。
【0072】
8.配管ヘッダー5の配管継手部h1〜h4と接続されている第2のユニット2側の配管継手部b1〜b4同士の接続を、配管継手部b1〜b4の各々の移動体が持つ継手駆動装置(図2参照)により解除する。
【0073】
9.第1のユニット1側の配管継手部a2とヘッダー用可撓性配管55の先端の配管継手部c同士の接続を、配管継手部cを内蔵する移動体が持つ継手駆動装置(図2参照)により解除する。そして、それぞれの移動体によってそれぞれの原点へ戻る。
【0074】
第1のユニット1の固定配管ヘッダー5と、その配管につながっている第2のユニット2のヘッダー用可撓性配管55との中には、タンク等とつながった第1のユニット1の移動体内の配管継手部との接続を切り離しても残存液が残る。その残存液を回収するために、図示していないドレーン用のバルブを、固定配管ヘッダー5とヘッダー用可撓性配管55の中での最下端に設け、適宜バルブの開閉を行うことによって、ヘッダー内に残った流体を回収する。また、固定配管ヘッダーへ、空気等を送り込んで配管内残存液を加圧し押し出せばより効果的であるのは、勿論である。
【0075】
このバルブの選定については、市販されている物の中から流体の流通温度、流体の性状を考慮して適選すればよい。
【0076】
この配管自動接続切替え装置の管理システムとしては、配管群の配管の組合せ管理を行う上位コンピュータ及び移動体の移動及び配管継手部の接続を管理するコンピュータからなる。いわゆる生産管理を行うことにより、次工程への移送や製品の銘柄切替えが決定されると、それにより、タンク内容物の移動シーケンスが決定される。移液の順序、ルート決定、バルブ操作順序が決定され、配管接続切替え装置での組合せが決定される。
【0077】
次いで、移動体の移動及び配管継手部の接続を管理するシステムが作動する。そこでは、情報に基づいて移動体の移動方向、移動距離等が管理されて、さらに確実に接続がなされたことを確認することも含まれる。
【0078】
これらの管理システムは、本装置がユニット化し易く、拡張性に富むので、管理システムも分散型のシステム構成が望まれる。
【0079】
(第2の実施例)
第1の実施例では、面間CIPによって上部弁体と下部弁体の接触面は洗浄されていて清潔になっているが、第2のユニット2の可撓性配管群や、充填機の洗浄については、自動では行われていない。
【0080】
第1のユニット1の配管群の洗浄専用のラインを1本設けると、固定配管ヘッダー、第2のユニット2の可撓性配管群、充填機等の洗浄についても自動で行える。
【0081】
図9は、第1のユニット1の配管群の1本、例えば配管X8を洗浄専用すなわち、洗浄専用CIPラインとした時の洗浄実施例である。
【0082】
洗浄の方法として、例えば
1.配管X8とつながっている配管継手部a8と、ヘッダー用可撓性配管55の先端の配管継手部cを接続する。
【0083】
これによって洗浄液は、ヘッダー用可撓性配管55内を介して固定配管ヘッダーの配管継手部h1〜h7まで流通状態になる。
【0084】
2.固定配管ヘッダー5の配管継手部h1〜h7と第2のユニット2の配管継手部b1〜b7を順次、第2のユニット2の配管継手部b1〜b7の各々の移動体が持つ継手駆動装置14(図2参照)で接続を行う。
【0085】
これによって洗浄液は、第2のユニット2の複数の可撓性配管と接続された配管群Yを通じて、その先に設置されている充填機等まで洗浄液が流通可能状態である。
【0086】
3.第2のユニット2の配管継手部b1〜b7の各々の移動体に取り付けてある内弁駆動装置180(図2参照)にて、固定配管ヘッダー5の配管継手部h1〜h7の内弁が、第2のユニット2の配管継手部b1〜b7の内弁によって押し上げられて洗浄液が第2のユニット2に流入する。これを順次あるいは同時に固定配管ヘッダー5の配管継手部h1〜h7と第2のユニット2の配管継手部b1〜b7とで行う。
【0087】
4.洗浄終了時は、第2のユニット2の配管継手部b1〜b7の内弁を閉じる。これによって、第2のユニット2側の配管内に洗浄液が流入されてこない。
【0088】
5.第2のユニット2の配管継手部b1〜b7の各々の移動体が持つ継手駆動装置14(図2参照)で、固定配管ヘッダー5の配管継手部h1〜h7と第2のユニット2の配管継手部b1〜b7の接続を解除する。
【0089】
6.配管X8の配管継手部a8とヘッダー用可撓性配管55の先端の配管継手部cの接続を解除する。そして、それぞれの原点位置へ移動体によって戻る。
【0090】
洗浄の方法によっては、1本だけを洗浄専用のラインとせず、複数本を洗浄の為のラインとすることも出来る。例えば洗浄工程後、次の工程として、例えばリンシング(仕上げ洗浄)を行うためにリンス専用ラインと接続を行うなどが可能なのは勿論の事である。第1のユニット1の洗浄専用ラインに対応して接続および流通せしめる方法は第1の実施例と同様にして行い、必要があれば接続の後にラインCIPが行われる。
【0091】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、先端に配管継手部を設けてなる複数本の可撓性配管からなる上流側の配管群Xと、先端に配管継手部を設けてなる複数本の可撓性配管からなる下流側の配管群Yにおいて、上流側の一本の配管に対して下流側の複数の配管が同時に接続することを可能とする配管ヘッダーおよび該配管ヘッダーにつながるヘッダー用可撓性配管を設けた配管自動接続切替え装置としたことにより、次のような効果を奏する。
(1). 切替えのためのヘッダー数を最小限にして同時に1対複数のライン接続ができる。
(2). 切替えのための接続継手数が減る。
(3). 1対1のライン接続も合わせて簡単に実行できる。
(4). ヘッダー配管内の残存をなくすことができる。
(5). 配管は接続されているかどうかが、目で確認できる。
(6). 配管が物理的に遮断されているので品種の混入がまったくない。
(7). 可撓性配管(例えばフレキシブルホース)が絡み合わない。
(8). ユニット化がしやすく組み合わせが容易で拡張性がある。
(9). 洗浄や滅菌が簡単に出来る。
(10). 可撓性配管内の液だまりの心配が少ない。
(11). あらゆる分野の切替えに設置が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の配管自動接続切替え装置の第1の実施例の接続前の全体配置を示す模式図である。
【図2】本発明の第1の実施例における配管接続機構の斜視図である。
【図3】本発明の第1の実施例において1対1接続を実施した様子を示す模式図である。
【図4】本発明の第1の実施例で使用する配管継手部同士の接続前の状態を示す断面図である。
【図5】本発明の第1の実施例の配管継手部同士を接続させた後の内弁駆動装置を駆動させた様子を示す断面図である。
【図6】本発明の第1の実施例配の管継手部が閉した状態で、かつ面間の洗浄が行われる状態を示す断面図である。
【図7】本発明の第1の実施例において1対複数接続を実施した様子を示す模式図である。
【図8】第1のユニットの配管ヘッダーの複数の配管継手部と、第2のユニットの移動体の複数の配管継手部が対向したときの位置関係を表す断面図である。
【図9】本発明の自動接続配管切替え装置の第2の実施例の接続前の全体配置を示す模式図である。
【図10】従来の、1対1接続が可能な配管自動接続切替え装置を示す図である。
【図11】従来の、1対複数接続が可能な配管自動接続切替え装置を示す図である。
【符号の説明】
1 第1のユニット
2 第2のユニット
5 配管ヘッダー
7A、7B 移動体セル
8A、8B 移動体
9A、9B 固定端部
10A、10B 可撓性配管
12A、12B 移動駆動装置
13A、13B ねじ
14 継手駆動装置
15A、15B 案内部分
35 クランプ
36、39、48、49 内弁
40、52b フェルール
41 クランプ
50、52d、52e シール
51、61 接液面
52 弁体軸
55 ヘッダー用可撓性配管
80、86 自動復帰ばね
85 中央開放空間
90 洗浄チャンバー
91 噴出機構
180 内弁駆動装置
X、X1〜X8 配管群
Y、Y1〜Y8 配管群
T1〜T8 タンク
a1〜a8、b1〜b7、c、h1〜h8 配管継手部
[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a piping automatic connection switching device for two piping groups.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in a batch production system, a fluid such as a raw material or a product (intermediate product or final product) has been mainly transferred by a transfer system by a valve switching operation using fixed piping. For example, in a food and beverage manufacturing plant, when transferring a certain intermediate product from a plurality of tank groups in one process to a plurality of tank groups in another process according to a desired purpose, a fixed piping header group is provided. Then, it is performed by switching the piping, that is, by switching the valve. The number of valves required in such a system is a number corresponding to the product of the number of one pipe and the number of other pipes. For example, when sanitary properties are emphasized as in the food industry, it is necessary to use stainless steel as the material, and when the number of pipes is large, the cost is considerable.
[0003]
The authors have proposed switching systems for solving such a situation, such as Japanese Patent Application Nos. Hei 4-21252, Hei 4-125812, Hei 4-315207 and Hei 5-214034. These systems do not constitute a group of fixed piping headers as in the prior art, but are systems that can connect necessary lines when necessary.
[0004]
