JPH07243569A - 可撓性伸縮継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 薬品、食品等の製造に用いられる機器、例え
ば濾過乾燥機等に使用する伸縮継手の耐熱性及び機械的
強度を高めて長期使用に耐える耐久性を有する可撓性伸
縮継手を提供することを目的とするものである。 【構成】 継手本体１の伸縮部２が谷部４の厚みが山部
３の厚みより厚く形成されてなり、しかも該継手本体１
の一端側に内装された受部11に挿入する支持杆８が貫入
されてなるボス７が前記可撓性伸縮継手本体１に一体的
に設けられて構成されてなることにある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、薬品、食品等を製造す
る際に用いられる反応機、混合機、混練機、濾過機、乾
燥機等に使用される可撓性伸縮継手に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、可撓性伸縮継手は、伸縮部の厚み
が一定であるため、該継手を長期間使用する場合、継手
の谷部に集中的に応力が加わるため、この部分が亀裂し
たり破損したりし、その寿命が短命となっていた。

【０００３】これを解消するために図５に示すように、
伸縮部の谷部にスプリングからなる補強体41が添装され
てこの部分を補強していた。

【０００４】また、例えば従来濾過乾燥機においては、
攪拌軸21に、図４に示すような可撓性伸縮継手が使用さ
れている。この継手はシート状のＰＦＡ（フッ素樹脂）
からなる材質を成形することによって形成したものであ
るので、同図に示すように伸縮部の谷部と山部の肉厚が
一定である。

【０００５】しかしながら、このような可撓性伸縮継手
は伸縮部２の谷部４と山部３の肉厚が一定であるため、
攪拌翼22を昇降させて、攪拌軸21の伸縮を繰り返すと、
継手の谷部４に集中的に機械的な応力が加わり、この部
分が変形し、さらには破損するおそれがあるという致命
的な問題点があった。

【０００６】また、このような濾過乾燥機を食品や薬品
等の濾過乾燥に使用する場合には、濾室23内を無菌状態
にする必要があるが、無菌状態にするには飽和水蒸気で
数時間滅菌する必要があるので、濾室23は加圧状態、即
ち継手に外圧がかかった状態で、且つ高温状態になるた
め、一層継手を過酷な条件下におくこととなり、特に谷
部４に著しい応力がかかることとなる。その結果上記問
題点がより一層顕著となった。

【０００７】しかも、上記のようなＰＦＡから可撓性伸
縮継手を成形する場合には、ＰＦＡがシート状であるた
めに厚みを自由に調整することができず、可撓性伸縮継
手の肉厚を常に一定に成形する方法しか採用できないた
め、十分な機械的な強度を得ることができなかった。

【０００８】上記問題点を解決するために、例えば図４
では、各山部に補強のための複数のスプリング31を添装
していた。

【０００９】しかしながら、この補強用のスプリングは
伸縮継手の山部の内側に添装されているため、外圧に対
する補強にはなるが、缶体内が真空状態の場合即ち伸縮
継手に内圧がかかる場合には補強の効果が得られない。
一方、内圧に耐える構造にすべく、図５に示すように、
伸縮部の谷部の外側にスプリングからなる補強体41を添
装した伸縮継手も提案されているが、これは内圧に対し
ては補強効果があるものの外圧に対しては補強効果がな
く、しかも外側にスプリングがあるため、この部分に粉
体等が付着しやすく、継手周辺部の汚染の原因となり、
特に濾過乾燥機等において食品、薬品等を濾過乾燥する
場合に使用するには不適である。

【００１０】また、濾過乾燥機における図４の可撓性伸
縮継手の場合も、該継手の取付構造において、ボルト頭
部９が裸出したり、フランジ間に隙間32が発生するた
め、この隙間に粉体等が侵入して雑菌が繁殖する原因と
なり、その結果継手周辺部の滅菌効果を保持することが
困難であるという不都合が生じていたのである。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来の問
題点を解決するためになされたものであり、薬品、食品
等の製造に用いられる機器、例えば濾過乾燥機等に使用
する伸縮継手の耐熱性及び機械的強度を高めて長期使用
に耐える耐久性を有する可撓性伸縮継手を提供すること
を一方の課題とするものである。

【００１２】さらに他方の課題としては、上記製造機器
における可撓性伸縮継手の取付構造において継手周辺部
の滅菌効果を著しく向上させることにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】即ち、上記両者の課題を
解決するために、本発明は谷部４の厚みが山部３の厚み
より厚く伸縮部２が形成され、しかも可撓性伸縮継手本
体１の一端側に内装された受部11に挿入する支持杆８が
貫入されてなるボス７が前記可撓性伸縮継手本体１に一
体的に設けられてなるものである。

