JPH05319449A - 気密容器の開口構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 容器内の気密性を維持しつつ開閉の自動化を
可能とする。 【構成】 容器の開口部に取り付けられた架台６８に、
一対のエアシリンダ７６が配置され、この一端が開口部
を開閉するスライド板７８に連結されている。スライド
板７８には孔部７８Ａが形成され、開口部の孔と孔部７
８Ａが一致する位置と、スライド板７８が開口部の孔を
閉鎖する位置とで、スライド板７８がエアシリンダ７６
により移動される。また、架台６８には、スライド板７
８を押圧する為のフランジ板８６に一端が連結されたエ
アシリンダ８２が支持されている。スライド板７８の移
動時にはフランジ板８６をエアシリンダ８２が押し上
げ、開口部の閉鎖時にはフランジ板８６をエアシリンダ
８２が押しさげる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、外部に対する気密性を
維持すると共に必要時に容器の内外を連通させる気密容
器の開口構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、生産機械などの産業機器にお
いては、加工、処理等の必要から外気に対して異なる気
圧を要求されるものがある。例えば、樹脂材料などの製
造工程中における乾燥工程では、乾燥の能率を高める
為、樹脂材料を密閉した容器内に入れ真空に近い圧力ま
で気圧を下げつつ加熱して乾燥するようにしている。

【０００３】従って、このような場合、容器内に樹脂材
料を出し入れする為の開口部が容器の外壁に形成され、
乾燥処理前にはこの開口部が開かれて樹脂材料が容器内
に入れられると共に、乾燥処理中にはこの開口部が閉鎖
されて容器内の気密性を高め、真空ポンプなどの装置で
内部の空気を排出して圧力を下げるようにしていた。

【０００４】このような開口部の一例を図５に示し、以
下に説明する。図５に示すように、図示しない容器の一
端から伸びる管状の開口部１１２の端部にフランジ１１
４が形成され、このフランジ１１４に対向して円板状の
蓋１２２が取り付けられている。この蓋１２２とフラン
ジ１１４との間には、シール材１２６が装着されてお
り、また蓋１２２の外周部分には、中心に向かって伸び
る４つの溝１２４が形成されている。そして、この溝１
２４に合わせてフランジ１１４に同様の溝１１６が形成
されており、この溝１１６の下部に、雄ねじが先端側に
形成された締結部材１１８の基端側が旋回自在に支持さ
れていて、この締結部材１１８の先端側にナット１２０
が螺合されている。従って、締結部材１１８を旋回させ
てナット１２０を蓋１２２の溝１２４Ａに係止させると
共にナット１２０を回転させて蓋１２２をフランジ１１
４に固定させ、容器内の気密を保つようにしていた。

【０００５】しかし、以上のような開口部分の構造で
は、作業者が手作業により締結部材１１８を旋回すると
共にナット１２０を回転させて締結し、開閉を行わなけ
ればならず、工程の自動化の妨げとなっていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事実を
考慮し、容器内の気密性を維持しつつ開閉の自動化を可
能とする気密容器の開口構造を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明による気密容器の
開口構造は、容器の内外を連通する開口部の周囲に固定
された架台と、前記架台に移動自在に支持され且つ移動
により開口部を開閉する開閉部材と、前記架台に支持さ
れると共に前記開閉部材に連結され且つ前記開閉部材を
開放位置と閉鎖位置との間で移動させる駆動源と、一端
側が前記架台に連結されると共に他端側が前記開閉部材
に当接し且つ前記開閉部材を前記開口部側に押さえつけ
て閉鎖位置での前記開閉部材を前記開口部に押圧する押
圧部材と、前記押圧部材に連結され且つ前記押圧部材に
よる押圧状態あるいは押圧解除状態を選択する押圧力調
整部材とを有することを特徴とする。

【０００８】

【作用】容器の開口部周囲に架台が固定され、この架台
に、開閉部材が移動自在に支持されると共に、開閉部材
に連結される駆動源が支持されている。また、押圧部材
の一端側が架台に連結されると共に、他端側が開閉部材
に当接していて、押圧状態において、開閉部材がこの押
圧部材により開口部側に押圧される。そして、押圧部材
の押圧状態あるいは押圧解除状態を選択する押圧力調整
部材が押圧部材に連結されている。

【０００９】以上より、開閉部材が駆動源により開放位
置と閉鎖位置との間で移動して、容器の内外を連通する
開口部を開閉する。閉鎖位置では、押圧力調整部材が押
圧部材を押圧状態とし、押圧部材が開閉部材を開口部に
押圧して、容器内の気密性を高める。開閉部材が移動中
は、押圧力調整部材が押圧部材を押圧解除状態とし、開
閉部材の移動が妨げられない。

