WO2001065164A1

WO2001065164A1 - Dispositif de joint de dilatation

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Publication number: WO2001065164A1
Application number: PCT/JP2000/001173
Authority: WO
Inventors: Yuzo Sakata
Original assignee: Asahi Beer Engineering Ltd.
Priority date: 2000-02-29
Filing date: 2000-02-29
Publication date: 2001-09-07
Also published as: EP1156257A4; KR20020077940A; MXPA00012947A; CN1339095A; EP1156257A1; CN1192179C; US6631928B1

Description

明細書伸縮継手装置技術分野

本発明は、配管若しくは機器などに連結され、軸方向長さの伸縮及び軸直角方向の変位を吸収して、配管システムを保護する伸縮継手装置に関し、特に医薬品、飲食流動品、電子部品用流動体等、汚染或いは品質劣化を嫌う流体の通路の一部を構成する伸縮継手装置に関する。背景技術

従来から、この種伸縮継手装置は、伸縮曲がり管 (タコベンド)、ベローズ（波形）管、すべり管等が知られている。この内、ベローズ管及びすベり管の後 2者は、フランジ等の接続用通路端部の接続面間距離が小さくて済むという特徴がある。

この内、ベローズ管では、スラリーを含む流体或いは高粘度の流体がベローズ内部を流れると、ベローズの谷部に夾雑物が侵入して、ベローズ本来の役割である伸縮が不可能になり、ついには破損に至る虞が有る。

そこでこれを解決しようとして、実開平 2— 6 8 9 2号公報に開示されるような、内外 2重のベローズ管を用いて、内側のベローズ管を成形べローズとしたもの、或いは実公昭 4 9— 9 7 7 6に開示されるような、ベローズの内側に円筒状布を配設したものが見られる。

このうち前者にあっては、成形べローズの内周面谷部に夾雑物が嚙み込みにくくなるものの、流体の滞留が生じるのは避けがたく、この部分に雑菌が繁殖したりして、非衛生となり、薬品、飲食物用には適用出来ず、また雑物が滞留して、流体の汚染若しくは品質劣化を招く虞があり、電子部品用流動体等に用いることには制限があった。

又、後者にあっては、円筒状布によって夾雑物がベロ一ズ内面に接触することは回避されるが、夾雑物を除いた流体は、流体透過性のある円筒状布を透過してベローズ内面に向かうから、ベローズ管が有する上記問題点はそのまま後者の問題として残るものである。

一方すベり管の場合は、内管の外周面が外気に触れ、外管との摺動面を介して管内に雑菌が侵入する虞があって、やはり非衛生的な環境となる。

本発明は、比較的接続面間の距離が小さい従来の伸縮継手装置の持つ上記のような不都合を解消し、特に衛生的でかつ品質の維持を図った伸縮継手装置を提供することを目的とする。発明の開示

上記目的を達成するため、本発明の伸縮継手装置では、

軸方向両端に一対備えられた接続用通路端部と、

一方の前記接続用通路端部に軸方向一端部が、他方の接続用通路端部に軸方向の他端部が、それぞれ液密に実質的に固定接続され、軸方向に伸縮自由な伸縮外筒と、

前記伸縮外筒の内方にほぼ同心的に配設され、軸方向一端が一方の前記接続用通路端部に、軸方向他端が他方の前記接続用通路端部に、それぞれ液密に実質的に固定接続され、中間部の筒状部が前記伸縮外筒の内面を液密に覆う構成の流通流体非透過性の筒状樹脂膜と、

を含んで伸縮継手装置を構成する。

これによると、伸縮外筒がベローズ管式であろうと、すべり管式であろうと、筒状樹脂膜が、内部を流れる流体の侵入を遮って、伸縮外筒の内面に直接接触することを防止する。この為、伸縮外筒の形状 *構造に関し、全体として流体の衛生性 ·品質保持性に優れた伸縮継手装置を提供出来る。

ここにおいて、筒状樹脂膜は、布のような流体透過性のあるものではなく、流体非透過性の材質であり、必要に応じ弾性を有し、加熱殺菌を必要とする流体の場合には耐熱性に優れたものであることが望ましい。

筒状樹脂膜の具体例としては、シリコン、ゴム等が挙げられる。

筒状樹脂膜の弾性特性は、伸縮継手装置の伸縮量、筒状樹脂膜の耐張力及び軸方向の緊張度等を考慮して適当な値に決められる。伸縮外筒の構成あるいは流通流体の圧力によっても筒状樹脂膜の弾性の大きさを適当に選択する必要が出てくる。このように、これら選択要素は、伸縮継手装置の構成及び適用される環境に応じて適宜決定される。

筒状樹脂膜は、軸方向にプリテンションが付与されていることが望ましい。伸縮継手装置が軸方向最短に収縮された状態で、筒状樹脂膜が弛緩し、内面に凹凸が生じることを避けたいからである。。

上記において、前記筒状樹脂膜の軸方向端部が「実質的に接続用通路端部に接続される」とは、接続用通路端部に接着又は溶接する等により直接接続する他、接続用通路端部とこれに隣接する他の接続部材との間に共締めされ挟持されることをも含める趣旨である。