【００１４】

【作用】上記可撓性伸縮継手を使用する場合には継手本
体の伸縮が長期間繰り返されても伸縮部の谷部の厚みが
山部の厚みより大であるために、この部分から変形した
り破損することなく使用できるのである。

【００１５】その結果、本発明の可撓性伸縮継手は、缶
体内が加圧、真空並びに高温状態等の使用条件下であっ
ても十分に耐久性があるため、濾過乾燥機等の過酷な使
用条件となる機器用として最適な使用態様となるのであ
る。

【００１６】さらに使用機器への可撓性伸縮継手の取付
構造が完全密封化され且つ従来のようにボルトの頭部等
が裸出することもないので、粉体等の侵入もなく継手取
付周辺部の滅菌効果を著しく高めることができるのであ
る。

【００１７】さらに、本発明の可撓性伸縮継手は四フッ
化エチレン樹脂を切削加工することによって形成してな
るため厚みを自由に調整して成形することができるの
で、使用機器の圧力や温度等の使用条件に応じて継手を
設計でき、よって可撓性伸縮継手の耐熱性及び機械強度
を向上させることが容易に可能となるのである。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面に従っ
て説明する。図１及び図２に於いて、１はＰＴＦＥ（四
フッ化エチレン樹脂）からなる成形ブロック材料を切削
加工することによって成形された伸縮継手本体を示す。
２は該伸縮継手本体１の伸縮部で、前記切削加工によっ
て該伸縮部２の谷部４の厚みを５mm、山部３の厚みを２
mmになるよう形成してなり、且つ伸縮部２側の端部５は
伸縮部２の谷部４よりもさらに厚く形成されてなり、し
かも該端部５の周面には12カ所凹状部６が形成されてな
る。

【００１９】11は前記凹状部６に装着された２つ割金属
製フランジである。

【００２０】13は前記フランジ11の外面側をカバーする
カバー体で、前記継手本体１に溶接されてなる。

【００２１】７は前記継手本体１の下端部５側にＯリン
グ12を介して一体的に設けられた金属製のボスである。
８は該ボス７の貫入孔に貫入され、その先端部が前記フ
ランジ11に螺入されたボルトで、該ボルト８の頭部９は
前記ボス７内に装着されてなる。

【００２２】10は前記ボルト頭部９をカバーするカバー
体で、ボス７の後端側に溶接されてなる。

【００２３】尚、図２において、17は前記伸縮継手本体
１の上端部で、フランジ15とボルト16によって攪拌機本
体14側に連結されてなる。

【００２４】次に、上記構成からなる可撓性伸縮継手を
濾過乾燥機に使用した場合の例について説明する。

【００２５】まず、図３に示すような濾過乾燥機におい
て、濾室23内を完全滅菌状態にするため、１２１°Ｃ、
１．４kgf ／cm² Ｇ（尚、Ｇはゲージ圧を示す）の飽和
水蒸気で濾室内を数時間滅菌する。

【００２６】上記のような条件下において、可撓性伸縮
継手を使用する場合、攪拌軸21に使用されている可撓性
伸縮継手を伸縮させ攪拌翼22を上下させながら、被乾燥
物である薬品、食品等の粉体を攪拌並びに濾過乾燥を行
うものであるが、本実施例に係る可撓性伸縮継手は、前
述したように前記伸縮継手１の伸縮部２の谷部４の厚み
が山部３よりも２倍以上の肉厚にしてあるため、前記条
件下において使用しても伸縮部２の谷部４において変形
したり破損することなく十分な耐熱性及び機械強度を有
しているので長期間使用することができるのである。

【００２７】さらにボス７は伸縮継手本体１にＯリング
12を介してボルト８とフランジ11によって一体的に接続
されているため、継手本体１の他端部周囲のシール性が
極めて高く、よって従来のように継手本体１の取付部に
おけるシール洩れがなく粉体の侵入が確実に防止できる
のである。

【００２８】また、従来のようにボルト頭部９が裸出す
ることなく略完全密封状態にボス７が継手本体１側に一
体的に接続しているので、より一層気密性が保持される
ので濾過乾燥機として最適な使用状態が得られるのであ
る。

【００２９】さらにカバー体10およびカバー体13の存在
によってより一層シールの完全化を図ってなるため、該
部分から粉体等の被乾燥物が侵入することがないので滅
菌作業が短時間で容易に行え、さらには濾室内を完全に
滅菌することができることとなるのである。

【００３０】以上のように、上記実施例では濾過乾燥機
に使用される継手本体１が上記構成で且つその端部側の
取付構造も略完全気密状態となるため、濾過乾燥時の厳
格な条件下においても十分に継手本体が耐えうる他、濾
過乾燥時の弊害を防止できることとなるのである。