As shown in FIG. 10, when two pipe groups are connected, the same number of one pipe group X (not shown) and the mobile cell groups 7A arranged adjacent to each other with their longitudinal directions parallel to each other 1 unit 1 and the same number of pipes as the other pipe group Y (not shown), and the longitudinal direction thereof is parallel to the direction orthogonal to the longitudinal direction of the mobile cell group 7A of the first unit 1 and mutually The mobile cell group 7 </ b> B arranged adjacently is referred to as a second unit 2.
[0005]
In each mobile cell of the first unit 1, a mobile body 8A connected via a flexible pipe 10A to a fixed end 9A connected to each pipe of the pipe group X moves in the longitudinal direction of the mobile cell. It is provided freely. A pipe joint (not shown) connected to the end of the flexible pipe 10A is incorporated in the moving body 8A, and when the moving body 8A moves in each moving body cell, each pipe is connected. The end face of the joint moves along one virtual plane. Similarly, in the second unit 2, a moving body (not shown) connected to each pipe of the other pipe group Y (not shown) via the flexible pipe 10 </ b> B is a moving body of the first unit 1. It is movable in a direction perpendicular to the moving direction of 8A, and the end face of the pipe joint incorporated in each moving body moves along one virtual plane.
[0006]
The first unit 1 and the second unit 2 having such a configuration are arranged with their respective virtual planes facing each other in parallel. Therefore, the moving body belonging to the first unit 1 and the moving body belonging to the second unit 2 move so as to be orthogonal to each other. A pipe joint is incorporated in each moving body, and the other end of the pipe joint is connected to a flexible pipe connected to a pipe constituting a pipe group. Each moving body is moved to a predetermined position by a driving device and connected to each other according to a combination command.
[0007]
Due to such a configuration, the pipe joints of the first unit 1 and the second unit 2 are moved to any position by the moving body, and then connected to each other to form a flexible pipe element. A flow path between one pipe group and the other pipe group is formed through the intermediary. Therefore, a switching operation is realized between the pipe groups connected to the first unit 1 and the second unit 2 in accordance with the combination of the moving bodies.
[0008]
For example, in Japanese Patent Application No. 5-214034, a first unit 1 for holding a moving body so as to be able to reciprocate in a certain direction, and a second unit 2 for holding a moving body so as to be able to reciprocate in a direction perpendicular to the above direction. Are arranged in parallel to face each other, and a group of flexible pipes is connected to the moving bodies of the first unit 1 and the second unit 2, respectively. The moving body of each unit is moved and positioned so as to face each other, and the built-in piping joints are automatically joined to switch the piping.
[0009]
However, at an actual site, the pipes of one pipe group and the pipes of the other pipe group are not necessarily in a one-to-one combination, and one pipe of one pipe group has a plurality of pipes of the other pipe group. You may want to connect books at the same time. In such a case, it cannot be realized by the method described above.
[0010]
The present inventors have proposed Japanese Patent Application No. 6-318141 to realize the above method. For example, as shown in FIG. 11, in the first unit 1, eight pipe headers 5 having seven pipe joints connected to eight tanks T1 to T8 via pipes X1 to X8 respectively are arranged in parallel. ing. The second unit 2 has seven pipes Y1 to Y7 connected to a pump, a filling machine, and the like, and has a pipe joint connected to a fixed end of each of the pipes Y1 to Y7 via a flexible pipe 10B. Each of the moving bodies 8B is movable in a direction orthogonal to the arrangement direction of the pipe header 5. In this manner, for example, all or a plurality of liquids are simultaneously supplied from one tank (for example, tank T1) connected to the first unit 1 to a plurality of (for example, seven in FIG. 11) filling machines connected to the first unit 1 in terms of the type and capacity of the filling machine. It is possible to transfer. This may be due to the fact that it may be necessary to increase the number of bases in terms of the processing capacity of the filling machine and that the capacity and shape of the bottles used for filling are different even if the filling is the same. It is used because there are cases where it is desired to use the filling machine at the same time. Such examples are often found in soft drinks consumed in large quantities, alcoholic beverage products and the like.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional method proposed in Japanese Patent Application No. 6-318141 has the following problems.