前記伸縮外筒は、従来の金属製べローズ式外筒であっても良く、又テフロン製であっても良い。. この場合、前記筒状樹脂膜は、前記べローズ式外筒の内方に配設され、軸方向両端部が前記接続用通路端部に液密に接続される。

これによると、筒状樹脂膜により流体流れが円滑に導かれ得て、ベローズ内面の谷部に流体が導かれることがないから、該谷部に流体の滞留を招くことがなく、又雑物の堆積を防止できる。

前記べ口一ズ式外筒の内周面谷部空間にそれぞれ充填されて、それぞれの内周面の連続が実質的な筒状面を形成する複数の低硬度の弾性樹脂充填リングを設けても良い。弾性樹脂充填リングはリング状の低硬度弾性樹脂充填リングをべローズ式外筒の内面谷部空間に嵌合接合させても良く、また軟質状態の樹脂を前記谷部に充填し、所定の期間放置して一定の硬化を待つても良い。

このようにすれば、筒状樹脂膜の硬度或いは弾性の程度に関係なく、ベローズ式外筒の内面形状が略筒状に平滑化されるから、筒状樹脂膜が流体圧力で膨張しても、この平滑な略筒状内面に支持されて、筒状樹脂膜が滑らかな内面を形成し、流体の滞留空間が無くなる。従って流体の衛生性、品質保持性が図られることになる。

前記複数の弾性樹脂充填リングは、一体的に連結形成された筒状体とし、略平滑な筒状の内周面形状を構成するようにしても良い。構成部品点数が減少する。本発明の他の態様として、前記べローズ式外筒に加え、前記べローズ式外筒の内方に筒状金属スリープをほぼ同心に配設する構成を採用しても良い。この場合筒状金属スリーブは、その軸方向一端が一方の接続用通路端部に液密に接続され、前記筒状樹脂膜は、その軸方向一端が前記筒状金属スリーブの自由な他端に、その軸方向他端が他方の前記接続用通路端部に、それぞれ液密に実質的に接続され、前記べ口一ズ式外筒の内面を前記筒状金属スリーブと共に液密に覆う構成とする。

このようにすると、ベローズ式外筒を、その内方の筒状金属スリーブと筒状樹脂膜とが覆って保護を確実にする一方、ベローズ式外筒の伸縮を筒状樹脂膜が伸縮して吸収する。従って、筒状金属スリーブによりべローズ式外筒の内面保護と流通流体の円滑な案内とが可能となり、又筒状樹脂膜の使用量を軽減することが可能となる。なおこの場合、弾性樹脂充填リングを省くことが出来る。

前記べローズ式外筒の放射方向の膨張を防止する為に、ベローズ式外筒の外周面の谷部に補強リングを設けるのが望ましい。特にべローズがテフロン製の場合にその効果が著しい。

本発明の他の態様として、前記伸縮外筒が、軸方向内端部相互が軸方向摺動自由に同心に重ね合わされ、夫々の外端部が対応する接続用通路端部に液密一体的に構成された内側スリーブ及び外側スリーブを含んで構成され、前記筒状樹脂膜は、前記接続用通路端部及び前記内側及び外側スリーブの一部で、該両スリ一ブの相互摺動を許容する領域以外の部位に両端部が液密に接続され、前記内側及び外側スリーブ間の隙間を覆う構成であつても良い。この場合、内側スリーブ及び外側スリーブの少なくとも一方が、対応する接続用通路端部を兼ねた構成を採用することが出来る。

前記筒状樹脂膜の固定取付けは、筒状樹脂膜の端部を、接続用通路端部に溶着、接着、若しくは隣接する配管のフランジと挟持する等を行い、或いは内側及び外側スリーブに溶着又は接着等を行い、又はこれらの組み合わせを行う等して、接続する。

例えば具体的には、前記筒状樹脂膜の少なくとも一端にフレア部を設け、該フレア部を、対応する前記接続用通路端部とこれに隣接する配管等の接続体との間に挟持して固定接続されるようにしても良い。筒状樹脂膜を溶着したり接着したりする必要がなく、組立取付け或いは保守点検が容易である。

前記内側スリーブ及び外側スリーブの少なくとも一方は、対応する接続用通路端部と別部材に設けることなく、該接続用通路端部を兼ねた、即ち接続用通路端部そのものを内側及び外側スリ一ブの少なくとも一方を構成するようにしても良レ、。

同様に、前記筒状樹脂膜は、少なくとも一端が前記内側又は外側スリーブの内端内面に液密一体的に固定接続されるようにしても良い。

前記筒状樹脂膜の少なくとも一端にフレア部を設けた場合は、該フレア部にボルト挿通孔を設け、前記接続用通路端部とこれに隣接する配管等の前記接続体とを、ボルト一ナットを含んだ締定部材により接合する構成とした時に、前記ボルト揷通孔にボルトを揷通して、筒状樹脂膜に対し、軸方向のプリテンションを付与することが出来る。

