JP3938428B2 - 継手装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
液体の循環回路を切換接続して流路を切り換える際に用いられる継手装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、静置すると沈殿あるいは分離する物質を含む液体を必要に応じて配管を通じて消費する場合、タンクに収容した液体をポンプによりタンクと循環回路とを循環させて待機し、消費の必要が生じたときに消費部を含む別の回路に対して循環回路を接続することにより、流路を切り換え、消費を止めるときには前記別の回路を切り離して循環回路に戻すことが行われている。これは配管内の沈殿あるいは分離によって消費動作等に支障が生じないように、液体を常に流動している状態に維持して沈殿あるいは分離しないように保持するためである。具体的には、例えば、液体塗料中の顔料が沈殿あるいは分離しないように塗装工場において行われており、図６に示すように、塗料を収容したタンクＴから途中にポンプＰを備え接続分離用の継手１の部分１ａに至る配管２、タンクＴに至る配管４、配管２、４の途中を接続する配管５、配管５の途中を開閉する開閉弁６、継手１の部分１ａに接続する部分１ｂを一端に有し他端に塗料噴射ノズル等の塗料消費部７を有する配管８、を備えた構成になっている。すなわち、配管２、５、４で循環回路が形成されており、継手１を接続状態としてから、開閉弁６を閉じることにより、配管２、８の流路に切り換えられるようになっている。消費部７の動作が終わり循環回路に戻すときは開閉弁６を開いて継手１を切り離す。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のこのような循環回路の切換のための回路構成では、配管２、８の流路に切り換えた後に、循環回路を形成すると、配管２と配管５との接続点から継手部分１ａまでの間が、実質的に循環回路に属さない溜まり部分となる。この溜まり部分は塗料が停滞しているから、沈殿して分離したり、沈殿物が固まりとなったりしてこのまま配管２、８の流路に切り換えると、塗装（塗料消費部７）の動作に支障を来す。このため、次の配管２、８の流路に切り換えるときに、この溜まり部分の塗料を排出することにより除去した後でないと、継手１を接続することができない問題があった。
本発明は、前述したような循環回路の流路を切り換える継手装置において、継手の分離中に液体が停滞する溜まりを低減することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の手段は、タンクの液体をポンプで循環させる循環回路に、遮断可能に配置された締切り弁を備え、前記締切り弁を閉弁し、前記締切り弁よりも前記ポンプ側の循環回路に別の回路を接続する際に用いられる継手装置であって、前記循環回路の配管が接続する送り側継手と、前記別の回路に備えられ前記送り側継手の開閉部を介して接続する受け側継手と、を有する継手装置において、前記開閉部を前記送り側継手の前記循環通路を形成する部分の略内周面位置に形成することを特徴とする（請求項１）。
【０００５】
この手段は、開閉部を送り側継手の循環通路を形成する部分の略内周面位置に形成してあるから、循環通路を形成したときに、すなわち、締切り弁を開き、受け側継手を切り離すと共に開閉部を閉じたときに、開閉部内側は液体が確実に流通する部分として循環通路に属していて、送り側継手付近の循環通路内に溜まりが生じない。
【０００６】
前記開閉部は、前記別の回路が接続される接続口と、この接続口を開閉する弁体とを備えている構成とするのがよい（請求項２）。
【０００７】
前記別の回路の受け側継手は、前記循環回路と前記別の回路との接続時に前記送り側継手の弁体を開く弁開放手段を有する構成とするのがよい（請求項３）。
【０００８】