【００１０】

【実施例】本発明に係る気密容器の開口構造を樹脂材料
用の乾燥装置であるコニカルドライヤに採用した一実施
例を図１から図４に示し、これらの図に基づき本実施例
を説明する。

【００１１】図１に示すように、図上、上部に樹脂材料
が投入されるホッパ１２が位置していて、さらにその上
部に図示しない材料送通管の末端が位置している。従っ
て、材料送通管から送られた例えば直径２ｍｍ、長さ
２．５ｍｍ程度の大きさの樹脂材料及び、樹脂材料の製
造に際して必要となると共に樹脂材料を材料送通管内で
押し流す水が、自重でホッパ１２内に入ることとなる。

【００１２】ホッパ１２の下部には、閉鎖されてホッパ
１２内に樹脂材料等を溜めると共に、開放されてホッパ
１２内から樹脂材料を排出する開放弁１４が取り付けら
れて位置しており、その下側に、接続板１８が下端に設
置され且つ伸縮自在なフレキシブルチューブで形成され
たベローズ管１６が、連結されている。

【００１３】そして、ベローズ管１６の下側には、両端
部から突出した軸部３２Ａ、３２Ｂが軸受２４Ａ、２４
Ｂで回転自在に支持されると共に、図示しないモータ及
び減速機に連結されたスプロケット２６による動力の伝
達で回転される容器２２が、位置している。この容器２
２は、軸部３２Ａ、３２Ｂがそれぞれ頂部となる円錐形
状の底部を接合したような形をしていて、その最大半径
ｒが２．５ｍ程度の大きさとなっている。

【００１４】また、図１に示す回転位置では、樹脂材料
等を容器２２に投入する為に容器２２の最大半径部分に
形成された開口部２８が、容器２２の内外を連通するよ
うに、容器２２の上部に位置している。この開口部２８
の図上、上部にはバタフライ弁３０が取り付けられてい
て、樹脂材料の投入時にはこのバタフライ弁３０が開か
れることになる。バタフライ弁３０の上部には、図２か
ら図４までに拡大して示すような開閉機構を有した開口
構造１０が形成されている。すなわち、矢印Ｅで示され
る部分を拡大するこれらの図に示すように、バタフライ
弁３０上には、樹脂材料が内部を通過する孔６６Ａを有
する管材６６がバタフライ弁３０から突出して位置する
と共に、この管材６６に中心部を貫通された架台６８が
ねじ止めにより固定されて位置している。

【００１５】さらに、管材６６の図２上、上端部には、
案内板８０が嵌合されて位置している。この案内板８０
の管材６６を囲む位置にはシール用のＯリング８１が設
置されると共に、案内板８０の左端側には一対のストッ
プピン８０Ａが植設されており、また、図３に示すよう
に、幅方向両端部にそれぞれガイド材８０Ｂが固定され
て設置されている。

【００１６】一方、架台６８の四隅には、図３及び図４
に示すように、スプリング７０が巻き付けられているス
ライドピン７１を介して、ブラケット７２が支持され、
スライドピン７１の先端側の径大部７１Ａ側にブラケッ
ト７２がスプリング７０の弾性で押しつけられるように
なっている。このブラケット７２の上部には、カム等と
の接触に用いられるローラであるカムフォロア７４が回
転自在に支持されており、このカムフォロア７４に対応
して案内板８０には孔部８０Ｃが形成されている。そし
て、カムフォロア７４上に、管材６６の孔６６Ａの孔径
と内径が一致する孔部７８Ａを有すると共に、案内板８
０及び一対のガイド材８０Ｂで案内される開閉部材であ
るスライド板７８が、移動可能に乗せられており、その
一端側に連結板７８Ｂが固定されている。

【００１７】また、架台６８上には、駆動源となる一対
のエアシリンダ７６が、スライド板７８の移動方向であ
る長手方向に沿ってシリンダロッド７６Ａが伸びるよう
に配置されて架台６８に連結支持され、シリンダロッド
７６Ａの先端部が連結板７８Ｂ内に嵌め合わされてい
る。