このようにすると、前記フレア部が内方に引き込まされようとした際、ボルトにフレア部のボルト揷通孔が係止してこれを防止し、筒状樹脂膜の筒状部に弛緩を与えない。

前記接続用通路端部とこれに隣接する配管等の前記接続体とは、ネジユニオン継手構造を有して両者が結合されても良レ、。その場合前記フレア部に予め膨大部を形成しておき、該接合状態において予め前記接続用通路端部に形成された凹溝に膨大部が係止して、同様に筒状樹脂膜に軸方向のプリテンションを付与することが出来る。

全体的に言えることであるが、前記筒状樹脂膜は、高伸縮性の樹脂を採用すると望ましい場合がある。例えば、株式会社柴田工業所製の商品名「S Tシリコン」は、汎用シリコンと較べ、引張強さ、引裂強さ、弾十生伸び限界、耐久性等共に著しく優れ、食品工業用として衛生上安全であるから、衛生性、流体品質保持性が必要な、飲食用流体、電子部品用流体用には適当である。

又、前記伸縮外筒と前記筒状樹脂膜との間の空間を大気に開放する通気孔を前記接続用通路端部に設ける。このようにすると、前記空間は、外気と換気が可能となり、該空間の圧力を増加させることがない。又前記筒状樹脂膜が破損等して、該空間に内部の流体が漏出しても、この流体が前記通気孔を介して外部に漏れ、その異常状態の発生を早期に発見することが出来るから、早期の必要な対応を迅速に図ることが出来る。前記通気孔は、開閉弁であっても良い。

前記べローズ式外筒に歪みを計測する装置を設け、異常な歪みを知って、適当な対応を図るようにしても良い。

本発明の実施形態による伸縮継手装置は、軸方向両端に一対備えられ、流体通路を兼ねたフランジと、該フランジに軸方向両端が実質的に固定され軸方向に伸縮自由なベローズ式伸縮外筒と、前記伸縮外筒の内方に略同心的に配設されその両端が前記一対のフランジに実質的に固定された筒状樹脂膜とを含んで構成され前記べローズ式伸縮外筒は、ベロ一ズの軸方向両端にそれぞれ第 1のフレア部が設けられ、一方の前記フランジの軸方向外側面に一方の前記第 1のフレア部が、他方の前記フランジの軸方向外側面に他方の前記第 1のフレア部が、それぞれ液密に実質的に固定接続され、前記べローズ式伸縮外筒の外周面の谷部にそれぞれ補強リングが介装され、

前記筒状樹脂膜は、軸方向両端に第 2のフレアをそれぞれ有し、一方の前記フランジと軸方向に隣接する他の通路部のフランジ部との間に一方の第 2のフレア部が圧接挟持され、他方の前記フランジと隣接する他の通路部のフランジ部との間に他方の第 2のフレア部が圧接挟持され、

たことを特徴とする。

この場合、前記べローズ式伸縮外筒は、テフロン製であって良く、前記べ口一ズ式伸縮外筒は、内周面の谷部にそれぞれ低硬度の弾性樹脂充填リングが充填されて良い。前記フランジとこれに隣接する他の通路部のフランジ部とは、ボルト一ナツト式締定部材により締定接合され、前記筒状樹脂膜の第 2のフレア部は、前記締定部材のボルトが挿通する孔を有して、筒状樹脂膜にプリテンションを付与しても良い。

又本発明は、前記伸縮継手装置に使用される、筒状樹脂膜をも含むものである該筒状樹脂膜は、伸縮継手装置の最も内側に配設され、流体通路を規制する筒状体と、該筒状体の軸方向両端に連続し、前記筒状体の軸に略直角に放射方向に盤状に延び、伸縮継手装置とその軸方向に隣接する他の通路との間にそれぞれ挟持されるフレア部と、

を含んで構成される。

上記筒状樹脂膜は、前記伸縮継手装置とその軸方向に隣接する他の配管等とが、ボルト一ナットを含んだ締定部材により接合され、前記フレア部は、該接合状態において前記ボルトが揷通されるボルト揷通孔を有する構成とすることが出来る。

又他の態様の筒状樹脂膜は、前記伸縮継手装置とその軸方向に隣接する他の配管等とが、ネジユニオン継手構造を有して両者が結合され、前記フレア部は、該接合状態において、予め前記伸縮継手装置と前記他の配管等とに形成された凹溝に係止する膨大部を有する構成とすることも出来る。図面の簡単な説明

図 1は、本発明に係る伸縮継手装置の第 1の実施例を示す一部切欠縦断面図である。

図 2は、本発明に係る伸縮継手装置の第 2の実施例を示す部分縦断面図である図 3は、本発明に係る伸縮継手装置の第 3の実施例を示す部分縦断面図である図 4は、本発明に係る伸縮継手装置の第 4の実施例を示す部分縦断面図である図 5は、本発明に係る伸縮継手装置の第 5の実施例を示す一部切り欠き縦断面図である。

図 6は、本発明に係る伸縮継手装置の第 6の実施例を示す部分縦断面図である

発明を実施するための最良の形態

本発明に係る伸縮継手装置の 1実施例を図 1に示す。このものは、伸縮継手装置 1 0をビール等の飲料用流体の配管システムに介装したもので、軸方向両端に設けられた一対の接続用通路端部 2 0と、その中間の伸縮通路部 3 0とを含んで構成される。

