JP4000262B2 - 配管自動接続切換装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、流体の供給、払出を行い且つ配管およびタンクの洗浄殺菌をも可能とする配管自動接続切換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の調液、調合、貯蔵等におけるタンクへの受入および充填機への払出は、複数のバルブマニホールドを用いて行っていた。このために、コンタミネーションに伴う混入事故が起き易い、製品のロスが多い、メンテナンスが困難である、多くのバルブが必要である、広い設置スペースが必要で省スペースタイプとしての使用に難があるというような問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点を解消することを目的として研究開発を行うことによって得た新規の配管自動接続切換装置を提供する。具体的にはバルブマニホールドに代る切換を行うもので、受入ライン（受入管路）、払出ライン（払出管路）、タンクを個々に洗浄装置で洗浄することができ、しかも省スペースタイプとして使用できるようにした新規の配管自動接続切換装置を提供するものである。
【０００４】
【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に係る新規の配管自動接続切換装置は、下側ベース部３１および上側ベース部３２を有する機台を構成し、下側ベース部３１の中央個所にロータリーアクチェエータ３３で回転するターンテーブル３４を設け、このターンテーブル３４の上面に転向用レール３５を敷設すると共に同下側ベース部３１の左右両側個所および後側個所に転向用レール３５と同じ軌条幅の左右両側移動用レール３６、３７および後側移動用レール３８を、その内端が転向用レール３５の端の軌跡線に近接する配置としておよびその上面と転向用レール３５の上面とが同じ高さを呈する配置として敷設し、これ等各移動用レール３６、３７、３８上に左右両側移動台車３９、４０および後側移動台車４１を載架すると共に下側ベース部３１の左右両側個所および後側個所に左右後側往復動アクチェータ４２、４３、４４を、これ等各往復動アクチェータ４２、４３、４４が移動台車３９、４０、４１を左右後側移動用レール３６、３７、３８から転向用レール３５に移し載せる機能および戻す機能を果たす状態として装備し、また左側移動台車３９に受入用継手５１を、同じく右側移動台車４０に払出用継手５３を、同じく後側移動台車４１にタンク専用洗浄継手５２をそれぞれ昇降アクチェータ５４を介して搭載固定すると共に上側ベース部３２において戻り状態の受入用継手５１の上方位置に受入専用洗浄継手５５を、同じく払出用継手５３の上方位置に払出専用洗浄継手５７を、同じくターンテーブル３４の上方位置にタンク側継手５６をそれぞれ固定して成るものである。
【０００５】
【実施例】
図に示す本発明の実施例は、駆動側弁体１ａを内蔵してある雌側継手２ａと当該駆動弁体１ａにより作動する従動側弁体３ａを内蔵してある雄側継手４ａとからなる、シール部（封止部）内を洗浄可能とされたダブル弁体内蔵型継手バルブ５ａと、アクチュエータ（図示せず）により上下動する駆動軸１ｂを内蔵してある雌側継手２ｂと当該駆動軸１ｂにより作動する従動側弁体３ｂを内蔵してある雄側継手４ｂとからなる、シール部（封止部）を洗浄可能とされたシングル弁体内蔵型継手バルブ５ｂと、を用いて構成してあるものであるので、先ずこれ等ダブル弁体内蔵型継手バルブ５ａ、シングル弁体内蔵型継手バルブ５ｂについて次に詳述する。
【０００６】
ダブル弁体内蔵型継手バルブ５ａは、雌側継手２ａの接続口（以下、Ａ側接続口という）６の口縁に内向きのＡ側フランジ状部７を、また雄側継手４ａの接続口（以下、Ｂ側接続口という）８の口縁に内向きのＢ側フランジ状部９をそれぞれ設け、これ等Ａ・Ｂ各フランジ状部７、９の内方面にＡ・Ｂ側弁座１０、１１を設けると共にＡ側接続口６内にＡ側弁座１０に着座・離座する駆動側弁体１ａを、またＢ側接続口８内にＢ側弁座１１に着座・離座する従動側弁体３ａを装入し、これ等Ａ・Ｂ各側弁体１ａ、３ａの弁棒１２、１３を雌側継手２ａおよび雄側継手４ａの外に貫出し、このＢ側弁体３ａの弁棒１３の貫出端に当該Ｂ側弁体３ａを着座方向に押圧するバネ装置１５を、またＡ側弁体１ａの弁棒１２の貫出端にバネ装置１５の作用力に抗して開方向に押すアクチュエータ１４をそれぞれ装備し、更にＡ側接続口６の外周に摺動可能とし且つ当該摺動部を気密の状態として雌側管状部１６を連結し、またＢ側接続口８の外周に雄側管状部１７を一体に設けて当該雄側管状部１７を雌側管状部１６に気密の状態で挿入・抜出自在とすると共にＡ側接続口６の口縁面とＢ側接続口８の口縁面に、雄側管状部１７を雌側管状部１６に挿入されたときに着座してこれ等Ａ側接続口６、Ｂ側接続口８を気密な継ぎ状態とする継ぎ用弁体部１８および継ぎ用弁座部１９を設ける。
