JPH06185641A - 流体管路の選択接続装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多数の流体のうち選択された流体を特定の槽
などへ払い出し・分配あるいは特定の流体を多数の槽な
どのうち選択された任意の槽へ払い出し・分配を可能と
し、また、配管の洗浄をも可能とすること。 【構成】 基盤１の中央開孔部２に一方の配管３の先端
部を臨ませ、前記基盤１と空間部を介して設けた架台
に、前記の一方の管を中心としてその円周上に相当する
位置に多数の他方の配管を等角度で嵌挿し、前記の空間
に一方の配管及び他方の配管と接離方向に昇降自在でか
つ回転自在な流体流通路を穿設したブロックを配設し、
前記の流体流通路を介して、多数の他方の配管から任意
に選択した配管と一方の配管とを連通して、多数の流体
のうち選択された任意の流体を特定の槽などに払い出し
・分配したり、あるいは特定の原料を多数の槽のうち選
択した任意の槽に払い出し・分配すること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば多品種少量生産
における回分式生産方式において、多数の流体のうち、
任意の流体を選択して特定の槽・容器への払い出し・分
配、あるいは特定の流体を多数の槽、容器のうち、任意
の槽・容器を選択して該流体を払い出し・分配を可能に
する流体管路の選択接続装置に関する。

【０００２】

【従来技術とその問題点】近時、需要の多様化・個性化
がすすみ、各社においても従来の汎用的な商品よりも一
段と個性的で機能的な商品を望んでいる消費者の幅広い
ニーズに応えるために、商品コンセプトを高級化・差別
化・高性能化を指向して他社との差別化を計り、新しい
需要を掘り起こす傾向が強まっている。このような社会
的な時流・要請に応えるためには、従来の少品種多量生
産では到底対応できず、多品種少量生産方式に頼らざる
を得ないのが現状である。その結果、当然ながら多品種
・多銘柄の原料、副原料などを所定の比率で調液、調合
したり、とりわけ医薬品・食品などの分野においては、
その都度、配管・槽・容器などを洗浄する必要が生じ
る。

【０００３】従来、この種の分野においては、槽と槽と
を固定接続するのが一般的であるので、敷設された配管
は複雑多岐にわたり、運転・保全管理は非常に煩瑣とな
り、その上配管などの洗浄作業は非常に困難でコンタミ
ネーションなどもあって品質管理上問題があった。そこ
で、本出願人は、上記の問題点を解決した多方切換弁を
提案（特開平４−７３４７１号公報）し、既に実用に供
している。

【０００４】上記した多方切換弁は、特定の配管と、該
配管を中心としてその円周上に配設した多数の配管のう
ち、任意の配管とを略Ｕ字状の弁体で接続して流体の受
払いを行うものであるが、この多方切換弁を用いた装置
は概して大規模となり、また、若干操作に時間がかかる
という解決すべき問題が残っていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した従
来技術の問題点を解決し、簡単な操作で多数の流体のう
ち選択された流体を特定の槽・容器への払い出し・分
配、あるいは特定の流体を多数の槽・容器のうち、選択
された任意の槽・容器への払い出し・分配を可能とし、
しかも配管の洗浄・乾燥などを可能とした流体管路の選
択接続装置の提供を目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る流体管路の
選択接続装置は、前記の目的を達成するために、基盤の
中央部の開孔部に一方の配管の先端部を臨ませ、前記基
盤と所要の空間部を介して架台を配設し、該架台に前記
一方の配管を中心とした円周に相当する位置に多数の他
方の配管を等角度に嵌挿し、前記空間部に昇降・回転自
在の流体流通路を穿設したブロックを配設し、前記の流
体通路を介して多数の他方の配管のうち選択された任意
の配管と前記一方の配管とを連通せしめることをその特
徴とするものである。