一方の接続用通路端部 2 0は、フランジ部 2 1と、その中央に開設されたボア 2 2に一端部が嵌挿され、溶接されたエンドパイプ 2 3とを含んでいる。

前記フランジ部 2 1は、接続されるべき隣接する他の配管又は機器 5 0 (以下配管等という）に連結形成したフランジ部 5 1と、公知のボルト—ナツト等の締結部材 2 4により、前記他の配管等 5 0に同一軸線上で連結される。他方の接続用通路端部 2 0 aも同様に、接続されるべき他の配管等 5 0 aに同一軸線上で連結されるが、先の接続用通路端部 2 0の構造と同様なので、接続用通路端部 2 0 aに関する各構成部材は、先の接続用通路端部 2 0に関して用いた符号に添字 aを付してその説明を省略する。

ェンドパイプ 2 3の外周面には、半径方向外方に延びる取付けアーム 2 5が軸線周り等角度位置に複数個溶接固定されている。そして軸線方向に相対する取付けアーム 2 5、 2 5 a相互を、これに開設したボアに連結ボルト 2 7を挿通し、その外端にダブルナツト 2 8、 2 8 aを締めて、取付けアーム 2 5、 2 5 a間の最大距離を調整する。取付けアーム 2 5、 2 5 aは、伸縮通路部 3 0の軸方向外方に向かう弾性復元力を受け、ダブルナツト 2 8、 2 8 aの内端面に圧接して、伸縮継手装置の軸方向長さが規定される。

前記一対のエンドパイプ 2 3、 2 3 aの軸方向内端部内面に、伸縮外筒として機能するべローズ式外筒 3 1の両端外周面が夫々溶着若しくは接着により液密に接続される。

ベローズ式外筒 3 1は、具体的には、ステンレス、或いはテフロン等から構成される。

ベローズ式外筒 3 1の外周面谷部には、夫々補強リング 3 2が個々に充填挿入され、前記谷部を外周側から支持して、ベローズの過大な膨張変形を防いでいる。該補強リング 3 2は、図 1及び図 2に示すような F C 2 0 0等の铸鉄、 A C 7 A等のアルミ合金等からなる。補強リング 3 2は、その外周部がベロ一ズ式外筒の外方に突出し、その外周縁端部が継手軸方向に所定の幅 wを有するストッパ部 3 2 aを構成している。そしてべローズ式外筒 3 1が軸方向に縮小された時に、隣接するストツバ部 3 2相互が当接し、伸縮継手装置の最小値を規定する。補強リング 3 2は、図 5に示すような断面円形のステンレス製リングであっても良いなお、エンドパイプ 2 3、 2 3 aから半径方向外方に軸周り等角度位置に延びるガイドフランジ 2 6、 2 6 aには、ガイドフランジ 2 6、 2 6 aに形成したボァを通して、ネジシャフト 4 2が揷通され、該ネジシャフト 4 2にガイドフランジ 2 6、 2 6 aの両側から一対のナツト 2 9が締め付けられて、取付けアーム 2 6、 2 6 aの仮止めを行っている。

本発明の特徴である筒状樹脂膜 3 3は、上記エンドパイプ 2 3、 2 3 a及びべローズ式外筒 3 1の内方に略同心に配設されていて、その中間部の筒状部 3 4は、これらエンドパイプ 2 3、 2 3 a及びべローズ式外筒 3 1の内面をほぼ同心的に包絡的に包む。これにより、筒状樹脂膜 3 4は、エンドパイプ 2 3、 2 3 aの内面及びべローズ式外筒 3 1の内周面山部に支持される。

筒状樹脂膜 3 3の両端部は、放射方向平盤状に広がるフレア部 3 5、 3 5 a力 S 形成されている。該フレア部 3 5、 3 5 aは、装置両端部にある前記フランジ部 2 1、 2 1 aと、対応して隣接する配管等のフランジ部 5 1、 5 l aとの間に挟持され、これらフランジ部 2 1、 2 1 a , 5 1、 5 1 aをボルト一ナット等の締結部材 2 4、 2 4 aによる共締めにより接続用通路端部 2 0、 2 0 aに液密に固定接続される。ここにおいて、筒状樹脂膜 3 3の筒状部 3 4は、他部材との固定接続関係はない。

かかる筒状樹脂膜 3 3は、ビール等の流通流体が透過しない性質を有する必要がある。透過性であると、流体がベローズ式外筒 3 1の内部に浸透して滞留し、非衛生的或いは品質を損なうし、筒状部 3 4がべローズ式外筒 3 1の内周面谷部に押し込まれて破損し易くなり、初期の目的が達せられない虞が有るからである筒状樹脂膜 3 3の組成としては、装置の伸縮に対応する必要から、伸縮性に優れることが好ましい。また、食品衛生上、加熱殺菌を行うことから、耐熱性、耐薬品性、耐久性が望まれる。具体的には、シリコン、ゴム等が挙げられる。前記筒状樹脂膜 3 3は、伸縮通路部 3 0が軸方向長さを伸縮調整するものであるから、これに対応して伸縮可能である。そして最小状態に縮小した場合に弛緩状態を招かないように設定し、望ましくはプリテンションを付与しておくのが望ましい。

