(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の配管同士の接続の組み合わせを選択的に切り替える配管の接続切替装置において、並列させた複数の被接続側配管と、前記被接続側配管に交差するように配列した可撓性を有する複数の接続側配管と、前記被接続側配管と前記接続側配管との各交差点のすべてに配設され、前記被接続側配管と前記接続側配管とを連通させる着脱自在なカプラと、からなり、前記各交差点におけるカプラを選択的に接続することにより配管の接続の組み合わせを切り替えることを特徴とする配管の接続切替装置。
【請求項２】
複数の配管同士の接続の組み合わせを選択的に切り替える配管の接続切替装置において、
並列させた複数の被接続側配管と、
前記被接続側配管に交差するように配列した可撓性を有する複数の接続側配管と、
前記被接続側配管と前記接続側配管との各交差点に配設され、前記被接続側配管と前記接続側配管とを連通させる着脱自在なカプラと、
前記接続側配管のカプラ接続部を前記被接続側配管のカプラ接続部に対してガイドするガイド部材と、
前記カプラの接続部同士を互いに離れる方向に付勢する付勢部材と、
前記接続側配管又は被接続側配管に沿って自走する走行台車と、
前記走行台車に設けられ、前記接続側配管のカプラ接続部を押圧して前記被接続側配管のカプラ接続部に接続する押圧手段と、
からなり、前記各交差点におけるカプラを選択的に接続することにより配管の接続の組み合わせを切り替えることを特徴とする配管の接続切替装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配管の接続切替装置に係り、特に多品種の液体原料を計量配合して種々の製品を製造する設備における配管の接続切替装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多品種の原料を計量配合して種々の製品を製造する設備では、製造品種を切り替えるたびに原料の切り替えが必要になる。従来は、各原料タンクと配合槽とを配管で接続し、その配管に設置したバルブで配合品種の切り替えを行なっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の方法では、配管が乱立状態となり設備変更やメンテナンスに困難をきたすこと、また、バルブから原料が漏洩した場合は製品のコンタミネーションに直結することなどの欠点があった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、コンタミネーションの恐れのない配管の接続切替装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するために、複数の配管同士の接続の組み合わせを選択的に切り替える配管の接続切替装置において、並列させた複数の被接続側配管と、前記被接続側配管に交差するように配列した可撓性を有する複数の接続側配管と、前記被接続側配管と前記接続側配管との各交差点のすべてに配設され、前記被接続側配管と前記接続側配管とを連通させる着脱自在なカプラと、からなり、前記各交差点におけるカプラを選択的に接続することにより配管の接続の組み合わせを切り替えることを特徴とする。本発明によれば、被接続側配管と接続側配管は、各交差点のすべてに配設された着脱自在なカプラの接続を選択的に切り替えることにより、任意の配管同士の接続が可能になる。また、カプラによる接続であるため、接続されていないカプラから原料が漏洩した場合であっても、その漏洩した原料が接続中の配管に混入する恐れがない。したがって、コンタミネーションの恐れもない。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係る配管の接続切替装置の好ましい実施の形態について詳説する。
図１は、本発明に係る配管の接続切替装置の第１実施の形態の平面図であり、図２は、その側面図である。
【０００６】
同図に示すように、一定間隔をもって配列された５本の接続側配管１０ａ〜１０ｅの下方には、同じく５本の被接続側配管１２ａ〜１２ｅが、前記接続側配管１０ａ〜１０ｅに対して直交する方向に配列されている。
この接続側配管１０ａ〜１０ｅと被接続側配管１２ａ〜１２ｅの各交差点には、それぞれ着脱自在なカプラ１４a-a 〜１４e-e が配設されており、カプラ１４a-a 〜１４e-e は、そのメス側（以下「メスカプラ」という）１４Ａa-a 〜１４Ａe-e を接続側配管１０ａ〜１０ｅに、オス側（以下「オスカプラ」という）１４Ｂa-a 〜１４Ｂe-e を被接続側配管１２ａ〜１２ｅに接続されている。