また別に、前記循環回路の送り側継手は、前記別の回路の接続に応動して前記弁を開く駆動装置を備えている構成とするのがよい（請求項４）。これは弁がエヤーシリンダ等の駆動装置で開く構成であるから、受け側継手に弁を開く構造物がない構成となり、それだけ受け側継手が簡単になるから、洗浄しやすくなる。なお、塗料のような液体を流通させる回路の洗浄はしばしば行われ、洗浄しやすい構成であることが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の塗料供給に用いた第１の実施の形態を図１〜図３を用いて説明する。この継手装置１１は、図３に示すような、循環回路１２に別の回路１３を接続して流路を切り換える装置である。循環回路１２は、タンクＴの液体をポンプＰで送る送り側配管１５、これに順次接続された、送り側継手１６、締切り弁１７、タンクＴに戻る戻り側配管１９で構成されている。別の回路１３は、送り側継手１６に接続、切り離しされる受け側継手２０と、これに順次接続された配管２１と、液体（塗料）消費部２２とで構成されている。
【００１０】
循環回路１２の、送り側継手１６、締切り弁１７は、図１に示す構造になっている。送り側継手１６は、本体２５を貫通して液体の通路２６が形成されており、その一方に送り側配管１５との接続部２７を有し、通路２６の他方に締切り弁１７との接続部２８を有している。この双方の接続部２７、２８はフランジ状に形成され相手側の同様な接続部と締付金具で一体に締めつけて流体密に接続されるヘルール継手である。通路２６は水平軸線に沿って直線状に穿設された円孔により形成され、その中間位置の内周面を略球面状に少し拡大形成してその下側中心を下方に貫通した接続口２９と、この接続口２９と同一軸線上にあるように上側に、次に説明する弁体３０の支持部３１及び駆動部３２を設けてある。接続口２９は、上側部分、すなわち通路２６側が弁座３３に形成してあり、この弁座３３に弁体３０が内側から着座して閉弁するようになっている。この構成では、直線状の通路２６に接続口２９が直交して開口しており、その開口を通路２６側で弁体３０によって閉じられるから、通路２６の内面に開口と弁体３０との境界として現れる開閉部５６が通路２６の前記円孔部分の内周面位置と比べて通路２６の軸線から僅かに遠いが略同じ距離の周面位置にあり、閉弁状態で接続部２７、２８間の通路２６を流れる液体が滞留するような部分が形成されない。
【００１１】
接続口２９の下側部分は内径が段を成して拡大し、下端部で下方へさらにテーパ状に拡大したソケット部３４に形成されている。弁体３０は、上方へ伸延した軸部３５を有し、その軸部３５が前記支持部３１を流体密に貫通して上端部に駆動部３２を結合されている。駆動部３２はエアシリンダであり、エアの給排によって進退動作し、これによって弁体３０が接続孔２９を開閉するようになっている。図中、３６はエアシリンダのピストンロッド、５５は閉弁する方向にピストンロッドに作用しているばねである。
【００１２】
締切り弁１７は、図１に示すように、ボール弁である。ボール弁の本体５７が水平方向の貫通孔で形成された流体の通路３７を有し、その通路３７が両側の送り側継手１６の通路２６と戻り側配管１９と接続するように、接続部２８と接続部２７とに夫々接続した接続部３８、３９を有し、通路３７の中間部を開閉するようにボール弁体４０を設けてある。図中、４１はボール弁体に係合した回転駆動軸で、圧力空気による駆動部４２によって９０°正、逆回転して流体の通路３７を開閉する。
【００１３】
別の回路１３の受け側継手２０は、同図１に示すように、本体４３に上下方向に貫通した流体の通路４４が穿設され、上端部に前記ソケット部３４に丁度嵌入するプラグ部４５が形成され、下端に配管２１との接続部４６が形成され、途中に取り付け用フランジ４７が形成されている。プラグ部４５は、上端面に環状シール４８を保持していて、図示の位置から上方へ移動させられるとソケット部３４に嵌まり込み、上端面が送り側継手１６の弁座３３の外側周辺部にシール４８を介して当接し（図２参照）、内側を外部から流体密に区画する。受け側継手２０は、図示のように送り側継手１６に対応する位置でフランジ４７を介して支持基板４９に取り付けられている。
【００１４】
液体消費部２２は、液体が塗料である場合で、図３に示すように、圧縮空気で動作する塗料噴射ノズル５０を備えた塗装装置である。
【００１５】