【００１８】従って、シリンダロッド７６Ａが伸縮する
と連結板７８Ｂを介してスライド板７８が移動され、シ
リンダロッド７６Ａが伸びたときには、図３の２点鎖線
で示すように、案内板８０に設置された一対のストップ
ピン８０Ａと当接して適切にスライド板７８が停止さ
れ、管材６６の孔６６Ａにスライド板７８の孔部７８Ａ
が一致することとなり、この一致したスライド板７８の
位置が開放位置となる。この際、ストップピン８０Ａに
スライド板７８が当接するような構造をしている為、管
材６６の孔６６Ａとスライド板７８の孔部７８Ａとが精
密に一致し、管材６６とスライド板７８との間、あるい
はスライド板７８の図２上、上部に位置するフランジ板
８６とスライド板７８との間に段差が生ぜず、結果とし
てこれらの間に樹脂材料が入り込んだりすることがな
い。

【００１９】他方、シリンダロッド７６Ａが縮められた
ときには、図３に示すように、エアシリンダ７６のスト
ップエンドで停止され、管材６６の孔６６Ａがスライド
板７８で完全に閉鎖され、この時のスライド板７８の位
置が閉鎖位置となる。

【００２０】さらに、図４に示すように架台６８上に
は、シリンダロッド８２Ａを上下方向に伸縮する押圧力
調整部材であるエアシリンダ８２が複数（本実施例では
４個）連結されて固定され、エアシリンダロッド８２の
シリンダロッド８２Ａには、帯鋼を巻いて作られる竹の
子ばねにより形成されたフローティングジョイント８４
を介して、管材６６の孔６６Ａと孔径及び軸心が一致す
る孔部８６Ａを有したフランジ板８６が、連結されてい
る。つまり、これらフローティングジョイント８４及び
フランジ板８６が押圧部材となり、フローティングジョ
イント８４の弾性でフランジ板８６を押し下げて、スラ
イド板７８を案内板８０に強く当接するような力が生じ
ることとなる。また、このフランジ板８６がベローズ管
１６に設置された接続板１８と、例えば接続板１８に取
り付けられた磁石の磁力により、接合されることとな
る。

【００２１】そして、フランジ板８６を上下動するエア
シリンダ８２の図４上、下側である基端部及び、スライ
ド板７８を移動するエアシリンダ７６の長手方向両端部
それぞれが、図示しない配管を介して架台６８上のエア
カプラ８８に接続され、エアカプラ８８に図示しないポ
ンプから作動エアが送られる他方のエアカプラ９０が着
脱自在に接続されるようになっている。

【００２２】従って、エアカプラ８８、９０同士が接続
された状態で、エアシリンダ８２に送気するとフランジ
板８６が上昇するようにシリンダロッド８２Ａが伸び、
送気停止するとフランジ板８６が下降するようにシリン
ダロッド８２Ａが縮んで、フランジ板８６が上下動す
る。この際、シリンダロッド８２Ａが伸びると、フラン
ジ板８６とスライド板７８との間に隙間が生じて押圧力
が生じないような押圧解除状態になり、シリンダロッド
８２Ａが縮むと、フランジ板８６が強くスライド板７８
に当接する押圧状態となる。また、エアシリンダ７６の
図３上、右端側に送気するとシリンダロッド７６Ａが伸
び、左端側に送気するとシリンダロッド７６Ａが縮ん
で、スライド板７８が左右方向に移動する。なおこの
際、エアシリンダ７６Ａのいずれかの端部に送気する場
合、他の端部への送気を停止することは言うまでもな
い。

【００２３】一方、図１上、左側の軸部３２Ａには、図
示しない配管が内蔵されていて、容器２２内の内壁面側
に配置されている配管３４にその一端側が接続されてい
る。そして、軸部３２Ａ内の配管の他端側には、ロータ
リイジョイント３３Ａを介して蒸気管３６が相対回転可
能に接続されており、蒸気管３６の上部から加熱された
蒸気が矢印Ａで示すように送り込まれている。また、容
器２２内の配管３４を通過して戻ってきた蒸気は、熱を
奪われて、蒸気管３６の下側より矢印Ｂで示すように排
出される。

【００２４】他方、図上、右側の軸部３２Ｂにも、図示
しない配管が内蔵されていて、容器２２内に突出して配
置されている吸引口３８に接続されている。そして、軸
部３２Ｂ内の配管の他端側には、ロータリイジョイント
３３Ｂを介して排気管４０が相対回転可能に接続されて
おり、さらに、この排気管４０が図示しない真空ポンプ
に接続されていて、この真空ポンプが駆動すると、配管
及び排気管４０を介して吸引口３８から容器２２内の空
気が矢印Ｃで示すように排出される。

【００２５】そして、図１に示す容器２２の回転位置で
は、容器２２の下端側に突出部４６が位置し、容器２２
内の水分を排出する排水管４４がこの突出部４６に着脱
自在で接続されている。そして、容器２２の直下には、
伸縮自在のベローズ管５０を上部に接続したロータリバ
ルブ５２が位置しており、その下側に、ロータリバルブ
５２に連結されたジョイント５６が配置されており、こ
のジョイント５６に図上、左右方向に伸びる配管５４が
貫通するように接続されている。