(1). The first unit must have a number of piping headers corresponding to the total number of tanks.
(2). The number of pipe joints provided in the pipe header increases.
(3). As in the one-to-one connection proposed in Japanese Patent Application No. 5-214034, the connection state cannot be easily visually confirmed.
(4). Unnecessary portions may have products remaining in the pipe header, and may be affected by aging of the residues.
[0012]
Therefore, an object of the present invention is to provide a piping automatic connection switching device that solves all of the above problems.
[0013]
Another object of the present invention is to make it possible to clean a flexible pipe on the downstream side of the pipe switching device and a pipe on the user side including a filling machine connected to the flexible pipe.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a plurality of flexible pipes A connected in parallel with each other and arranged in parallel with each other in a pipe group X on the upstream side, And a plurality of moving bodies having a pipe joint portion a, which are provided at the ends of the flexible pipe A and are capable of bending the flexible pipe A and reciprocating in the longitudinal direction of the flexible pipe A. A first unit configured such that a body pipe joint part a moves on one virtual plane P1,
A plurality of flexible pipes B connected corresponding to each pipe of the downstream pipe group Y and arranged in parallel with a direction orthogonal to the arrangement direction of the plurality of flexible pipes A of the first unit. And a plurality of pipe joints b provided at the ends of the respective flexible pipes B and capable of bending the flexible pipes B and reciprocating in the longitudinal direction of the flexible pipes B. And a pipe joint part b of each of the moving bodies is configured to move on another virtual plane P2 arranged in parallel with and opposed to the virtual plane P1 of the first unit. And two units,
After moving the moving body of the first unit and the moving body of the second unit and positioning them so as to face each other, the pipe joints of the moving bodies facing each other are automatically joined to each other to form the pipe. In a piping automatic connection switching device for switching the connection between the group X and the piping group Y,
The first unit comprises:
The flexible pipes B are fixed on the virtual plane P1 in parallel with the arrangement direction of the flexible pipes A, and correspond to the arrangement positions of the flexible pipes B of the second unit. Further comprising at least one pipe header having the same number of pipe joints h,
The second unit comprises:
A flexible pipe for header connected to the pipe of the pipe header of the first unit and arranged in parallel to the arrangement direction of the flexible pipe B;
A pipe joint portion provided at an end of the header flexible pipe, capable of bending the header flexible pipe and reciprocating on the virtual plane P2 in the longitudinal direction of the header flexible pipe; and a moving object having c.
Automatic connection of the pipe joints to the pipe joint a of the first unit and the pipe joint h of the pipe header, or to the pipe joint b and the pipe joint c of the second unit. An automatic connection device is provided.
[0015]
In such a piping automatic connection switching device,
In the first unit, the pipes of the pipe group X and the flexible pipes A are connected via fixed ends arranged on a plane at a height different from the virtual plane P1,
In the second unit, the pipes of the pipe group Y, the flexible pipes B, the ends of the pipe headers, and the flexible pipes for the header are on different planes from the virtual plane P1. Connected via fixed ends that are aligned with
At the lowermost end of the pipe header and the flexible pipe for the header, a discharge valve for discharging the remaining liquid in the pipe is provided,
It is preferable that at least one pipe of the pipe group X is a pipe dedicated to cleaning.
[0016]
[Action]
In the automatic piping connection switching device of the present invention configured as described above, one-to-many connection between the first unit and the second unit is performed according to the following procedure.
[0017]
The moving body at the end of the flexible piping A in the first unit connected to the target piping in the upstream piping group X is connected to the flexible piping for header in the second unit. The moving body connected to the end of the pipe header and the flexible pipe for the header is moved to a position opposed to the positioned moving body to the position where the moving body is moved. The moving body at the end of the flexible pipe B connected to the pipes of the pipe group Y on the downstream side at a position facing some of the plurality of pipe joints h of the pipe header in the first unit. Move to position.
[0018]
Then, the one pipe joint part a provided in the moving body in the first unit and the other pipe joint part c provided in the moving body at the end of the flexible pipe for header are connected by the automatic connection device. By connection, a transfer path from a single target pipe to a pipe header having a plurality of pipe joints h is established. Then, according to a desired combination of pipes, the pipe joints of the moving body at the end of the flexible pipe B connected to the pipes of the pipe group Y are provided for some of the pipe joints h of the pipe header described above. The connection between the pipe groups can be completed by repeating the connection operation of the part b. This enables one-to-many distribution.
[0019]
When a one-to-one fluid transfer path is established, a predetermined moving object at the end of the flexible pipe B in the second unit connected to the pipes of the pipe group Y is used. The moving body at the end of the desired flexible pipe A in the first unit connected to the pipes of the pipe group X is positioned at a position opposite to the positioned moving body. After positioning, the pipe joints a and b provided in the respective moving bodies are connected by an automatic connection device. This enables one-to-one distribution.
[0020]
By carrying out the above operation, one-to-one or one-to-many distribution becomes possible as required.
[0021]
【Example】
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0022]
(First embodiment)
First, a first embodiment will be described. In the piping group and piping group switching device of the present invention, the first unit and the second unit may be provided so as to face each other horizontally and in parallel, or It may be provided so as to face vertically and parallel. The following is a description of the case where it is provided horizontally unless otherwise specified.
[0023]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an entire arrangement of a first embodiment of a piping automatic connection switching device of the present invention, showing a state before connection. Although only one pipe header is shown in this drawing, a plurality of pipe headers may be used.