【０００７】
また、雌側管状部１６のまわりに雌・雄管状部１６、１７の挿入状態時において継ぎ用弁座部１８が着座の位置から離座する位置までのストロークで動くピストン２０が内蔵されたシリンダ２１を設け、このシリンダ２１にピストン２０を作動させるためのエアーの入口・出口２２、２３を設けると共にピストン２０によって雌側管状部１６の周面に沿って軸方向に摺動する連結用管２５を雌側管状部１６のまわりに被着し、この連結用管２５の先端部をＡ側接続口６に固定し、また雌側管状部１６の壁面に上記継ぎ用弁座部１８と継ぎ用弁体部１９間に温水や洗剤等洗浄料もしくはスチームや無菌エアー等シール料を供給・排出する供給口２６および排出口２７を設けたものである。
【０００８】
更に、雌側管状部１６および雄側管状部１７の側傍に、これ等雌・雄側管状部の挿入状態時に当該雄側管状部１７を継ぎ用弁座部１８が着座の位置にある状態として保持するための保持装置２８を装備する。尚、この保持装置２８は、エアシリンダ（図示せず）により係合・離脱する係合片２９によって行うようにしてあるものである。
【０００９】
シングル弁体内蔵型継手バルブ５ｂは、雌側継手２ｂの接続口（以下、Ａ側接続口という）６を筒状とし、また雄側継手４ｂの接続口（以下、Ｂ側接続口という）８の口縁に内向きのＢ側フランジ状部９を設けてＢ側弁座１１を形成すると共にＢ側接続口８内にＢ側弁座１１に着座・離座する従動側弁体３ｂを装入し、この従動側弁体３ｂの弁棒１３に着座方向に押圧するバネ装置（図示せず）を、またＡ側弁体１ａの弁棒１２の貫出端にバネ装置の作用力に抗して開方向に押すアクチュエータ（図示せず）で押す駆動軸７１を上記雌側継手２ｂに設け、この駆動軸７１の先端に同軸の中心に設けた洗浄液供給路７２に連通する洗浄液噴出ノズル７３を取付けたもので、後述するタンク洗浄液供給用フレキシブルチューブ６２の接続口７４を設け、更にダブル弁体内蔵型継手バルブ５ａと同じように、雌側管状部１６および雄側管状部１７の側傍に、これ等雌・雄側管状部の挿入状態時に当該雄側管状部１７を継ぎ用弁座部１８が着座の位置にある状態として保持するための保持装置２８を装備し、係合片２９により係合・離脱するようにしてある。
【００１０】
そして、本発明の実施例は、下側ベース部３１および上側ベース部３２を有する機台を構成し、下側ベース部３１の中央個所上にロータリーアクチェエータ３３で回転するターンテーブル３４を設け、このターンテーブル３４の上面に２本１対の転向用レール３５を敷設すると共に同下側ベース部３１の左右両側個所および後側個所に転向用レール３５と同じ軌条幅の左右両側移動用レール３６、３７および後側移動用レール３８を、その内端が転向用レール３５の端の軌跡線に近接する配置およびその上面と転向用レール３５の上面とが同じ高さを呈する配置として敷設し、これ等各移動用レール３６、３７、３８上に左右両側移動台車３９、４０および後側移動台車４１を載架する。
【００１１】
更に、下側ベース部３１の左右両側個所および後側個所に左右後側往復動アクチェータ４２、４３、４４を、これ等各往復動アクチェータ４２、４３、４４が移動台車３９、４０、４１を左右後側移動用レール３６、３７、３８から転向用レール３５に移し載せる機能および戻す機能を果たす状態として装備すると共にターンテーブル３４の中央個所に昇降位置決めピン装置４５を設け、また左右後側移動台車３９、４０、４１の中央個所に当該昇降位置決めピン装置４５の昇降ピン４６が嵌入する位置決め孔４７を設ける。なお、図中符号４８はダンパーを示す。
【００１２】
上記した左側移動台車３９に受入用継手５１として第１番目の継手バルブ５ａの雌側継手２ａを、同じく右側移動台車４０に払出用継手５３として第３番目継手のバルブ５ａの雌側継手２ａを、同じく後側移動台車４１にタンク専用洗浄継手５２として第２番目の継手バルブ５ｂの雌側継手２ｂをそれぞれ、昇降アクチェータ５４を介して搭載固定する。
【００１３】