【００２６】また、配管５４には、ジョイント５６の左
右の位置にバルブ５８、６０が配設されていると共に、
左端側が窒素ガスを送りだす図示しない送気装置に連結
され、右端側が乾燥の終了した樹脂材料を蓄えるサイロ
６２に連結されている。そして、これらの部材が第１の
輸送経路となり、第１の輸送経路と同様の第２の輸送経
路がその下側に図示されており、例えば上側のサイロ６
２に樹脂材料が満たされた場合に輸送経路を変えて下側
のサイロ６２に樹脂材料を送り込むようにするようにな
っている。

【００２７】従って、容器２２内の樹脂材料の乾燥が終
了すると、図示しないセンサで容器２２の回転角度を検
出して、開口部２８が第１の輸送経路のベローズ管５０
に対応する回転位置で停止され、ベローズ管５０を伸ば
して開口部２８に接続する。この後、容器２２側のバタ
フライ弁３０、ロータリバルブ５２及び、バルブ５８、
６０を開放し、樹脂材料を落下させると、窒素ガスの流
れに伴って樹脂材料がサイロ６２内に送り込まれること
となる。

【００２８】次に本実施例の作用について説明する。ま
ず、材料送通管から送られた樹脂材料及び水をホッパ１
２内に入れると共に、図１のような回転位置で容器２２
を停止する。そして、ベローズ管１６を押し下げて、フ
ランジ板８６と接続板１８を接合し、スライド板７８を
開放位置にエアシリンダ７６で移動すると共に開閉弁１
８及びバタフライ弁３０を開放して、樹脂材料及び水を
容器２２内に入れる。なおこの際、スライド板７８と案
内板８０との間などの隙間に樹脂材料が入らないよう
に、シリンダロッド８２Ａを縮んだ状態として、スライ
ド板７８と案内板８０との間を密着させておくこととす
る。

【００２９】必要量の樹脂材料等が容器２２内に入った
後は、開閉弁１８を閉鎖すると共に突出部４６に接続し
た排水管４４で排水する。さらに、スライド板７８を閉
鎖位置に移動すると共にバタフライ弁３０を閉鎖し、ま
た接続板１８、カプラ８８、９０及び排水管４４の接続
を解除する。

【００３０】この後、例えば温度１２０℃程度の蒸気を
蒸気管３６から容器２２内の配管３４に送って樹脂材料
を加熱すると共に真空ポンプを作動して吸引口３８から
容器２２内の空気及び水分を排気して真空に近い気圧に
するだけでなく、モータの駆動により回転されたスプロ
ケット２６を介して容器２２が矢印Ｒで示すように、毎
分数回転程度の回転速度で回転される。

【００３１】この際、開口部２８が下側の位置に来ると
きには、遠心力だけでなく、フランジ板８６及びスライ
ド板７８の自重により、スライド板７８のシールを解除
するような力が働くが、フローテイングジョイント８４
の弾性力により強くスライド板７８が案内板８０に押し
つけられて、Ｏリング７１によるシール性が無くなるこ
とがなく、スライド板７８による封止が確保される。

【００３２】従って、容器２２の回転により、樹脂材料
が低圧状態で攪拌されつつ加熱される為、樹脂材料中に
含まれている水分が放出され、樹脂材料が乾燥される。

【００３３】乾燥が終了すると、センサで回転角度を検
出しつつ適正に開口構造１０のフランジ板８６をベロー
ズ管５０に対向する位置に合わせて停止し、ベローズ管
５０を伸ばしてフランジ板８６と接合と共にカプラ８
８、９０を接合する。そして、バタフライ弁３０、ロー
タリバルブ５２及びバルブ５８、６０を開放すると共
に、閉鎖位置にあったスライド板７８を開放位置に移動
し、送気装置から窒素ガスを送気して、サイロ６２に容
器２２内の樹脂材料を送り込むこととする。

【００３４】また、上述のスライド板７８の閉鎖位置と
開放位置との間での移動に際しては、エアシリンダ８２
にポンプから作動エアが送られる為、押圧力が無くなる
だけでなく、フランジ板８６が若干量上昇することとな
る。これに伴ってフランジ板８６からの押圧力が無くな
ったスライド板７８がカムフォロア７４を介してスプリ
ング７０で押し上げられ、スライド板７８と案内板８０
との間に隙間が生じるようになる。