【０００７】

【作用】本発明の流体管路の選択接続装置は、基盤の中
央部に穿設した開孔部に、受入れ側配管を臨ませ、前記
の基盤の上方に空間部を介して架台を設け、該架台に、
前記の受入れ側配管を中心とした円周上に相当する位置
に多数の供給側配管を嵌挿し、前記の空間部に昇降・回
転自在とされた流体流通路を穿孔したブロックを配設
し、前記流体流通路を介して、多数の供給側配管のうち
から一つを任意に選択して、該選択された供給側配管と
受入れ側配管とを連通することにより、例えば多数の原
料から選択した任意の原料を特定の槽などに払い出し・
分配することができるものであり、また、反対に特定の
原料を多数の槽のうちの選択された任意の槽に払い出し
・分配することも可能である。

【０００８】

【実施例】本発明の実施例を図１に基づいて説明する
と、図において１は円板状の基盤で、該基盤１の中央部
には開孔部２が穿設され、該開孔部２には下方より昇降
自在とされた受入れ側配管３が臨んでいる。４，４，…
…は、前記した基盤１の周縁端部に立設した複数の脚
で、該脚４，４，……の頂部には円盤状の架台５が固設
され、該架台５には、前記基盤１の中央部の開孔部２を
中心とした円周上に相当する位置に多数の供給側配管
６，６，６，……が等角度で嵌挿されている。

【０００９】７は、前記架台５上の略中央部に設けられ
た蓋７ａ付きの駆動部収容ケースであり、該収容ケース
７の蓋部７ａにはロータリアクチュエータ８が固設さ
れ、その軸先端には直角に垂下曲折した移動アーム９が
設けられ、該移動アーム９の垂下腕９ａの先端部にはギ
ヤー移動用のシリンダ１０が固設され、このギヤー移動
用シリンダ１０により伸退されるピン１１は、前記駆動
部収容ケース７の内方に向かって伸長される。また、１
２は、前記した駆動部収容ケース７の側壁７ｂに固設し
たギヤー固定用シリンダで、該ギヤー固定用シリンダ１
２により伸退されるピン１３は、前記駆動部収容ケース
７の内方に向かって伸長される。

【００１０】１４は前記した架台５の中央部に穿設され
た開孔部で、該開孔部１４の中心は前記基盤１の開孔部
２の中心線上に位置し、前記開孔部１４には後記するブ
ロック１８の端部に立設される軸１５が遊嵌され、該軸
１５の上部にはギヤー１６が固設され、前記したギヤー
移動用シリンダ１０によって伸退されるピン１１、ギヤ
ー固定用シリンダ１２によって伸退されるピン１３は、
ともにギヤー１６と噛合可能とされている。したがっ
て、ギヤー固定用シリンダ１２のピン１３とギヤー１６
との噛合状態を解除した状態でギヤー移動用シリンダ１
０を作動してピン１１を伸出せしめ、該ピン１１とギヤ
ー１６とを噛合してロータリアクチュエータ８を作動す
ると軸１５は所定の角度だけ回動し、回動終了時でギヤ
ー固定用シリンダ１２を作動してピン１３を伸長してギ
ヤー１６と噛合せしめ、ギヤー１６、軸１５を確実に停
止し、軸１５を回動せしめるときは、ギヤー固定用シリ
ンダ１２を再作動してピン１３を後退せしめてピン１３
とギヤー１６との噛合を解除した後、前記と同様の操作
でギヤー１６すなわち軸１５を回動せしめる。

【００１１】１７は、前記した架台５及び基盤１の略半
分の径で形成された円柱状ブロック１８内に穿設された
略Ｓ字状に曲折された流体流通路であり、該流体流通路
１７は、前記した円柱状ブロック１８の上下対角線上の
端部に孔を穿設して機械的に開孔して該孔を上下に連通
せしめて形成してもよく、また、所定の形状となした曲
管を型内に入れ該曲管を埋設状に成形するようにしても
よい。前記の流体流通路１７は、円柱状ブロック１８内
に形成されることによって該流体流通路１７は補強状態
となり強固となるとともに水平方向に容易に回転可能と
されるものである。そして、前記の円柱状ブロック１８
の上下対角線上に位置する流体流通路１７の上面開口端
部及び下面開口端部には、それぞれ前記した供給側配管
６及び受入れ側配管３の口径と同一とされた管端部１７
ａ，１７ｂが装着され、該管端部１７ａ，１７ｂにはシ
ール材１９が付設され、流体流通路１７の管端部１７
ａ，１７ｂと供給側配管６及び受入れ側配管３とが接続
されたとき液漏れが生じないようにしてある。