上記した上側ベース部３２において戻り状態の受入用継手５１の上方に位置する個所に受入専用洗浄継手５５として第１番目継手バルブ５ａの雄側継手４ａを、同じく上側ベース部３２において戻り状態の払出用継手５３の上方に位置する個所に払出専用洗浄継手５７として第３番目継手バルブ５ａの雄側継手４ａを、同じく上側ベース部３２においてターンテーブル３４の上方に位置する個所にタンク側継手５６として第２番目継手バルブ５ｂの雄側継手４ｂを、それぞれ固定してある。
【００１４】
更に、上記の受入用継手５１には受入用フレキシブルチューブ６１を接続し、払出用継手５３には払出用フレキシブルチューブ６３を接続し、またタンク専用洗浄継手５２にはタンク洗浄液供給用フレキシブルチューブ６２を接続してある。
【００１５】
同じく、受入専用洗浄継手５５には受入ライン洗浄液供給用配管６５を接続し、払出専用洗浄継手５７には払出ライン洗浄液供給用配管６７を接続し、タンク側継手５６には連結管路６６を介してタンク６８を接続してある。連結管路６６の代りにフレキシブルチューブを用いてタンクを移動できるようにすること、または移動型タンクを接続したり外したり任意にできるようにすることもできる
【００１６】
次に、上記実施例の装置により、受入/払出の１サイクルを行う場合の動作ステップを説明する。
【００１７】
＜運転準備完了状態＞（図５参照）
・ 受入用継手５１と受入洗浄継手５５を接続した状態で待機する。
・ 払出用継手５３と払出洗浄継手５７を接続した状態で待機する。
・ タンク側継手５６とタンク専用洗浄継手５２を接続した状態で待機する。
【００１８】
＜殺菌機からタンクへの受入＞
１．タンク側継手５６からタンク専用洗浄継手５２を分離してこれを後方（戻り位置）へ移動する。（図６参照）
２．受入洗浄継手５５から受入用継手５１を分離してこれをタンク側継手５６の下まで移動する。
３．当該受入用継手５１を上昇させてタンク側継手５６に接続する。（図７参照）
４．然る後、受入用継手５１とタンク側継手５６の弁間部を洗浄する。
５．弁間部の洗浄完了後に殺菌機より殺菌処理済の流体をタンクへ送液する。
【００１９】
＜タンクから充填機への払出＞
６．受入用継手５１とタンク側継手５６の弁間部を洗浄する。
７．この洗浄後にタンク側継手５６から受入用継手５１を分離してこれを受入洗浄継手５５の下まで移動する。
８．次いで、払出専用洗浄継手５７から払出用継手５３を分離してこれをタンク側継手５６の下まで移動する。
９．当該払出用継手５３を上昇させてタンク側継手５６に接続する。（図８参照）
１０．然る後、払出用継手５３とタンク側継手５６の弁間部を洗浄する。
１１．弁間部の洗浄完了後にタンクから殺菌処理済の流体を充填機へ払出す。
【００２０】
＜タンクの払出終了＞
１３．払出用継手５３とタンク側継手５６の弁間部を洗浄する。
１４．この洗浄後にタンク側継手５６から払出用継手５３を分離してこれを払出専用洗浄継手５７の下まで移動する。
１５．当該払出用継手５３を上昇させて払出専用洗浄継手５７に接続する。
１６．次いで、タンク専用洗浄継手５２をタンク側継手５６の下まで移動する。
１７．当該タンク専用洗浄継手５２を上昇させてタンク側継手５６に接続してタンクの洗浄を行なう。
１８．タンク洗浄後に上記＜運転準備完了状態＞へ戻る。
【００２１】
なお、上記のタンク専用洗浄継手５２の前後移動の場合には、転向レール３５がターンテーブル３４の回転作動により前後向きを呈して後側移動台車４１の乗移りを可能にし、また受入用継手５１および払出用継手５３の左右移動の場合には、転向レール３５がターンテーブル３４の回転作動により左右向きを呈して左右側移動台車３９、４０の乗移りを可能にする。
【００２２】
また、ターンテーブル３４の上に後側移動台車４１が来たとき、同じく左右側移動台車３９、４０が来たときには、昇降位置決めピン装置４５の昇降ピン４６が位置決め孔４７に嵌入してこれ等移動台車３９、４０、４１をタンク側継手５６の下の正しい定位置、すなわちタンク側継手５６に対する受入用継手５１、タンク専用洗浄継手５２、払出用継手５３の接続を問題なく遂行できる位置に停止するようにしてある。この定位置の確保手段として電気的若しくは光学的センサ等を使用することもできる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明に係る配管自動接続切換装置は、上記の通りであるので、▲１▼受入工程の途中でも払出工程の途中でも任意に管路の切換ができる、▲２▼受入ライン、払出ラインおよびタンクラインは個々に洗浄（自動定置洗浄）することができる、▲３▼しかも管路を簡略化できる、▲４▼省スペースタイプとして使用できる、▲５▼コンタミネーションに伴う混入事故を起しにくい、▲６▼製品のロスを少なくできる、▲７▼メンテナンスが容易になる、▲８▼バルブ数を少なくできるものであって、上記問題点を解消するという所期の目的を完全に達成する著効を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す正面図である。