前記循環回路１２は、例えば、図３に示すように、塗料の色の違い毎に別々に同じ構成のものが複数個が設けられ、この幾つかの循環回路１２、１２、１２、・・・・、の中の選択されたものと、前記液体消費部２２を備えた別の回路１３が接続され流路を切り換えるようになっている。このために、複数の循環回路１２、１２、・・・・は、同じ高さ位置に、図１に示したように、送り側継手１６をそれぞれソケット部３４を下方に向けた状態で直線状に配列してあり、その下側に受け側継手２０がプラグ部４５を上方にして所定寸法離れた状態で位置して、図３に示すように、選択した一つの循環回路１２の継手１６の下側に移動できるように移動体５１に設けられ、その移動体５１から上昇および下降動作可能にエアシリンダ５２によって支持されている。移動体５１は、モータ５３で回転駆動されるボールねじ５４により移動して、接続しようとする送り側継手１６の下側へ受け側継手２０を移動させることができるようになっている。この移動のために配管２１は可撓部分を備えている。
【００１６】
所望の循環回路１２に別の回路１３を接続して、流路を切り換える時の動作は、例えば、適当な制御部により行われ、次のようになる。所望の循環回路１２の送り側継手１６の下側に移動せしめられた別の回路１３の受け側継手２０は、エアシリンダ５２の動作により上昇して循環回路１２の送り側継手１６に接続する。すなわち、ソケット部３４にプラグ部４５が嵌入してシール４８が弁座３３周辺に当接し、弁体３０で閉じられている接続口２９に通路４４が接続する。次に弁体３０がエアシリンダ３２により開弁動作して通路２６と４４が連通し、締切り弁１７が閉弁して、すなわち、ボール弁体４０が駆動部４２により閉弁動作して流路が切り換えられる。
【００１７】
別の回路１３を切り離して循環回路１２に切り換えるときは、上述の動作とは逆に締切り弁１７が開弁し、次に接続口２９が閉じられ、そして受け側継手２０、２４が下降する。
【００１８】
本発明の第２の実施の形態を図４、図５を用いて説明する。第２の実施の形態は、第１の実施の形態と比べて継手部分の構成が、受け側継手２０ａに開閉部の弁体３０ａを開く開放手段６０を設けてある点で異なり、主にその相違部分について説明し、同等部分には同一図面符号を用いてある。
【００１９】
送り側継手１６ａは、図示のように、本体２５ａを貫通して第１の実施の形態と同じ液体の通路２６が形成されており、その一方に送り側配管１５（図３参照）との接続部２７を有し、通路２６の他方に締切り弁１７との接続部２８を有している。この双方の接続部２７、２８は第１の実施の形態におけるものと同じで、ヘルール継手である。通路２６は水平軸線に沿って直線状に穿設された円孔により形成され、その中間位置の内周面を略球面状に少し拡大形成してその下側中心を下方に貫通した接続口２９ａと、この接続口２９ａと同一軸線上にあるように上側に弁体３０ａの支持部３１ａを設けてある。接続口２９ａは、弁座３３に形成してあり、この弁座３３に弁体３０ａが内側から着座して閉弁するようになっている。この構成では、直線状の通路２６に接続口２９ａが直交して開口しており、その開口を弁体３０ａによって閉じられるから、通路２６の内面に開口と弁体３０ａとの境界として現れる開閉部５６ａが通路２６の前記円孔部分の内周面位置と比べて通路２６の軸線から僅かに遠いが略同じ距離の周面位置にあり、閉弁状態で接続部２７、２８間の通路２６を流れる液体が滞留するような部分が形成されない。この点は第１の実施の形態と同じである。
【００２０】
弁体３０ａは、上方へ伸延した軸部３５ａを有し、その軸部３５ａが前記支持部３１ａを流体密に貫通し上下に摺動可能に支持され、弁座３３に着座するように、閉弁ばね６１で付勢されている。
【００２１】
受け側継手２０ａは、同図に示すように、送り側継手１６ａの下面の接続口２９ａに接続される液体の通路４４ａの開口を上端に有し、本体６２が本体上部６２ａと本体下部６２ｂとに形成されている。本体上部６２ａは円筒状に形成されていて、その下部が本体下部６２ｂに流体密に且つ上下に摺動可能に嵌合しており、上端開口が前記接続口２９ａの下端開口よりも僅かに大きく形成され、通路４４ａが下方で拡大しており、上端面に環状シール４８ａを保持している。前記送り側継手１６ａの本体２５ａの接続口２９ａが開口する下面が平坦に形成されていて、本体上部６２ａが上端面を送り側継手１６ａの下面に押しつけられたときに、このシール４８ａが、接続口２９ａの周辺に当接して内側の通路４４ａを外界から遮断する。
【００２２】