【０００７】
図３は、前記カプラ１４a-a の取付部の詳細を示す側面図である。同図に示すように、前記オスカプラ１４Ｂa-a は、前記被接続側配管１２ａの上部に支持フレーム１６、１６を介して垂直に固定されている。このオスカプラ１４Ｂa-a を支持する支持フレーム１６、１６は逆Ｌ字上に形成され、前記オスカプラ１４Ｂa-a の両側部に固着されている。
【０００８】
前記各支持フレーム１６、１６の水平面部１６ａ、１６ａには、棒状に形成されたガイドフレーム１８、１８が垂直に立設されている。ガイドフレーム１８、１８には、板状に形成されたスライドフレーム２０、２０が摺動自在に支持されており、前記メスカプラ１４Ａa-a は、このスライドフレーム２０、２０に両側部を支持されている。したがって、前記メスカプラ１４Ａa-a はスライド移動可能であり、前記オスカプラ１４Ｂa-a に対して同軸上を進退移動する。
【０００９】
一方、前記支持フレーム１６とスライドフレーム２０との間には、前記カプラ１４a-a を収納するように圧縮バネ２２が設けられており、圧縮バネ２２は前記メスカプラ１４Ａa-a をオスカプラ１４Ｂa-a から離間する方向（図中上側）に付勢している。したがって、前記メスカプラ１４Ａa-a は、定常状態では前記オスカプラ１４Ｂa-a と離間しているが、前記圧縮バネ２２の付勢力に抗して下方に押圧すると下降し、前記オスカプラ１４Ｂa-a に接続される。
【００１０】
他のカプラ１４a-b 〜１４e-e も同様構成で接続側配管１０ａ〜１０ｅ及び被接続側配管１２ａ〜１２ｅに取り付けられる。取り付けられた各メスカプラ１４Ａa-a 〜１４Ａe-e の上部には、Ｔ字状に形成された継手２４a-a 〜２４e-e が接続され、隣り合うメスカプラ１４Ａa-a 〜１４Ａe-e 同士は、この継手２４a-a 〜２４e-e を介して前記接続側配管１０ａ〜１０ｅで接続される。
【００１１】
このメスカプラ１４Ａa-a 〜１４Ａe-e 同士を接続する接続側配管１０ａ〜１０ｅは可撓性配管で形成されており、これにより、各メスカプラ１４Ａa-a 〜１４Ａe-e は単独で上下動することができる。したがって、接続時は、所望のメスカプラ１４Ａa-a 〜１４Ａe-e のみを下降させて、オスカプラ１４Ｂa-a 〜１４Ｂe-e と接続させることができる。
【００１２】
なお、上述したカプラ１４a-a 〜１４e-e は公知のものが使用され、接続時のみ互いに連通して、非接続時は互いの連結端部は閉塞する。したがって、非接続時に接続側配管１０ａ〜１０ｅから原料が漏洩することはなく、また、万が一漏洩しても被接続側配管１２ａ〜１２ｅに流入することはない。
図１に示すように、前記接続側配管１０ａ〜ｅには、各々図示しない原料タンクに接続された原料配管２６ａ〜２６ｅに連結されており、この原料配管２６ａ〜ｅを介して前記原料タンクから原料が供給される。この原料配管２６ａ〜２６ｅには、それぞれ管路途中にバルブ２８ａ〜２８ｅと流量計３０ａ〜ｅが設置されており、これらバルブ２８ａ〜２８ｅと流量計３０ａ〜ｅを用いて各接続側配管１０ａ〜１０ｅに供給する原料の供給量を調整する。
【００１３】
また、前記被接続側配管１２ａ〜１２ｅは、それぞれ図示しない混合槽に接続されている。
前記のごとく構成された本発明に係る配管の接続切替装置の第１の実施の形態の作用は次の通りである。
まず、作業者は、接続を望む接続側配管１０ａ〜１０ｅと被接続側配管１２ａ〜１２ｅの交差点に位置した継手２４a-a 〜２４e-e を圧縮バネ２２の付勢力に抗して下方に押圧する。これにより、その継手２４a-a 〜２４e-e に接続されたメスカプラ１４Ａa-a 〜１４Ａe-e がオスカプラ１４Ｂa-a 〜１４Ｂe-e に向かって下降し、メスカプラ１４Ａa-a 〜１４Ａe-e とオスカプラ１４Ｂa-a 〜１４Ｂe-e が接続される。この際、隣り合うメスカプラ１４Ａa-a 〜１４Ａe-e は、可撓性配管で接続されているため、押圧した１４Ａa-a 〜１４Ａe-e のみが下降し、他が追従して下降するようなことはない。
【００１４】
具体的に説明すると、例えば、接続側配管１０ｃと被接続側配管１２ａの接続を望む場合は、その交差点に位置する継手２４c-a を下方に押圧する。これにより、その継手２４c-a に接続されたメスカプラ１４Ａc-a がオスカプラ１４Ｂc-a に向かって下降し、メスカプラ１４Ａc-a とオスカプラ１４Ｂc-a とが接続される。