【００３１】尚、本件出願人は本発明の可撓性伸縮継手
の性能を確認するために、以下の試験を行った。

【００３２】試験結果 １） 内圧テスト 前記可撓性伸縮継手を最大面間の３８０mmにセットし、
電気炉にて１１０°Ｃで２時間加熱後、窒素ガスにて内
圧１．０kgf/cm² Ｇにして３０分加圧した。結果は可撓
性伸縮継手の山部・谷部の膨らみ、変形等の異常は認め
られなかった。 ２） 外圧テスト 外圧テスト用治具に前記可撓性伸縮継手を最大面間の３
８０mmでセットし、電気炉にて１２１°Ｃで３時間加熱
後、窒素ガスにて外圧１．４kgf/cm² Ｇにして３０分加
圧した。結果は可撓性伸縮継手の山部・谷部の膨らみ、
変形等の異常は認められなかった。 ３） 伸縮繰り返しテスト 可撓性伸縮継手を伸縮テスト機にセットし、可撓性伸縮
継手の長さをＭａｘ３８０mm〜Ｍｉｎ２１４mmにリミッ
トスイッチを調整し１０，０００回の繰り返しサイクル
テストを行った。結果は可撓性伸縮継手の山部・谷部の
膨らみ、変形等の異常は認められなかったが、しいて言
えばＭｉｎ時の最下部の山部が他の山部より潰れが大き
かった。 ４） 伸縮繰り返しテスト後の内圧テスト 可撓性伸縮継手を最大面間の３８０mmにセットし、電気
炉にて１１０°Ｃで２時間加熱後、窒素ガスにて内圧
１．０kgf/cm² Ｇにして３０分加圧した。結果は可撓性
伸縮継手の山部・谷部の膨らみ、変形等の異常は認めら
れなかった。 ５） 伸縮繰り返しテスト後の外圧テスト 外圧テスト用治具に前記可撓性伸縮継手を最大面間の３
８０mm にセットし、電気炉にて１２１°Ｃで３時間加
熱後、窒素ガスにて外圧１．４kgf/cm² Ｇにして３０分
加圧した。結果は可撓性伸縮継手の山部・谷部の膨ら
み、変形等の異常は認められなかった。 ６） 耐圧破裂テスト 上記１）〜５）のテスト完了品である可撓性伸縮継手を
最大面間の３８０mmにセットし、窒素ガスにて内圧１．
０kgf/cm² Ｇに加圧し、電気炉で１２０°Ｃで１時間加
熱後、３０分ごとに１０°Ｃずつ温度を上げ、最大２０
０°Ｃまで各温度での山部・谷部等の膨らみ、変形状態
を確認した。結果は以下のとおりである。 温度 山部・谷部の変形状態等 １２０°Ｃ 異常認めず １３０ 異常認めず １４０ ２〜３mm蛇行 １５０ 〃 １６０ ５〜６mm蛇行 １７０ 〃 １８０ 〃 １９０ ６〜１０mm蛇行 ２００ 〃 尚、２００°Ｃまでのテストを実施した結果、蛇行によ
る変形は発生したが、谷部のバックリング等による破損
はなかった。

【００３３】上記試験において、内圧テストでは真空且
つ高温状態の条件下で、また外圧テストでは加圧且つ高
温状態の条件下で、さらには伸縮繰り返しテストにおい
ては機械的に伸縮を繰り返して本発明の可撓性伸縮継手
を使用したが、可撓性伸縮継手に変形や損傷は認められ
ず、よって耐熱性及び機械強度が高く耐久性に非常に優
れた継手であることが確認された。

【００３４】尚、上記実施例では可撓性伸縮継手を濾過
乾燥機に使用した場合について説明したが、可撓性伸縮
継手を使用する機器については上記実施例に限定される
ものではなく、例えば反応機、混合機等の他の製造機器
に使用してもよいのである。

【００３５】また、上記実施例では、伸縮継手本体１の
伸縮部２の山部３の厚みを２mm、谷部４の厚みを５mmと
したが、伸縮部２の厚みはこの数値に限定されるもので
はなく、要は谷部４が山部３よりも肉厚が大で、且つ濾
過乾燥機の濾室内の設定条件下で伸縮継手が使用に耐え
うる厚みがあればよいのである。

【００３６】さらに、上記実施例では継手本体１の下端
部５とボス７との接続を、受部としてのフランジ11と、
支持杆としてのボルト８の両者を螺合して支持接続して
なるが受部としてはナットを使用してもよく、また支持
杆としてボルトに限らないものである他、螺入に限らず
圧入等であってもよい。従って、受部と支持杆は決して
実施例に限らず、要は両者の接合によって継手本体１と
ボス７を一体的に接続すればその接続手段は問わないも
のである。