本体下部６２ｂは、本体上部６２ａの下部が嵌合した円筒状の嵌合部６３と、その内側に形成された弁開放手段６０としてのロッド部６４と、ばね受け部６５、配管接続部６６等で構成されている。嵌合部６３の外周にはＯリング６７と軸受６８を装着してあり、上部本体６２ａが流体密に上下に摺動可能である。弁開放手段６０のロッド６４は、本体６２の中心軸線に沿って設けてあり、本体下部６２ｂの内面から半径方向内側に突出した支持部６９に下端部が固定され、上端部が本体上部６２ａの上端近くに達している。ばね受け部６５は、前記嵌合部６３の外側に環状部材を取り付けてその上端部に形成され、上端部でばね７０を支持している。ばね７０は本体上部６２ａの外周を取り巻くようなコイルばねで、本体上部６２ａを上昇位置に付勢するように、圧縮状態で本体上部６２ａの上端部外周の凸部７１とばね受け部６５とに係合している。本体上部６２ａは、その下端外周に突出縁７２を設けてあり、この突出縁７２がばね受け６５の下側に形成したストッパ７３で係止され、図４に示すように、抜け出さないように保持されている。配管接続部６６は、本体下部６２ｂの下端に設けてあり、配管２１（２３）と接続される部分で、ヘルール継手の一方である。本体上部６２ａと本体下部６２ｂの内孔は液体通路４４ａである。
【００２３】
送り側継手１６ａと受け側継手２０ａとの接続状態は図５に示すようになる。すなわち、双方が接近して押し合うように相対変位せしめられると、例えば図３に示したエアシリンダ５２で受け側継手２０ａが押し上げられると、送り側継手１６ａの本体２５ａの下面に、受け側継手２０ａの本体上部６２ａの上端面が環状シール４８ａを介して押しつけられ、さらに押し上げられることで弁開放手段６０のロッド６４の先端が弁体３０ａの下面を押して開放し、押し上げが適当な位置で止まって接続を終わり、図５の接続状態となる。流路の切り換え動作は第１の実施の形態で説明したのと略同じであるから説明を省略する。
【００２４】
第２の実施の形態では、ソケット部とプラグ部とを設けていないが、必要に応じて設ける。
【００２５】
【発明の効果】
請求項１、請求項２に記載の発明は、循環通路内に溜まりがなく、循環液体の停滞を生じないから、循環通路内で循環液体の分離や沈殿が起こらない効果を奏する。
請求項３に記載の発明は、接続と同時に開閉部を開放するので、接続開始から完了までの時間を短くすることができる効果を奏する。
請求項４に記載の発明は、受け側継手が簡単になるから、洗浄しやすくなる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す主要部の縦断正面図である。
【図２】図１と同じ部分の異なる状態を示す縦断正面図である。
【図３】同実施の形態の回路の説明図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態を示す主要部の縦断正面図である。
【図５】図４と同じ部分の異なる状態を示す縦断正面図である。
【図６】従来の装置の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１１ 継手装置
１２ 循環回路
１３ 別の回路
１６ 送り側継手
１７ 締切り弁
２０ 受け側継手
２６ 通路
２９ 接続口
３０ 弁体
３１ 支持部
３２ 駆動部
３３ 弁座
５６ 開閉部
Ｔ タンク
Ｐ ポンプ

Claims (4)

1. タンクの液体をポンプで循環させる循環回路に、遮断可能に配置された締切り弁を備え、前記締切り弁を閉弁し、前記締切り弁よりも前記ポンプ側の循環回路に別の回路を接続する際に用いられる継手装置であって、前記循環回路の配管が接続する送り側継手と、前記別の回路に備えられ前記送り側継手の開閉部を介して接続する受け側継手と、を有する継手装置において、前記開閉部を前記送り側継手の前記循環通路を形成する部分の略内周面位置に形成することを特徴とする継手装置。
2. 前記開閉部は、前記別の回路が接続される接続口と、この接続口を開閉する弁体とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の継手装置。
3. 前記別の回路の受け側継手は、前記循環回路と前記別の回路との接続時に前記送り側継手の弁体を開く弁開放手段を有することを特徴とする請求項２に記載の継手装置。
4. 前記循環回路の送り側継手は、前記別の回路の接続に応動して前記弁体を開く駆動装置を備えていることを特徴とする請求項２に記載の継手装置。

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