[0024]
The piping automatic connection switching device of this embodiment is represented, for example, as shown in FIG. The first unit 1 includes pipe groups X1 to X8 connected to tanks T1 to T8 for predetermined raw materials and intermediate products, and a plurality of flexible pipes 10A connected to fixed ends of the pipes X1 to X8. And the fixed piping header 5 are respectively arranged in parallel on the virtual one plane P1. Piping joints a1 to a8 are connected to the distal ends of the plurality of flexible pipes 10A, respectively, and the pipe joints a1 to a8 are respectively built in a moving body 8A (see FIG. 2) described later and X in the figure. It is movable in the axial direction. In this embodiment, as shown in FIG. 1, the number of flexible pipes 10A is eight and the number of fixed pipe headers 5 is one. However, the number of flexible pipes 10A and the number of fixed pipe headers can be set arbitrarily.
[0025]
The pipe header 5 has, for example, the same number of pipe joints as the pipe group Y connected to a filling machine or the like at a fixed interval. For example, in FIG. The number is seven (h1 to h7). The number of such pipe joint portions of the pipe header 5 is determined by how many pieces of one product need to be transferred separately at the same time. This required number can be determined in advance by simulation of a production plan or the like.
[0026]
In the second unit 2, a plurality of flexible pipes 10 </ b> B connected to fixed ends for fixing the pipes Y <b> 1 to Y <b> 7 of the pipe group Y, and a pipe and a fixed end of the pipe header 5 of the first unit 1. The header flexible pipe 55 connected via the portion is arranged in parallel on a virtual plane P2 facing the plane P1 at a fixed distance in parallel with the plane P1. The number of flexible pipes of the second unit 2 including the case where there are a plurality of fixed pipe headers is equal to the sum of the number of fixed pipe headers 5 and the number of pipe joints of the pipe headers 5. In the example of 1, the number is eight.
[0027]
Pipe joints b1 to b7 connectable to pipe joints a1 to a8 and h1 to h7 are connected to the ends of the plurality of flexible pipes 10B, respectively. A pipe joint c that can be connected to the pipe joints a1 to a8 is connected. Each of these pipe joints b1 to b7, c is built in a moving body 8B (see FIG. 2) described later and is movable in a Y-axis direction orthogonal to the X-axis direction in the drawing.
[0028]
In the moving bodies 8A and 8B, in addition to connection joints (a1 to a8, b1 to b7, c) for connecting pipes, a mechanism for moving and positioning to a predetermined target position is provided. .
[0029]
The first unit 1 has a flexible pipe group including a plurality of flexible pipes 10A, and the second unit 2 has a flexible pipe group including a plurality of flexible pipes 10B and a header flexible pipe 55. The pipe group has a number of drive units corresponding to the number of flexible pipes, and the drive unit is reciprocated in a straight line by, for example, screwing the movable body onto a rotatable screw shaft. Things to move are conceivable.
[0030]
Here, the correlation between the flexible pipe and the moving body will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a perspective view of the pipe connection mechanism according to the first embodiment of the present invention.
[0031]
The moving body 8B including the pipe joint at one end of the flexible pipe 10B of the second unit 2 moves only in the Y-axis direction at right angles to the first unit 1. The flexible pipe 10B of the second unit 2 is formed in a U shape in a cable bear shape in the mobile cell 7B.
[0032]
In each unit, the flexible piping is fixed to fixed ends 9A and 9B to prevent entanglement.
[0033]
In the first unit 1, the moving body 8A containing the pipe joint at one end of the flexible pipe 10A moves only in the X-axis direction, and the other end is fixedly arranged in the axial direction. In the second unit 2, the moving body 8B having a pipe joint at one end of the flexible pipe 10B moves only in the Y-axis direction, and the other end is fixedly arranged in the axial direction. Therefore, the flexible piping 10A and the flexible piping 10B do not entangle with each other. The header flexible pipe 55 is connected to a fixed end, and is connected to the pipe header via the fixed end. As described above, it is similar to the above-mentioned proposal to reduce the degree of freedom of the movement of the flexible pipe, thereby eliminating the entanglement and performing the hose connection automation at the hose station, which has been difficult to automate.
[0034]
In each unit, one mobile body cell 7A (7B) is formed for each flexible pipe. The moving device of the moving body 8A (8B) used for the moving body cell 7A (7B) includes one or more guide portions 15A (15B) for guiding the movement of the moving body 8A (8B), and the moving body 8A (8B). A female screw laid on the side wall of the female screw, a male screw shaft screwed to the female screw, and a drive device represented by a motor for rotating the male screw shaft. The moving device is composed of, for example, a servomotor, a screw shaft (a ball screw, a trapezoidal screw or the like is common), a position detecting mechanism, and the like, and is a well-known technology in the current automation technology.
[0035]
The moving body 8A (8B) screwed to the screw 13A (13B) can be accurately positioned by the movement driving device 12A (12B) such as a motor and the position detection and feedback mechanism. Of course, a timing belt or a rack and pinion may be used instead of the screw shaft. In order to perform a linear motion, a screw 13A (13B) portion and a guide portion 15A (15B) for converting a rotary motion into a linear motion are required. In addition to the transfer mechanism using electric energy, positioning may be performed by air energy, specifically, by an air cylinder.
[0036]
The mobile cells 7A (7B) having these positioning mechanisms are installed at appropriate intervals in the first unit 1 and the second unit 2, and the first unit 1 and the second unit 2 are provided in accordance with a desired combination. The moving body of the unit 2 is moved so that the pipe joints in the moving body face each other at the same position.
[0037]
The pipe joint is selected according to the application, such as a joint joined in a male and female relationship or a joint excellent in cleaning performance proposed in Japanese Patent Application No. 5-296548.
[0038]
Various things can be used as said flexible piping. A typical example is a general flexible hose, and the material may be selected in consideration of the properties of the fluid flowing inside, use conditions (pressure, temperature, etc.), safety, and the like. For example, rubber hoses, composite hoses formed by laminating dozens of sheets of various materials into a composite structure, and inner and outer wires reinforced with a wire spiral are used. In particular, a composite structure reinforced with a wire spiral can be used even under high pressure, and is excellent in flexibility.
[0039]
Also, a multi-joint pipe configured by using a swivel joint as a universal joint can be used. Shape stability, which is not found in flexible hoses, can be obtained and can be used even at high pressure.
[0040]
Next, with reference to FIG. 3, a method for realizing a one-to-one transfer of fluid from a tank of the first unit 1 to a filling machine of the second unit 2 will be described. FIG. 3 is a schematic diagram showing a state in which one-to-one connection is performed in the first embodiment of the present invention.