【００３７】尚、カバー体10,13 の取付け手段も決して
実施例に限定されるものではない。

【００３８】また、上記実施例では継手本体１とボス７
をＯリング12を介して接続したが、継手本体１とボス７
との接続のためのシール手段はＯリング12には限定され
ない。

【００３９】その他、ボス７や継手本体１の各部の形状
等の具体的な構成も本発明の意図する範囲内に於いて任
意に設計変更自在である。

【００４０】

【発明の効果】叙上のように、本発明は、濾過乾燥機等
において使用される伸縮継手において伸縮部の谷部の厚
みを山部より大としたため、長期間伸縮継手として使用
しても伸縮部の谷部が変形したり、継手本体が損傷する
ことがなく、しかも加圧、真空、高温状態等の厳しい使
用条件下においても伸縮部の谷部が変形したり、継手本
体が損傷することがなく、耐熱性及び機械強度が高く耐
久性に非常に優れ、濾過乾燥機等の過酷な使用条件とな
る製造機器用として最適な継手を得ることができたので
ある。

【００４１】また、伸縮継手の伸縮部の谷部の厚みを山
部よりも２倍以上の肉厚にした場合には、より一層耐熱
性及び機械強度が高くなり、上記のような条件下におい
ての使用にさらに適した継手となるのである。

【００４２】さらに、可撓性伸縮継手本体の他端部をボ
ス側に取付ける構造がシール構造で且つ部材が外側に裸
出状態とならないような密封構造なるため、濾過乾燥機
等の製造機器においては粉体等の被乾燥物が従来のよう
に侵入したり付着することもなくなり、よって継手取り
付け部周辺のシール状態が著しく良好となるので雑菌の
侵入もなく滅菌効果が格別良好となる効果を得た。

【００４３】さらに、継手本体は切削加工によって成形
されてなるため、容易に上記の様な部分的に厚みの異な
る可撓性伸縮継手を形成でき、しかも設定条件に応じて
伸縮部の谷部の厚みと山部の厚みを自由に設計できる効
果がある。

【００４４】いずれにしても、本発明に係る伸縮継手及
びその取付構造によって、従来これらの構造が問題とな
っていた濾過乾燥機等の製造機器への対応が全て解消
し、これらの機器用として格別顕著な効果を得た。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例としての濾過乾燥機の伸縮継手の要部
断面図。

【図２】図１における伸縮部の要部拡大断面図。

【図３】濾過乾燥機の全体概略図。

【図４】従来の濾過乾燥機の可撓性伸縮継手の要部断面
図。

【図５】従来の可撓性伸縮継手の要部断面図。

【符号の説明】

１…可撓性伸縮継手本体 ２…伸縮部 ３…山部 ４…谷部 ７…ボス ８…支持杆 10…カバー体 11…受部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 光裕 大阪府吹田市津雲台５丁目18番 Ｄ75− 308号 (72)発明者 前野 正尋 兵庫県神戸市西区伊川谷町布施畑599−１ (72)発明者 平井 等 大阪府大阪市東淀川区相川３−９−３ (72)発明者 山崎 忠成 兵庫県明石市川崎町２番13−1834号 (72)発明者 今井 清澄 神奈川県横浜市栄区公田町931−48

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 継手本体(1) の伸縮部(2) が谷部(4) の
   厚みが山部(3) の厚みより厚く形成されてなり、しかも
   該継手本体(1) の一端側に内装された受部(11)に挿入す
   る支持杆(8) が貫入されてなるボス(7) が前記可撓性伸
   縮継手本体(1)に一体的に設けられてなることを特徴と
   する可撓性伸縮継手。
2. 【請求項２】 谷部(4) の厚みが山部(3) の厚みの２倍
   以上であることを特徴とする請求項１記載の可撓性伸縮
   継手。
3. 【請求項３】 受部(11)がフランジであり、且つ支持杆
   (8) がボルトであることを特徴とする請求項１又は請求
   項２に記載の可撓性伸縮継手。
4. 【請求項４】 支持杆(8) の頭部をカバーするカバー体
   (10)がボス(7) の後端側に一体的に設けられてなること
   を特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の
   可撓性伸縮継手。
5. 【請求項５】 受部(11)が内装着された可撓性伸縮継手
   本体(1) の伸縮部(2)側端部(5) の肉厚が伸縮部(2) の
   肉厚より厚いことを特徴とする請求項１乃至請求項４の
   いずれかに記載の可撓性伸縮継手。
6. 【請求項６】 可撓性伸縮継手本体(1) が四フッ化エチ
   レン樹脂からなる成形材を切削加工によって形成されて
   なることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか
   に記載の可撓性伸縮継手。