【００１２】前記した円柱状ブロック１８の上端部には
前記したように、架台５の中央開孔部１４に遊挿されロ
ータリアクチュエータ８によって所定角度回転せしめら
れる軸１５が穿設しており、ブロック１８に穿孔されて
いる流体流通路１７の下面側の管端部１７ｂは受入れ側
配管３と接続状態とされたとき、円柱状ブロック１８は
軸１５の所定角度の回動を、軸１５と受入れ側配管３と
を結ぶ線すなわち円柱状ブロック１８の一方の端縁側を
中心として回動し、前記流体流通路１７の上面側の管端
部１７ａは、架台５の周縁に嵌挿の供給側配管６，６，
……と選択的に接続可能となる位置に開孔されている。

【００１３】２０は前記基盤１の底部に垂設されたサポ
ートで、該サポート２０の上部内側にはシリンダ２１が
固設され、前記した受入れ側配管３は、前記シリンダ２
１の軸として形成されているので、該シリンダ２１を作
動すると受入れ側配管３は自在に昇降する。２２は前記
したサポート２０下端部に固設されるシリンダで、該シ
リンダ２２のロッド先端には半円弧状の爪２３が付設さ
れ、また、２４は受入れ側配管３の外壁両側に付設され
たストッパである。したがって、流体流通路１７を介し
て受入れ側配管３と供給側配管６とを連通せしめるとき
は、シリンダ２１を作動して受入れ側配管３を上昇せし
め、この上昇によって受入れ側配管３の上端と円柱状ブ
ロック１８の流体流通路１７の下面側の管端部１７ｂと
を密接させ、更に、受入れ側配管３を上昇させて円柱状
ブロック１８を押し上げ、流体流通路１７の上面側の管
端部１７ａを供給側配管６の下端とを緊密に接続するよ
うにする。

【００１４】そして、サポート２０の下端部に固設のシ
リンダ２２を作動して半円弧状の爪２３を伸出せしめ、
半円弧状の爪２３先端が受入れ側配管３の外壁に付設す
るストッパ２４の底部に食い込ませることにより受入れ
側配管３を更に若干上昇せしめ、受入れ側配管３と円柱
状ブロック１８を押し上げ、円柱状ブロック１８に穿設
の流体流通路１７の上面側の開孔管端部１７ａと供給側
配管６とを物理的機械的に更に緊密に接続せしめるもの
である。そして、前記の受入れ側配管３の外壁にストッ
パ２４を付設したのは、前記した理由のほかに、不慮の
事故、例えば停電などによってシリンダ２１の機能が突
然に低下し、流体流通路１７と供給側配管６、流体流通
路１７と受入れ側配管３との接続が不完全となり液漏れ
などが生ずることを未然に防止するためでもある。

【００１５】また、２５は受入れ側配管３の後端に接続
されるフレキシブルチューブで、該フレキシブルチュー
ブ２５は、特定の槽・容器などに連通している。２６
ａ，２６ｂは供給側配管６、受入れ側配管３に付設する
弁であり、前記した多数の供給側配管６，６，……の後
端はいずれもそれぞれの原料などのタンク・槽などに連
通されているものである。

【００１６】本実施例は、以上のように構成されるの
で、その動作について説明すると、例えば、多数の原料
・副原料タンクが２階に配置されており、それぞれのタ
ンクに連通する供給側配管６，６，……が、架台５上に
おいて、受入れ側配管３を中心とする円周に相当する位
置で前記の架台５に嵌挿されており、一方、流体を受入
れる槽・容器・タンクなどは、受入れ側配管３に連通す
るフレキシブルチューブ２５と接続し、該受入れ側配管
３の先端は基盤中央部に穿設の開孔部２に臨んでいる。