[0041]
One raw material is selected from the piping group X of the first unit 1, and the flexible piping of the first unit 1 is connected to a desired moving body of the second unit 2 by the moving body 8A (see FIG. 2). Move to a possible position and perform positioning. Next, the flexible pipe of the second unit 2 is moved to the desired line of the first unit 1 by the moving body 8B (see FIG. 2). The pipe joint section in the moving body 8A of the first unit 1 and the pipe joint section in the moving body 8B of the second unit 2 face each other, and the joint driving device 14 (see FIG. 2) in the second unit 2 Coupled by driving.
[0042]
For example, when the raw material of the tank T1 connected to the pipe X1 of the pipe group X is transferred to the pipe Y2 of the pipe group Y, as shown in FIG. 3, the pipe joint part a1 of the first unit 1 is incorporated. The moving body 8A is positioned at a desired position, and then the moving body 8B of the pipe joint b2 of the second unit 2 is moved to a position opposite to the pipe joint a1 for positioning. By these movements, the pipe joint part a1 and the pipe joint part b2 are in a state where they are opposed to the same position. FIG. 4 is a sectional view showing a state before the connection of the pipe joints.
[0043]
The pipe joint part a1 and the pipe joint part b2 are connected by, for example, a joint drive device 14 provided on the connection part b2 side. In the present embodiment, the moving body 8B of the second unit 2 has the joint driving device 14, but is not limited to this.
[0044]
In this connection, a guide mechanism for aligning the center and an appropriate displacement absorbing mechanism for absorbing the misalignment are used in the same manner as a conventional joint, and are not shown. For example, a method often used as a guide mechanism is a method using a tapered cone having a gradient or a combination of a guide pin and a guide hole. As a displacement absorbing mechanism, there is a mechanism that supports the entire joint slidably left and right via a free bearing.
[0045]
After the alignment is performed by the guide mechanism and the displacement absorbing mechanism, the connection portions are finally pressed together. As a result, an appropriate surface pressure is applied to the seal 52d shown in FIG. In this state, the ferrule portion 52b is tightened by the clamp 35 to perform mechanical fixing, that is, mechanical lock. This clamp can be realized by automatically performing a half-split clamp used for tightening sanitary parts and devices. The ferrule portion 52b is tapered, and by tightening using the similarly tapered clamp 35, a large tightening force, that is, a surface pressure can be obtained with a small force due to a wedge effect. Therefore, even when the fluid pressure is large, only a small force is required.
[0046]
Next, the inner valve driving device (actuator) 180 (see FIG. 2) for driving the inner valve 49 provided in the moving body 8B at the tip of the flexible pipe 10B of the second unit 2 is operated. . The inner valve 49 of the pipe joint b2 is normally set to be closed by a spring (not shown), and operates to be opened by supplying air to an inner valve driving device such as an air cylinder. FIG. 5 shows a state in which the inner valve driving device is driven after connecting the pipe joints.
[0047]
As shown in FIG. 5, by driving the inner valve driving device 180 of the moving body 8B, the inner valve 49 and the inner valve 48 are moved to the pipe joint part a1 side in a state of being in close contact with each other, so that the connection part a1 is connected to the connection part b2. A fluid flow path is established. Thereby, the fluid is transferred from the tank T1 connected to the pipe joint a1 to the filling machine connected to the pipe joint b2.
[0048]
When the necessary transfer operation is completed, the supply of air to the air cylinder, which is the inner valve driving device, is stopped, whereby the valve elements 48, 49 are returned to the original state by the biasing force of the automatic return spring 86. FIG. 6 shows the state at this time.
[0049]
Since the seal 52e at the joint between the inner valve 48 of the pipe joint part a1 and the inner valve 49 of the pipe joint part b2 and the liquid contact surface 61 on the outside thereof are dirty, the connection is released and disconnected as shown in FIG. First, the liquid contact surface 61 and the seal 52e of the inner valve are washed. For this cleaning, a cleaning chamber 90 is provided on a concentric axis of the valve body shaft 52 of the connection part b2.
[0050]
The cleaning operation using the cleaning chamber 90 will be described below.
[0051]
In FIG. 6, a cleaning liquid is supplied from the lower portion of the valve shaft 52 to a space between the valve shaft 52 and a cleaning chamber 90 provided concentrically inside the valve shaft 52.
[0052]
The supplied cleaning liquid is ejected by an ejection mechanism 91 provided at the tip of the cleaning chamber 90. There are various types of the jetting mechanism 91, and there are a type using a narrow gap, a type using an obliquely provided pore, and a type perforated in a cutting line direction so that the jetting becomes spiral. The cleaning liquid supplied under pressure is jetted from the jetting mechanism 91 at the tip, and cleans the seal 52 e and the inner valve contact surface 61 that hermetically seal the joint between the upper and lower inner valves 48 and 49. The air is discharged to the outside through a discharge pipe or the like through a funnel-shaped central open space 85 formed inside and a clearance between the cleaning chamber 90 and the valve shaft 52 below the space.
[0053]
This is a cleaning in place (CIP) between surfaces, and the ability to clean the contact surface before separation is convenient because the surroundings are not stained after separation.
[0054]
Thereafter, the tightening by the half clamp 35 for mechanical holding described above is released and detachment is performed.
[0055]
Then, the pipe joints are cut off from each other, and the moving body 8A containing the connecting portion a1 connected to the tip of the flexible pipe of the first unit 1 and the connection connected to the tip of the flexible pipe of the second unit 2 are connected. The mobile unit 8B incorporating the unit b1 is driven to return to the original position (home position).
[0056]
The connecting device including the joint driving device 14 and the inner valve driving device 180 is provided on the side where the number of moving bodies is small, but it is considered to be convenient for reducing the number of connecting devices as a whole. In the example, it is provided on the moving body of the second unit 2, but is not limited to this.
[0057]
Next, a method for realizing the transfer of fluid from one to a plurality of tanks of the first unit 1 to a plurality of filling machines of the second unit 2 will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a schematic diagram showing a state where one-to-many connection is performed in the first embodiment of the present invention.
[0058]
Here, the connection unit is used to transfer the raw material in the tank T2 of the first unit 1 to the four filling machines connected to the pipes Y1, Y2, Y3, and Y4 of the pipe group Y of the second unit 2. The method of transferring via b1, b2, b3, and b4 will be described in detail.