【図２】図１Ａ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】図２Ｂ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図４】同じく系統図である。
【図５】運転準備完了状態を示す系統図である。
【図６】タンク洗浄後切離し状態を示す系統図である。
【図７】受入状態を示す系統図である。
【図８】払出状態を示す系統図である。
【図９】ダブル弁体内蔵型継手バルブを示す断面図である。
【図１０】シングル弁体内蔵型継手バルブを示す断面図である。
【符号の説明】
１ａ、１ｂ 駆動側弁体
２ａ、２ｂ 雌側継手
３ａ、３ｂ 従動側弁体
４ａ、４ｂ 雄側継手
５ａ、５ｂ 継手バルブ
６ Ａ側接続口
７ Ａ側フランジ状部
８ Ｂ側接続口
９ Ｂ側フランジ状部
１０ Ａ側弁座
１１ Ｂ側弁座
１２ 弁棒
１３ 弁棒
１４ アクチュエータ
１５ バネ装置
１６ 雌側管状部
１７ 雄側管状部
１８ 継ぎ用弁体部
１９ 継ぎ用弁体部
２０ ピストン
２１ シリンダ
２２ 入口
２３ 出口
２５ 連結用管
２６ 供給口
２７ 排出口
２８ 保持装置
２９ 係合片
３１ 下側ベース部
３２ 上側ベース部
３３ ロータリーアクチェエータ
３４ ターンテーブル
３５ 転向用レール
３６ 左側移動用レール
３７ 右側移動用レール
３８ 後側移動用レール
３９ 左側移動台車
４０ 右側移動台車
４１ 後側移動台車
４２ 左側往復動アクチェータ
４３ 右側往復動アクチェータ
４４ 後側往復動アクチェータ
４５ 昇降位置決めピン装置
４６ 昇降ピン
４７ 位置決め孔
４８ ダンパー
５１ 受入用継手
５２ タンク専用洗浄継手
５３ 払出用継手
５４ 昇降アクチェータ
５５ 受入専用洗浄継手
５６ タンク側継手
５７ 払出専用洗浄継手
６１ 受入用フレキシブルチューブ
６２ タンク洗浄液供給用フレキシブルチューブ
６３ 払出用フレキシブルチューブ
６５ 受入ライン洗浄液供給用配管
６６ 連結管路
６７ 払出ライン洗浄液供給用配管
６８ タンク
７１ 駆動軸
７２ 洗浄液供給路
７３ 洗浄液噴出ノズル
７４ 接続口

Claims (1)

1. 下側ベース部３１および上側ベース部３２を有する機台を構成し、下側ベース部３１の中央個所にロータリーアクチェエータ３３で回転するターンテーブル３４を設け、このターンテーブル３４の上面に転向用レール３５を敷設すると共に同下側ベース部３１の左右両側個所および後側個所に転向用レール３５と同じ軌条幅の左右両側移動用レール３６、３７および後側移動用レール３８を、その内端が転向用レール３５の端の軌跡線に近接する配置としておよびその上面と転向用レール３５の上面とが同じ高さを呈する配置として敷設し、これ等各移動用レール３６、３７、３８上に左右両側移動台車３９、４０および後側移動台車４１を載架すると共に下側ベース部３１の左右両側個所および後側個所に左右後側往復動アクチェータ４２、４３、４４を、これ等各往復動アクチェータ４２、４３、４４が移動台車３９、４０、４１を左右後側移動用レール３６、３７、３８から転向用レール３５に移し載せる機能および戻す機能を果たす状態として装備し、また左側移動台車３９に受入用継手５１を、同じく右側移動台車４０に払出用継手５３を、同じく後側移動台車４１にタンク専用洗浄継手５２をそれぞれ昇降アクチェータ５４を介して搭載固定すると共に上側ベース部３２において戻り状態の受入用継手５１の上方位置に受入専用洗浄継手５５を、同じく払出用継手５３の上方位置に払出専用洗浄継手５７を、同じくターンテーブル３４の上方位置にタンク側継手５６をそれぞれ固定して成ることを特徴とする配管自動接続切換装置。

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