なお、伸縮性を求める必要のある場合は、高伸縮性の樹脂を採用するのが望ましい。高伸縮性樹脂の好ましい例としては、前記 S Tシリコンが挙げられる。このものは汎用シリコンゴムと較べ、次表のように多くの面で際立って優れた特性を示し、特に接着及び溶着が可能で、従って筒状樹脂膜の加工に金型が不要となり、加工費が低廉につく特徴がある。又下記試験例に示すように、引張強さ、引裂強さ、弾性伸び限界、耐久性 (汎用シリコンゴムの 5〜； 10倍)、耐薬品性、安全性等に有利であって、衛生性、流体品質保持性、耐薬品性が必要な、飲食品、電子製品、医薬品用等に用いる流体の伸縮継手装置用として適当であり、日本国厚生省告示第 8 5号一般規格試験に合格している。

試験項目 S Tシリコン汎用シリコン

硬さ Ha(Jis) 50 51

引張強さ (Kgf/cm) 115 77

伸び％ 700 300

引裂強さ (Kgf/cm) 53 13 ェンドパイプ 2 3又は 2 3 aには、ベロ一ズ式外筒 3 1と筒状樹脂膜 3 3との間の空間に連通する通気孔 6 0が設けられ、前記空間を大気に解放する。もし何らかの原因で筒状樹脂膜 3 3が欠損し、内部流体がその欠損部を通じて前記空間に漏洩してくると、その流体が、通気孔 6 0を通じて外部に漏出してくる。この為、作業者は、早期に、筒状樹脂膜 3 3の異常状態を発見出来、必要な対応を図ることが可能となる。通気孔 6 0に、所定の圧力以上で開弁し、前期空間を大気に開放するリリーフ弁、手動若しくは電磁動の開閉弁 6 1を設けても良レ、。前記空間の内圧が所定値に高まる等して開閉弁が開くと、前期空間内の空気圧が大気に開放される。

上記第 1の実施例の作用は次のようである。

内部をビール等の飲食用流体が矢印 Aの方向に流れる。ここにおいて、筒状樹脂膜 3 3は、ベローズ式外筒 3 1の筒状部 3 4内周面山部に当接して、谷部空間を封入し、該空間内の圧力が作用して、谷部内面に深く侵入することがない。又、伸縮通路部 3 0の筒状部 3 4は樹脂製で略平坦な内面である。これらのことから、流体は、該筒状部 3 4に円滑に案内されて、滞留することなく伸縮継手装置 1 0を通過することが可能となり、流体通路内の衛生環境を良好に保持出来る。また雑物等がベローズ内面の谷部内に堆積することもないから、これら堆積物が何らかの原因で該伸縮継手装置 1 0外の流通路内に流出する虞もない。

筒状樹脂膜 3 3が、ベローズの内面谷部に沿って深く湾曲侵入しないように更に工夫した前記第 1の実施例の変更態様を、図 2に第 2の実施例として示した。

このものは、ベロ一ズ式外筒 3 1の内周面谷部空間 3 6に複数の低硬度の弾性樹脂充填リング 4 1を充填し、ベローズ式外筒 3 1の内面形状を略筒上に平滑化したものである。複数の弾性樹脂充填リング 4 1は、それぞれの内周面が連続して、ベローズ式外筒 ₃ 1のべローズ内周面山部と実質的に略面一になるような平坦面となっている。この為、筒状樹脂膜 3 3の硬度或いは弾性の程度に関係なく、ベローズ式外筒 3 1の内面形状が実質的に略筒状に平滑ィヒされるから、筒状樹脂膜が流体圧力で膨張しようとしても、この平滑な略筒状内面に支持されて、筒状樹脂膜が滑らかな面を維持し、その内面において流体の滞留空間が無くなる。従って流体の衛生性、品質保持性が図られることになる。

弾性樹脂充填リング 4 1は、別体品をべローズの谷部に嵌合する力、、あるいは軟質樹脂を谷部内に充填し、所定の時間放置して、その硬化を待つようにしても良い。

上記弾性樹脂充填リング 4 1は、その変形態様として、ベローズ式外筒 3 1の内周面の山部をも覆う一体的な筒状整形品としても良い。

ここで低硬度の弾性樹脂は、使用環璋によっては、耐熱性があり、ステンレス等周辺構造部材を侵さない性質のものが望ましぐ、例えば上記 S Tシリコンが、好ましい例として挙げられる。前記伸縮外筒は、図 1で採用したベローズ式外筒 3 3に加え、図 3及び図 4に示す第 3実施例のように、その内方に略同心的に金属製筒状スリーブ 4 6を配設して、筒状樹脂膜 3 3を保護することが可能である。