[0059]
The pipe joint part a2 connected to the tank T2 of the first unit 1 containing the desired raw material is moved by the moving body 8A to a position where it can be connected to the header flexible pipe 55. Next, the pipe joint c at the end of the header flexible pipe 55 of the second unit 2 is moved by the moving body 8B to a position where it can be connected to the desired pipe joint a2. Then, the pipe joint part a2 of the first unit 1 and the pipe joint part c of the second unit 2 face each other, and the pipe joint part a2 and the pipe joint part a2 are driven by the drive of the joint drive device 14 (see FIG. 2) of the pipe joint part c. The joint c is connected. As a result, the tank T2 is connected to the pipe header 5 through the pipe X2, the flexible pipe 10A, and the flexible pipe 55 for the header. Then, the inner valve driving device 180 (see FIG. 2) of the pipe joint part c is driven to open the valve (see FIG. 5). State.
[0060]
In the second unit 2, a number of flexible pipes corresponding to the pipe joints h1 to h7 provided in the fixed pipe header 5 of the first unit 1 are arranged. The origin is set in a state where the pipe joints b1 to b7 at the tips of the plurality of flexible pipes of the second unit 2 face each other.
[0061]
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a positional relationship when the pipe joints h1 to h7 of the pipe header 5 of the first unit 1 and the pipe joints b1 to b7 of the moving body 8B of the second unit 2 face each other. is there.
[0062]
As shown in FIG. 8, since the tank T2 on the first unit 1 side is connected to the header flexible pipe 55, the pipe joint portion of the fixed pipe header 5 in a state in which fluid can be transferred. The pipe joints b1 to b7 of the second unit 2 to be connected for transferring the fluid are opposed to h1 to h7. When the number of pipes that need to be connected at the same time is determined by the required number of operation of the filling machine or the like, the pipe joints h1 to h7 on the pipe header 5 side connected to the tank T2 of the first unit 1 by this, It is waited that the connection desired pipe joint on the second unit 2 side is connected by the joint drive device 14 (see FIG. 2) of each of the connection desired pipe joints on the second unit 2 side.
[0063]
In this embodiment, each moving body of the pipe joints on the second unit 2 has a connection between the pipe joints h1 to h7 on the pipe header 5 side and the desired pipe joints on the second unit 2 side in this embodiment. Since this is performed by the joint driving device 14 (see FIG. 2), the pipe joints h1 to h7 on the pipe header 5 side are always waiting for the desired pipe joint section on the second unit 2 side to be connected. In state. The procedure is the same as that described with reference to FIGS. 4 to 6, and is as follows according to FIG.
[0064]
1. The ferrules 40 of the pipe joints h1 to h4 and b1 to b4 are mechanically held by a clamp 41 (mechanical lock).
[0065]
2. The inner valves 36 and 39 of the pipe joints h1 to h4 and b1 to b4 are opened by driving the inner valve driving device. This inner valve driving device is connected to the lower end of the inner valve 39 of the pipe joints b1 to b4 (see FIG. 2). The opening and closing of the inner valves 36 of the pipe joints h1 to h4 is pushed up and opened by the inner valves 39 of the pipe joints b1 to b4, and the pressing force of the inner valve 39 of the pipe joints b1 to b4 to the inner valve 36 is released. Thereby, it is configured to be closed by the spring force of the automatic return spring 80 provided in the pipe joints h1 to h4.
[0066]
3. The inner valve driving device provided below the pipe joints b1 to b4 is operated to push up the inner valve 39. The inner valve 39 is normally set to be closed by a spring, and operates to be opened by, for example, injecting air into the actuator. The inner valve 39 is pushed up by the inner valve driving device of the pipe joints b1 to b4, and the inner valve 36 of the opposed pipe joints h1 to h4 is pushed up. Thereby, the product from the tank flows into the pipe joints b1 to b4 via the header flexible pipe header 55 connected to the pipe of the pipe header 5.
[0067]
4. After the connection is completed, the fluid in the tank is circulated and transferred to, for example, the filling device side.
[0068]
5. When stopping the flow, the supply of air to the air actuator (inner valve driving device) connected to the pipe joints b1 to b4 is stopped. Thereby, the inner valve 39 is closed by the automatic return spring 80 provided at the pipe joints h1 to h4, and the inner valve 36 of the pipe joints h1 to h4 is simultaneously closed by the automatic return spring 80.
[0069]
6. Next, the supply of air to the inner valve driving device of the pipe joint c at the tip of the header flexible pipe 55 is stopped. The inner valve in the pipe joint a2 on the first unit 1 side and the inner valve in the pipe joint c at the tip of the header flexible pipe 55 are simultaneously closed.
[0070]
7. Here, the seal 50 at the joint between the inner valve 36 in the pipe joints h1 to h7 on the fixed pipe header 5 side and the inner valve 39 in the pipe joints b1 to b7 on the second unit 2 side and its outside. , The inner valve 48 of the pipe joint a2 on the first unit 1 side shown in FIG. 6, and the inner valve 49 of the pipe joint c at the tip of the flexible pipe 55 for the header. Since the seal 52e at the joint of the above and the contact surface 61 of the inner valve on the outside thereof are dirty, they are cleaned before disconnecting and disconnecting. For this cleaning, a cleaning chamber is provided on the valve shaft of the inner valves 39 and 49. Thus, CIP is performed. A specific method of the cleaning (CIP) is performed in the same manner as in the case of the one-to-one connection described above with reference to FIG.
[0071]
The fact that the contact surface can be cleaned before separation does not stain the surroundings after separation. Thereafter, the tightening by the half clamp 41 for mechanical holding is released and the machine is released.
[0072]
8. A joint drive device that each of the moving bodies of the pipe joints b1 to b4 has a connection between the pipe joints b1 to b4 of the second unit 2 connected to the pipe joints h1 to h4 of the pipe header 5 ( (See FIG. 2).
[0073]
9. A joint driving device having a moving body having a built-in pipe joint c for connecting the pipe joint a2 on the first unit 1 side and the pipe joint c at the tip of the flexible pipe 55 for header (see FIG. 2). To cancel. Then, it returns to each origin by each moving body.
[0074]
Inside the fixed piping header 5 of the first unit 1 and the flexible piping 55 for the header of the second unit 2 connected to the piping, the moving body of the first unit 1 connected to a tank or the like. Even if the connection with the pipe joint is disconnected, the remaining liquid remains. In order to collect the residual liquid, a drain valve (not shown) is provided at the lowermost end of the fixed piping header 5 and the header flexible piping 55, and the valve is opened and closed as appropriate. Recover the fluid remaining inside. Of course, it is more effective if air or the like is sent to the fixed pipe header to pressurize and extrude the liquid remaining in the pipe.