【００１７】そして、多数の原料・副原料から任意に選
択した原料・副原料の供給側配管６と流体流通路１７の
上部管端部１７ａとを接続せしめるに際しては、先ず、
架台５上に設けられる駆動部収容ケース７の側壁７ｂに
固設のギヤー固定用シリンダ１２を作動してピン１３と
ギヤー１６との噛合を解除した後、ロータリアクチュエ
ータ８の軸先端に直角に曲折した移動アーム９の垂下部
先端部に固設のギヤー移動用シリンダ１０を作動してピ
ン１１とギヤー１６とを噛合せしめ、続いてロータリア
クチュエータ８を作動してギヤー１６が固設され軸１５
を回転させ、この軸１５の回転に伴って、該軸１５と一
体とされる円柱状ブロック１８を回転せしめ、円柱状ブ
ロック１８に穿設される流体流通路１７の上部管端部１
７ａと選択された供給側配管６の下端とを対面させる。
このとき、円柱状ブロック１８が移動しないように、前
記した駆動部収容ケース２７の側壁７ｂに固設のギヤー
固定用シリンダ１２を作動してピン１３を伸出せしめて
該ピン１３とギヤー１６とを噛合して位置決め固定す
る。

【００１８】続いて、基盤１の底面に垂設したサポート
２０の内側に固設のシリンダ２１を作動して受入れ側配
管３を上昇させて、円柱状ブロック１８を押し上げ、受
入れ側配管３と流体流通路１７の下端の管端部１７ｂ、
流体流通路１７の上端の管端部１７ａと供給側配管６と
を緊密に接続させる。そして、この接続に際して、流体
流通路１７の管端部１７ａ，１７ｂにはシール材１９が
それぞれ付設されているので液漏れ等は一切生じない。
そして、前記したサポート２０の下端部に固設のシリン
ダ２２を作動して半円弧状爪２３を伸出させ、該半円弧
状爪２３の先端が受入れ側配管３の外壁に付設のストッ
パ２４の底部に食い込ませることにより機械的・物理的
に受入れ側配管３を上昇させ、円柱状ブロック１８を持
ち上げるので、供給側配管６、流体流通路の管端部１７
ａ，１７ｂ、受入れ側配管３はそれぞれ完全に接続され
ることとなる。

【００１９】供給側配管６、流体流通路１７の管端部１
７ａ，１７ｂ、受入れ側配管３の接続が完了すると、流
量計（図示せず）で計量しながら選択された流体は、供
給側配管６、流体流通路１７、受入れ側配管３を経て特
定の槽などに払い出され、払い出しが完了すると弁２６
ａ，２６ｂを閉じて、サポート２０下端に固設のシリン
ダ２２を作動してストッパ２４から半円弧状爪２３を後
退させ、シリンダ２１で受入れ側配管３を下降させる。
このように、受入れ側配管３を下降させると、円柱状ブ
ロック１８に穿設されている流体流通路１７も円柱状ブ
ロック１８とともに下降し、流体流通路１７の上部管端
部１７ａと供給側配管６の下端との接続は解除される。
続いて第２の選択した流体を払い出す場合は、駆動部収
容ケース７の側壁７ｂに固設のギヤー固定用シリンダ１
２を作動してピン１３とギヤー１６との噛合を解除し、
移動アーム９の垂下腕９ａに固設のギヤー移動用シリン
ダ１０を作動してピン１１とギヤー１６とを噛合せしめ
た後、ロータリアクチュエータ８を作動して円柱状ブロ
ック１８の流体流通路１７の上部管端部１７ａを第２の
選択した流体の供給側配管６と対面させるべく軸１５を
回転させ、以下前述したと同様の作業を行うことによっ
て第２の選択した流体を払い出すことができるものであ
る。