即ち図 3において、金属製筒状スリーブ 4 6は、エンドパイプ 2 3 aと同軸に配設され、このうち軸方向一端部が拡開して、その端縁で、溶接等の手段により、エンドパイプ 2 3 aの内周面に液密に固定接続される。金属製筒状スリーブ 4 6の他端は、ベロ一ズ式外筒 3 1の内方を過ぎて、他のエンドパイプ 2 3に迄延びており、該エンドパイプ 2 3と内外 2重に摺動自由に重合している。

筒状樹脂膜 3 3は、先の 2つの実施例と同様に、フランジ部 2 1、 2 1 aで、これらと隣接する他の配管等のフランジ部との間に、フレア部 3 5、 3 5 aが挟持され共締めされて、液密に接続用通路端部 2 0、 2 0 aに固定接続されているなお、固定接続手段は、前記のようにフランジ間に挟持する他、溶着、接着、若しくはこれらの組み合わせ等公知の方法を用いて良い。

例えば、前記筒状樹脂膜 3 3の接続位置は、フランジ部に限らず、図 4に示す第 4実施例のように、一端が前記金属製筒状スリーブ 4 6の内端内周面に液密に溶着接続され、他端に設けたフレア部 3 5が、前記接続用通路端部 2 0のフランジ部 2 1とこれに隣接する配管等のフランジ部との間に挟持して固定接続されるようにしても良い。

図 ₅に、ベローズ式外筒を金属に代え、テフロン製とし、継手の軸方向長さを短くした本発明の第 5の実施例を示す。

ベローズ式外筒 7 1は、軸方向に 3つの環状山部を有し、その外周面の谷部それぞれに、断面円形の金属製補強リング 7 2が設けられ、内部流体圧力によりべローズ式外筒 7 1が外方に過度に膨張するのを防止している。

ベローズ式外筒 7 1の内周面の谷部には、低硬度の弾性樹脂充填リング 7 6がそれぞれ充填されて、これら弾性樹脂充填層 7 6の内周面とベローズ式外筒 7 1 の内周面とが略面一となり、連続して実質的に平坦な筒状内面の流体通路を構成する。

継手の軸方向両端を構成する接続用通路端部は、中央に流体通路 8 0を備えたフランジ 8 1、 8 1 aによって構成され、該フランジ 8 1、 8 1 aにそれぞれ開設したネジ孔 8 2、 8 2 aと、これらにそれぞれ隣接する配管等 5 1、 5 l aに形成した同じくボルト挿通孔に締定部材を構成する連結ボルト 8 3、 8 3 aを挿通し締め付けて、伸縮継手装置を配管等 5 1、 5 1 aに締定接合する。

ベロ一ズ式外筒 7 1及び筒状樹脂膜 7 3の軸方向両端には、それぞれフレア部 7 4、 7 4 a及び 7 5、 7 5 aが軸直角な面に沿って広がっている。このうちベローズ式外筒 7 1のフレア部 7 4、 7 4 aは、前記フランジ 8 1、 8 1 aの軸方向外面に接触し、筒状樹脂膜 7 3のフレア部 7 5、 7 5 aは、隣接する配管等 5 1、 5 1 aのフランジ部の外面に接触して、共にフランジ 8 1、 8 1 aと配管等のフランジ 8 1、 8 1 a間に挟持され、液密に締定される。

筒状樹脂膜 7 3のフレア部 7 5、 7 5 aの外周部は、ベローズ式外筒 7 1の外方に突出して放射方向に大きく延びており、その周方向等間隔に設けたボルト揷通孔 7 7、 7 7 aに、前記連結ボルト 8 3が揷通されて、筒状樹脂膜 7 3を引つ張り、その軸方向にプリテンションを付与している。その為、筒状樹脂膜 7 3がその軸方向に伸縮しても、弛緩することがなく、筒状樹脂膜 7 3の内部を流体が円滑に流れ、滞留することがない。

また、ベローズ式外筒 7 1の外表面には、歪み計が貼着されて、ベローズ式外筒 7 1の伸縮歪みを検出する。そしてその検出された歪みは電気信号として公知の計測装置に送られ、歪みの大小を検知する。筒状樹脂膜 7 3が損傷し、内部の流体が筒状樹脂膜 7 3とべローズ式外筒 7 1との間に漏洩した場合には、ベローズ式外筒 7 1が流体圧を受けて膨張しょうとするから、この歪みを検出することで、筒状樹脂膜 7 3の損傷を早期に知ることが出来、その対応を迅速に行うことが出来る。

その他の作用効果は、先の実施例と同様である。

次に、図 6に示す第 6の実施例について説明する。

この実施例は、伸縮外筒としてべローズ式外筒を用いることなく、金属筒状の内側スリーブと外側スリーブとにより、すべり管式伸縮外筒を構成したものである。

外側スリーブ 9 2及び内側スリーブ 9 2 aは、接続用通路端部に一体的に接続しても良いが、本例はこれを兼用したものである。外側スリーブ 9 2及び内側スリーブ 9 2 aの軸方向内端部は相互に同心に重合し、軸方向外端部は、それぞれフランジ部を有することなく、外端部の外周に雄ネジ 9 1、 9 l aを設けて、それぞれ図示しない隣接する他の配管等 5 1端部に、ネジ結合して、伸縮継手装置を接続配管構成している。