[0075]
The selection of the valve may be appropriately selected from commercially available products in consideration of the flow temperature of the fluid and the properties of the fluid.
[0076]
The management system of the automatic pipe connection switching device includes a host computer that manages the combination of the pipes in the pipe group and a computer that manages the movement of the moving body and the connection of the pipe joint. When the transfer to the next process or the switching of the brand of the product is determined by performing the so-called production management, the movement sequence of the tank contents is determined accordingly. The order of transfer, route determination, and valve operation order are determined, and the combination in the piping connection switching device is determined.
[0077]
Next, the system for managing the movement of the moving body and the connection of the pipe joints is operated. This includes managing the moving direction, moving distance, and the like of the moving object based on the information, and further confirming that the connection has been made more reliably.
[0078]
In these management systems, since the present apparatus is easy to be unitized and expandable, the management system is desired to have a distributed system configuration.
[0079]
(Second embodiment)
In the first embodiment, the contact surface between the upper valve body and the lower valve body is cleaned and cleaned by the inter-surface CIP. Is not done automatically.
[0080]
When one line dedicated to cleaning the piping group of the first unit 1 is provided, cleaning of the fixed piping header, the flexible piping group of the second unit 2, the filling machine, and the like can be performed automatically.
[0081]
FIG. 9 shows a cleaning example in which one of the pipe groups of the first unit 1, for example, the pipe X8 is dedicated to cleaning, that is, a CIP line dedicated to cleaning.
[0082]
As a washing method, for example,
1. The pipe joint part a8 connected to the pipe X8 is connected to the pipe joint part c at the tip of the flexible pipe 55 for the header.
[0083]
As a result, the cleaning liquid flows into the pipe joints h1 to h7 of the fixed pipe header through the header flexible pipe 55.
[0084]
2. The joint drive unit 14 of the moving body of each of the pipe joints b1 to b7 of the second unit 2 sequentially includes the pipe joints h1 to h7 of the fixed pipe header 5 and the pipe joints b1 to b7 of the second unit 2. (See FIG. 2).
[0085]
As a result, the cleaning liquid is in a state in which the cleaning liquid can flow through the pipe group Y connected to the plurality of flexible pipes of the second unit 2 to a filling machine or the like installed therebefore.
[0086]
3. With the inner valve driving device 180 (see FIG. 2) attached to each moving body of the pipe joints b1 to b7 of the second unit 2, the inner valves of the pipe joints h1 to h7 of the fixed pipe header 5 The cleaning liquid flows into the second unit 2 by being pushed up by the inner valves of the pipe joints b <b> 1 to b <b> 7 of the second unit 2. This is performed sequentially or simultaneously with the pipe joints h1 to h7 of the fixed pipe header 5 and the pipe joints b1 to b7 of the second unit 2.
[0087]
4. When cleaning is completed, the inner valves of the pipe joints b1 to b7 of the second unit 2 are closed. As a result, the cleaning liquid does not flow into the pipe on the second unit 2 side.
[0088]
5. The joint driving device 14 (see FIG. 2) of each moving body of the pipe joints b1 to b7 of the second unit 2 is used to connect the pipe joints h1 to h7 of the fixed pipe header 5 and the pipe joints of the second unit 2. The connection of the parts b1 to b7 is released.
[0089]
6. The connection between the pipe joint part a8 of the pipe X8 and the pipe joint part c at the tip of the flexible pipe 55 for the header is released. Then, the moving body returns to each origin position.
[0090]
Depending on the method of cleaning, a single line may not be a line dedicated to cleaning, but a plurality of lines may be lines for cleaning. For example, after the cleaning step, as a next step, for example, connection to a dedicated rinsing line for performing rinsing (finish cleaning) can be performed. The method of connecting and distributing the line corresponding to the cleaning line of the first unit 1 is performed in the same manner as in the first embodiment. If necessary, the line CIP is performed after the connection.
[0091]
【The invention's effect】
As described above, the present invention provides an upstream piping group X composed of a plurality of flexible pipes provided with a pipe joint at the tip, and a plurality of flexible pipes provided with a pipe joint at the tip. In a downstream pipe group Y composed of pipes, a pipe header that enables simultaneous connection of a plurality of pipes on the downstream side to one pipe on the upstream side, and a flexible pipe for a header connected to the pipe header The following effects can be obtained by using the automatic pipe connection switching device provided with the above.
(1). One-to-many line connections can be made simultaneously while minimizing the number of headers for switching.
(2). The number of connection joints for switching is reduced.
(3). One-to-one line connection can also be easily performed.
(4). The residual in the header pipe can be eliminated.
(5). It can be checked visually whether the pipe is connected.
(6). There is no mixing of varieties because the piping is physically blocked.
(7). Flexible tubing (eg, flexible hose) does not entangle.
(8). Easy to unitize, easy to combine and scalable.
(9). Easy cleaning and sterilization.
(10). There is little concern about liquid pools in flexible piping.
(11). It can be installed for switching in any field.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall arrangement of a first embodiment of a piping automatic connection switching device of the present invention before connection.
FIG. 2 is a perspective view of a pipe connection mechanism according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a state in which one-to-one connection is performed in the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state before connection between pipe joints used in the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a sectional view showing a state in which the inner valve driving device is driven after connecting the pipe joints of the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state in which the pipe joint portion according to the first embodiment of the present invention is closed and cleaning between surfaces is performed.
FIG. 7 is a schematic diagram showing a state where one-to-many connection is performed in the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a positional relationship when a plurality of pipe joints of a pipe header of a first unit and a plurality of pipe joints of a movable body of a second unit face each other.
FIG. 9 is a schematic diagram showing an entire arrangement before connection of a second embodiment of the automatic connection pipe switching device of the present invention.
FIG. 10 is a view showing a conventional pipe automatic connection switching device capable of one-to-one connection.
FIG. 11 is a view showing a conventional piping automatic connection switching device capable of one-to-many connection.