【００２０】前記したように流体流通路１７は円柱状ブ
ロック１８に穿設され、該ブロック１８と一体化されて
おり、軸１５は円柱状ブロック１８の端部に立設されて
いるので、円柱状ブロック１８は軸１５を中心として回
転せしめられ、また、受入れ側配管３を流体流通路１７
の下部管端部１７ｂとを接続したままシリンダ２１で上
昇させることにより、流体流通路１７の上部管端部１７
ａと供給側配管６の下端とを緊密に接続させることがで
きるものである。前記したように、供給側配管６，６，
……は、基盤１の中央開孔部２に臨ませてある受入れ側
配管３を中心とした円周に相当する架台５上の位置に等
角度で多数前記の架台５に嵌挿されているものであり、
前記の基盤１の中央開孔部２と架台５の中央開孔部１４
は同一垂直線上に位置するものであるので、架台５の周
縁に等角度で配設される供給側配管６，６，６，……
は、前記した架台５の中央開孔部１４に遊挿される軸１
５を中心とする円周上に配設されることとなるので、ロ
ータリアクチュエータ８を所定の角度回転させることに
より、流体流通路１７と供給側配管６とは確実に接続で
きるものである。

【００２１】流体流通路１７と受入れ側配管３とを洗浄
する場合には、洗浄液槽に連通する供給側配管６あるい
は供給側配管６から分岐して洗浄液槽に連通する配管か
ら洗浄液を流体流通路１７、受入れ側配管３に圧送し、
洗浄液をフレキシブルチューブ２５から廃液槽あるいは
フレキシブルチューブ２５から分岐して廃液槽に連通す
る配管へ排出することにより洗浄が可能であり、また、
洗浄後ドライエアを送風すれば流体流通路１７などを乾
燥させることができる。

【００２２】ロータリアクチュエータ、各シリンダ、弁
の開閉などはすべて中央制御装置でコントロールされて
いるので、多数の原料，副原料タンクの識別番号を読み
取ることにより選択された原料を特定の槽などに自動的
に払い出し分配することができるものである。なお、本
実施例では、多数の原料のうちから選択した任意の原料
などを特定の槽などに払い出すことについて説明した
が、本実施例の装置を上下反対とすることによって特定
の原料を多数の槽のうち選択した任意の槽に払い出し・
分配することもできるものである。

【００２３】

【発明の効果】本発明に係る流体管路の選択接続装置
は、基盤の中央部に穿設した開孔部に一方の配管の先端
部を臨ませ、前記基盤と空間部を介して配設された架台
に、前記の一方の配管を中心とした円周上に相当する前
記の架台上に等角度で多数の他方の配管を嵌挿し、前記
の空間部に昇降・回転自在な流体流通路を穿設したブロ
ックを配設し、前記の流体流通路を介して、多数の他方
の配管のうちから選択した任意の配管と、前記一方の配
管とを連通させるようにしたので、多数の原料から選択
した任意の原料を特定の槽に払い出し・分配したり、あ
るいは、特定の原料を多数の槽のうち選択した任意の槽
に払い出し・分配することも可能となるものであり、ま
た、必要に応じて流体流通路、一方の配管の洗浄も可能
となるものであり、多数の原料・副原料・添加剤などを
取り扱う多品種少量生産方式には好適な流体管路の選択
接続装置であり、本装置を採用することにより多くの原
料などを使用するにもかかわらずコンタミネーションの
心配は一切なく、機構は簡単で操作も容易であり、また
生産性の向上も期待することができるもので、その効果
は著しいものがある。

【図面の簡単な説明】

【図１】流体管路の選択接続装置の全体の一部断面説明
図

【符号の説明】

１ 基盤 ２，１４ 開孔部 ３ 一方の配管（受入れ側配管） ５ 架台 ６ 他方の配管（供給側配管） ８ ロータリアクチュエータ １０ ギヤー移動用シリンダ １１ ピン １２ ギヤー固定用シリンダ １３ ピン １５ 軸 １６ ギヤー １７ 流体流通路 １８ ブロック

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基盤の中央部の開孔部に一方の配管の先
   端部を臨ませ、前記基盤と所要の空間部を介して架台を
   配設し、該架台に前記一方の配管を中心とした円周に相
   当する位置に多数の他方の配管を等角度に嵌挿し、前記
   空間部に昇降・回転自在の流体流通路を穿設したブロッ
   クを配設し、前記の流体通路を介して多数の他方の配管
   のうち選択された任意の配管と前記一方の配管とを連通
   せしめることを特徴とする流体管路の選択接続装置。