外側スリーブ 9 2及び内側スリーブ 9 2 aの内端重合部間には、 Oリング 9 3 が介装されていて、外 ·内側スリーブ 9 2、 9 2 a相互が液密で軸方向に摺動自由となっている。そして、内側スリーブ 9 2 aの内周面に筒状樹脂膜 9 6の一端部が接着または溶着等により液密に固定接続され、また、筒状樹脂膜 9 6の他端部は、外側スリーブ 9 2の外端に構成された、ネジユニオン 1 0 0に液密に接合されている。即ちネジユニオン 1 0 0は、配管等 5 1の端部を軸方向に摺動可能で軸周りを回動可能な袋ナツト 1 0 1を備える。袋ナット 1 0 1の軸方向摺動は、袋ナット 1 0 1の一端に形成した小径部 1 0 2が、配管等 5 1の端部に形成した環状突部 5 2に当接して規制される。又、袋ナット 1 0 1の他端部内周面に形成した雌ネジ部 1 0 3力前記外側スリーブ 9 2の外端に形成した雄ねじ 9 1に螺合して、配管等 5 1に外側スリーブ 9 2を締定接合する。

筒状樹脂膜 9 6の端部は、周縁部に膨大部 9 9が形成された小径のフレア部 9 8を有する。そして、予め外側スリーブ 9 2の外端部及び配管等 5 1の外端部に形成された凹溝 9 4、 5 3に前記膨大部 9 9を嵌合した状態で、前記フレア部 9 8を外側スリーブ 9 2と配管等 5 1の外端部間に挟持固定する。フレア部 9 8は、パッキンを兼用する機能をも有する。

このように各実施例から明らかなように、筒状樹脂膜両端の接続固定は、溶着、接着、フレア部を設けてこれを挟持する等、任意に選択して設計することが可能である。そして、筒状樹脂膜の両端を同様な固定手段で接続するようにしても良いし、また上記実施例の少なくとも 1つを筒状樹脂膜の少なくとも一端に選択する等、任意の接続手段を採用可能である。

但し筒状樹脂膜の端部を接続用通路端部 2 0に接続する部位は、金属製筒状スリーブ 4 6及びこれと重合するエンドパイプ 2 3或いは内側及び外側スリーブ 9 2、 9 2 aの相対摺動領域を外して、それ以外の部位を選定する必要がある。他に接続されない筒状樹脂膜の筒状部の軸方向長さは、筒状樹脂膜の弾性限界等、構成材料の特性を見て定めなければならない。短か過ぎる場合は、伸縮若しくは加熱による繰り返し応力の影響で、応力の分散が図られずに疲労破壊を生じる虞があるからである。この意味で、前記 S Tシリコンは驚異的な伸びを可能とするので、有利である。産業上の利用可能性

本発明に係る伸縮継手装置は、配管継手一般に適用出来、特に、飲食用流体、薬品、電子工業用流体等多くの分野で利用可能である。特に、衛生性、品質保持性、耐薬品性、耐久性が求められる伸縮継手に有効に機能する。

Claims

請求の範囲

1 . 軸方向両端に一対備えられた接続用通路端部と、

を含んで構成されたことを特徴とする伸縮継手装置。

2 . 前記筒状樹脂膜は、軸方向にプリテンションが付与された請求項 1に記載の伸縮継手装置。

3 . 前記伸縮外筒は、ベローズ式外筒である請求項 1に記載の伸縮継手装置。

4 . 前記べローズ式外筒は、金属製である請求項 3に記載の伸縮継手装置。

5 . 前記べローズ式外筒は、テフロン製である請求項 3に記載の伸縮継手装置。

6 . 前記べ口一ズ式外筒の内周面谷部空間にそれぞれ充填されて、それぞれの内周面の連続が実質的な筒状面を形成する複数の低硬度の弾性樹脂充填リングを含んで構成された請求項 3に記載の伸縮継手装置。

7 . 前記複数の弾性樹脂充填リングが、一体的に連結形成され、略平滑な筒状の内周面形状を構成する請求項 6に記載の伸縮継手装置。

8 . 前記べローズ式外筒の内方にほぼ同心に配設され、軸方向一端が一方の接続用通路端部に液密に接続された筒状金属スリーブを含んで構成され、

前記筒状樹脂膜は、その軸方向一端が前記筒状金属スリーブの自由な他端に、その軸方向他端が他方の前記接続用通路端部に、それぞれ液密に実質的に接続され、前記べ口一ズ式外筒の内面を前記筒状金属スリーブと共に液密に覆う構成である請求項 3に記載の伸縮継手装置。

9 . 前記べローズ式外筒の外周面の谷部に放射方向の膨張を阻止する補強リングが配設された請求項 3に記載の伸縮継手装置。

1 0 . 前記伸縮外筒は、軸方向内端部相互が軸方向摺動自由に同心に重ね合わされ、夫々の外端部が対応する接続用通路端部に液密一体的に構成された内側スリーブ及び外側スリーブとを含んで構成され、