【００３５】そして、閉鎖位置から開放位置にスライド
板７８を移動する場合には、エアシリンダ７６の図３
上、右端側に作動エアが送られて、シリンダロッド７６
Ａが実線の位置から２点鎖線の位置に移動することとな
る。また、開放位置から閉鎖位置に移動する場合には、
エアシリンダ７６の左端側に作動エアが送られて、シリ
ンダロッド７６Ａが２点鎖線の位置から実線の位置に移
動する。このような時、スライド板７８は案内板８０に
設置されたＯリング８１に接触せずに、カムフォロア７
４により滑らかに移動することとなり、Ｏリング８１を
破損することがない。

【００３６】以上より、乾燥作業に際しては、スライド
板７８により十分に開口部２８の気密性が高められると
共に、スライド板７８の開閉時には、カプラ８８、９
０、ベローズ管１６、５０等の接合をするだけで、その
他の作業を遠隔操作により行うことができ、従来に比較
して自動化が促進されることとなった。そして、本実施
例の開口構造１０は、架台６８、スライド板７８、案内
板８０及びフランジ板８６等が全て板状の部材で形成さ
れ、スライド板７８をスライドするようにしている為、
コンパクトな構造となり、従来より用いられていたコニ
カルドライヤに容易に設置することもできる。

【００３７】尚、本実施例において、押圧部材をフロー
テイングジョイント８４及び板状のフランジ板８６とし
たが、複数のフローテイングジョイント８４それぞれに
スライド板７８を押さえる爪を取り付けて、直接、この
爪でスライド板７８を押さえるようにしてもよく、フロ
ーテイングジョイント８４の替わりにコイルスプリング
やゴム材等の他の弾性体を用いることとしてもよい。

【００３８】また、駆動源及び押圧力調整部材をそれぞ
れエアシリンダ７６、８２としたが、油圧で作動するシ
リンダとしてもよく、例えば、電磁的に作動するプラン
ジャなどを用いることとしてもよい。さらに、本実施例
において容器内の圧力を外気より低くするコニカルドラ
イヤを用いて説明したが、容器内の圧力を外気より高く
設定するようなものにも本発明を応用できることはいう
までもない。

【００３９】一方、上記実施例では、カプラ９０を容器
２２の上側と下側にそれぞれ設け、スライド板７８を上
側と下側とでそれぞれ開閉するようにしたが、例えばカ
プラ９０を上側にのみ設けて、上側位置においてのみス
ライド板７８を開閉可能とし、乾燥終了後においてもこ
の上側位置でスライド板７８を開閉するようにしてもよ
い。この際には、第１及び第２の輸送経路のベローズ管
５０をこの位置で開口部２８に接合可能とするように、
これら輸送経路の配置を図１とは異なる位置に変更する
こととする。

【００４０】

【発明の効果】本発明の気密容器の開口構造は、以上の
ように説明した構成とした結果、容器内の気密性を維持
しつつ開閉の自動化を可能とした。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る気密容器の開口構造の一実施例が
適用される乾燥装置の概略説明図である。

【図２】図１のＥ部拡大図であって本発明に係る気密容
器の開口構造の一実施例を表す正面断面図である。

【図３】本発明に係る気密容器の開口構造の一実施例を
表す平面図であって一部破断した図である。

【図４】図３の４−４矢視断面図である。

【図５】従来構造に係る開口構造を表す図であって、
（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側断面図である。

【符号の説明】

１０ 開口構造 １２ ホッパ １６、５０ ベローズ管 ２２ 容器 ２８ 開口部 ６２ サイロ ６８ 架台 ７６ エアシリンダ（駆動源） ７８ スライド板（開閉部材） ８０ 案内板 ８２ エアシリンダ（押圧力調整部材） ８４ フローティングジョイント（押圧部材） ８６ フランジ板（押圧部材）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 容器の内外を連通する開口部の周囲に固
   定された架台と、前記架台に移動自在に支持され且つ移
   動により開口部を開閉する開閉部材と、前記架台に支持
   されると共に前記開閉部材に連結され且つ前記開閉部材
   を開放位置と閉鎖位置との間で移動させる駆動源と、一
   端側が前記架台に連結されると共に他端側が前記開閉部
   材に当接し且つ前記開閉部材を前記開口部側に押さえつ
   けて閉鎖位置での前記開閉部材を前記開口部に押圧する
   押圧部材と、前記押圧部材に連結され且つ前記押圧部材
   による押圧状態あるいは押圧解除状態を選択する押圧力
   調整部材とを有することを特徴とする気密容器の開口構
   造。