[Explanation of symbols]
1 First unit
2 Second unit
5 Piping header
7A, 7B mobile cell
8A, 8B Moving object
9A, 9B Fixed end
10A, 10B Flexible piping
12A, 12B moving drive device
13A, 13B screw
14 Joint drive
15A, 15B Guide part
35 clamp
36, 39, 48, 49 Inner valve
40, 52b Ferrule
41 Clamp
50, 52d, 52e Seal
51, 61 Wetted surface
52 Valve shaft
55 Flexible piping for header
80, 86 Automatic return spring
85 Central open space
90 Cleaning chamber
91 Ejection mechanism
180 Inner valve drive
X, X1-X8 Piping group
Y, Y1 to Y8 Piping group
T1-T8 tank
a1 to a8, b1 to b7, c, h1 to h8 Piping joints

Claims (4)

上流側の配管群Xの各配管に対応して接続されると共に互いに平行に配置された複数の可撓性配管Aと、該各可撓性配管Aの端部にそれぞれ設けられ、前記可撓性配管Aを撓ませて前記可撓性配管Aの長手方向に往復移動可能な、配管継手部aを持つ複数の移動体とを備え、該各移動体の配管継手部aが一つの仮想平面P1上を移動するように構成した第1のユニットと、
下流側の配管群Yの各配管に対応して接続されると共に前記第1のユニットの複数の可撓性配管Aの配置方向と直交する方向と平行に配置された複数の可撓性配管Bと、該各可撓性配管Bの端部にそれぞれ設けられ、前記可撓性配管Bを撓ませて前記可撓性配管Bの長手方向に往復移動可能な、配管継手部bを持つ複数の移動体とを備え、該各移動体の配管継手部bが、前記第1のユニットの仮想平面P1と平行にかつ対向して配置される別の仮想平面P2上を移動するように構成した第2のユニットとを有し、
前記第1のユニットの移動体と前記第2のユニットの移動体とを移動して、互いに対向するように位置決めした後、対向した移動体の配管継手部同士を自動的に接合して前記配管群Xと前記配管群Yの接続を切替える配管自動接続切替え装置において、
前記第1のユニットは、
前記仮想平面P1上に前記可撓性配管Aの配置方向と平行に固設され、前記第2のユニットの前記各可撓性配管Bの配置位置に対応するように前記可撓性配管Bと同数の配管継手部hを備える少なくとも1本の配管ヘッダーをさらに備え、
前記第2のユニットは、
前記第1のユニットの前記配管ヘッダーの配管に接続されると共に前記可撓性配管Bの配置方向と平行に配置されたヘッダー用可撓性配管と、
前記ヘッダー用可撓性配管の端部に設けられ、前記ヘッダー用可撓性配管を撓ませて前記仮想平面P2上を前記ヘッダー用可撓性配管の長手方向に往復移動可能な、配管継手部cを持つ移動体と、をさらに備えており、
前記第1のユニットの前記配管継手部aと前記配管ヘッダーの配管継手部h、または前記第2のユニットの前記配管継手部bと前記配管継手部cに、配管継手部同士の自動接続を行なうための自動接続装置が付設されていることを特徴とする配管自動接続切替え装置。
A plurality of flexible pipes A connected to the respective pipes of the pipe group X on the upstream side and arranged in parallel with each other, and provided at the end of each of the flexible pipes A, Moving bodies having a pipe joint portion a capable of bending the flexible pipe A and reciprocating in the longitudinal direction of the flexible pipe A, wherein the pipe joint portion a of each of the movable bodies is one virtual plane. A first unit configured to move on P1;
A plurality of flexible pipes B connected corresponding to each pipe of the downstream pipe group Y and arranged in parallel with a direction orthogonal to the arrangement direction of the plurality of flexible pipes A of the first unit. And a plurality of pipe joints b provided at the ends of the respective flexible pipes B and capable of bending the flexible pipes B and reciprocating in the longitudinal direction of the flexible pipes B. And a pipe joint part b of each of the moving bodies is configured to move on another virtual plane P2 arranged in parallel with and opposed to the virtual plane P1 of the first unit. And two units,
After moving the moving body of the first unit and the moving body of the second unit and positioning them so as to face each other, the pipe joints of the moving bodies facing each other are automatically joined to each other to form the pipe. In a piping automatic connection switching device for switching the connection between the group X and the piping group Y,
The first unit comprises:
The flexible pipes B are fixed on the virtual plane P1 in parallel with the arrangement direction of the flexible pipes A, and correspond to the arrangement positions of the flexible pipes B of the second unit. Further comprising at least one pipe header having the same number of pipe joints h,
The second unit comprises:
A flexible pipe for header connected to the pipe of the pipe header of the first unit and arranged in parallel to the arrangement direction of the flexible pipe B;
A pipe joint portion provided at an end of the header flexible pipe, capable of bending the header flexible pipe and reciprocating on the virtual plane P2 in the longitudinal direction of the header flexible pipe; and a moving object having c.
Automatic connection of the pipe joints to the pipe joint a of the first unit and the pipe joint h of the pipe header, or to the pipe joint b and the pipe joint c of the second unit. Automatic connection switching device, which is provided with an automatic connection device.
前記第1のユニットにて前記配管群Xの配管と前記可撓性配管Aとは、前記仮想平面P1とは異なる高さにある面上に整列配置された固定端部を介して接続され、
前記第2のユニットにて前記配管群Yの配管と前記可撓性配管B並びに前記配管ヘッダーの端部と前記ヘッダー用可撓性配管は、前記仮想平面P1とは異なる高さにある面上に整列配置された固定端部を介して接続されたことを特徴とする請求項1に記載の配管自動接続切替え装置。
In the first unit, the pipes of the pipe group X and the flexible pipes A are connected via fixed ends arranged on a plane at a height different from the virtual plane P1,
In the second unit, the pipes of the pipe group Y, the flexible pipes B, the ends of the pipe headers, and the flexible pipes for the header are on different planes from the virtual plane P1. 2. The automatic pipe connection switching device according to claim 1, wherein the pipes are connected through fixed ends arranged in a line.
前記配管ヘッダーと前記ヘッダー用可撓性配管の中で最下端に、配管内の残存液を排出するための排出バルブが設けられたことを特徴とする請求項1に記載の配管自動接続切替え装置。The piping automatic connection switching device according to claim 1, wherein a discharge valve for discharging a residual liquid in the piping is provided at a lowermost end of the piping header and the flexible piping for the header. . 前記配管群Xのうちの少なくとも1本の配管を洗浄専用の配管とすることを特徴とする請求項1に記載の配管自動接続切替え装置。The automatic pipe connection switching device according to claim 1, wherein at least one pipe in the pipe group X is a pipe dedicated to cleaning.
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