前記筒状樹脂膜は、前記接続用通路端部及び前記内側及び外側スリーブの一部で、該両スリーブの相互摺動を許容する領域以外の部位に両端部が液密に接続され、前記内側及び外側スリーブ間の隙間を覆う構成である請求項 1に記載の伸縮継手装置。

1 1 . 前記内側スリ一ブ及ぴ外側スリーブの少なくとも一方が、対応する接続用通路端部を兼ねた一体構成である請求項 1 0に記載の伸縮継手装置。

1 2 . 前記筒状樹脂膜は、少なくとも一端が前記内側又は外側スリーブの内端内面に液密一体的に固定接続された請求項 1 0に記載の伸縮継手装置。

1 3 . 前記筒状樹脂膜は、少なくとも一端に設けたフレア部が、対応する前記接続用通路端部とこれに隣接する配管等の接続体との間に挟持して固定接続される請求項 1に記載の伸縮継手装置。

1 4 . 前記接続用通路端部とこれに隣接する配管等の前記接続体とは、ボルト— ナットを含んだ締定部材により接合され、前記フレア部は、該接合状態において前記ボルトが揷通されるボノレト揷通孔を有する請求項 1 3に記載の伸縮継手装置

1 5 . 前記接続用通路端部とこれに隣接する配管等の前記接続体とは、ネジュ二オン継手構造を有して両者が結合され、前記フレア部は、該接合状態において予め前記接続用通路端部に形成された凹溝に係止する膨大部を有する請求項 1 3に記載の伸縮継手装置。

1 6 . 前記筒状樹脂膜は、少なくとも一端が、対応する前記接続用通路に液密ー体的に固定接続された請求項 1に記載の伸縮継手装置。

1 7 . 前記筒状樹脂膜は、高伸縮性の樹脂からなる請求項 1に記載の伸縮継手装

8 . 前記筒状樹脂膜の破損を検出する装置を設けた請求項 1に記載の伸縮継手置。

1 9 . 前記筒状樹脂膜の破損を検出する装置は、前記伸縮外筒と前記筒状樹脂膜との間の空間を大気に開放する通気孔を前記接続用通路端部に設けた請求項 1 8 に記載の伸縮継手装置。

2 0 . 前記筒状樹脂膜の破損を検出する装置は、前記べローズ式外筒に配設した歪みを計測する装置である請求項 1 8に記載の伸縮継手装置。

2 1 . 前記筒状樹脂膜の破損を検出する装置は、前記伸縮外筒と前記筒状樹脂膜との間の空間を大気に開放する開閉弁である請求項 1 8に記載の伸縮継手装置。

2 2 . 軸方向両端に一対備えられ、流体通路を兼ねたフランジと、

該フランジに軸方向両端が実質的に固定され軸方向に伸縮自由なベローズ式伸縮外筒と、

前記伸縮外筒の内方に略同心的に配設されその両端が前記一対のフランジに実質的に固定された筒状樹脂膜とを含んで構成され、

前記べローズ式伸縮外筒は、ベロ一ズの軸方向両端にそれぞれ第 1のフレア部が設けられ、一方の前記フランジの軸方向外側面に一方の前記第 1のフレア部が、他方の前記フランジの軸方向外側面に他方の前記第 1のフレア部が、それぞれ液密に実質的に固定接続され、前記べローズ式伸縮外筒の外周面の谷部にそれぞれ補強リングが介装され、

たことを特徴とする伸縮継手装置。

2 3 . 前記べ口ーズ式伸縮外筒は、テフロン製である請求項 2 2に記載の伸縮,継

2 4 . 前記べローズ式伸縮外筒は、内周面の谷部にそれぞれ低硬度の弾性樹脂充填リングが充填された請求項 2 3に記載の伸縮継手装置。

2 5 . 前記フランジとこれに隣接する他の通路部のフランジ部とは、ボルト一ナット式締定部材により締定接合され、前記筒状樹脂膜の第 2のフレア部は、前記締定部材のボルトが揷通する孔を有する請求項 2 2に記載の伸縮継手装置。

2 6 . 伸縮継手装置の最も内側に配設され、流体通路を規制する筒状体と、該筒状体の軸方向両端に連続し、前記筒状体の軸に略直角に放射方向に盤状に延び、伸縮継手装置とその軸方向に隣接する他の通路との間にそれぞれ挟持されるフレア部と、

を含んで構成された、伸縮継手装置の筒状樹脂膜。

2 7 . 前記伸縮継手装置とその軸方向に隣接する他の配管等とは、ボルトーナツトを含んだ締定部材により接合され、前記フレア部は、該接合状態において前記ボルトが揷通されるポルト挿通孔を有する請求項 2 6に記載の伸縮継手装置の筒状樹脂膜。

2 8 . 前記伸縮継手装置とその軸方向に隣接する他の配管等とは、ネジユニオン継手構造を有して両者が結合され、前記フレア部は、該接合状態において、予め前記伸縮継手装置と前記他の配管等とに形成された凹溝に係止する膨大部を有する請求項 2 6に記載の伸縮継手装置の筒状樹脂膜。