【００１５】
次に、その接続した接続側配管１０ａ〜１０ｅに連結されている原料配管２６ａ〜２６ｅのバルブ２８ａ〜２８ｅを開け、被接続側配管１２ａ〜１２ｅに原料を供給する。このとき、その原料配管２６ａ〜２６ｅに設けられた流量計３０ａ〜３０ｂで供給量を計測しながら供給し、所定量供給されたところでバルブ２８ａ〜２８ｅを閉じる。そして、カプラ１４a-a の１４e-e の接続を解除する。すなわち、継手２４a-a 〜２４e-e への押圧力を解除し、メスカプラ１４Ａa-a 〜１４Ａe-e をオスカプラ１４Ｂa-a 〜１４Ｂe-e から退避させる。なお、前記メスカプラ１４Ａa-a 〜１４Ａe-e は、圧縮バネ２２によりオスカプラ１４Ｂa-a 〜１４Ｂe-e から離間する方向に付勢されているので、前記継手２４a-a 〜２４e-e への押圧力を解除すると、その圧縮バネ２２の付勢力で自動的に接続が解除される。
【００１６】
上記例で説明すると、接続されているのは接続側配管１０ｃと被接続側配管１２ａであるので、その接続側配管１０ｃに連結されている原料配管２６ｃのバルブ２８ｃを開ける。そして、流量計３０ｃで供給量を観ながら被接続側配管１２ａに原料を供給し、所定量供給されたところでバルブ２８ｃを閉じる。バルブ２８ｃを閉じた時点で継手２４c-a への押圧力を解除し、メスカプラ１４Ａc-a をオスカプラ１４Ｂc-a から退避させる。
【００１７】
この結果、前記原料配管２６ｃに接続された図示しない原料タンクから原料が、接続側配管１０ｃ及び被接続側配管１２ａを介して図示しない配合槽に所定量供給される。
以上一連の動作により１つの原料の供給が終わり、以下同様の手順で所望の原料を配合槽に供給して、所望の製品を製造する。
【００１８】
このように、本実施の形態の配管の接続切替装置によれば、配管同士をカプラ１４a-a 〜１４e-e で接続するように構成しているため、万が一カプラ１４a-a 〜１４e-e から原料が漏洩するようなことがあっても、その漏洩した原料が接続中の配管に混入することがない。したがって、バルブによる接続のようにコンタミネーションの恐れがない。
【００１９】
また、極めてシンプルな構成であるため、配管が乱立するようなことがなく、スペースを有効に利用することができる。
さらに、配管の接続切替を一か所で集中して行なうことができるため、極めて作業がしやすい。
なお、本実施の形態では、配合槽に１種類ずつ供給する例で説明したが、被接続側配管１２ａ〜１２ｅが重複しなければ、複数の接続側配管１０ａ〜１０ｅを同時に接続することも可能である。
【００２０】
図４は、本発明に係る配管の接続切替装置の第２の実施の形態の構成を示す平面図である。なお、前記第１の実施の形態と同一部材、同一装置には、同一符号が付して、その説明は省略する。
同図に示すように、接続側配管１０ａの上方には、接続側配管１０ａに沿ってガイドレール３２ａが配設されている。このガイドレール３２ａには、図示しない駆動装置で自走する走行台車３４ａが設けられており、走行台車３４ａは、このガイドレール３２ａに沿ってスライド移動する。
【００２１】
前記走行台車３４ａの下部には、エアシリンダ３６ａが設けられている。エアシリンダ３６ａは、図示しないエア供給手段から圧縮エアが供給されて、そのシリンダロッド３８ａを前記継手２４a-a 〜２４a-e に向けて伸張する。伸張したシリンダロッド３８ａは、前記継手２４a-a 〜２４a-e の上端部を押圧してメスカプラ１４Ａa-a 〜１４Ａa-e をオスカプラ１４Ｂa-a 〜１４Ｂa-e に接続させる。
【００２２】
これらガイドレール３２ａ、走行台車３４ａ及びエアシリンダ３６ａは、図４上には示されないが、他の接続側配管１０ｂ〜１０ｅについても同様の構成で設けられている。
各接続側配管１０ａ〜１０ｅに設けられた走行台車３４ａ〜３４ｅ及びエアシリンダ３６ａ〜３６ｅは、それぞれ制御装置４０で個別に駆動制御されており、該制御装置４０の出力する指令信号に基づいて作動する。
【００２３】
この制御装置４０には、あらかじめ作動プログラムが入力されており、その作動プログラムに従って走行台車３４ａ〜３４ｅ及びエアシリンダ３６ａ〜３６ｅに指令信号を出力する。
また、この制御装置４０は、各原料配管２６ａ〜２６ｅに設けられたバルブ２８ａ〜２８ｅの駆動制御も同様に行なう。なお、このバルブ２８ａ〜２８ｅの駆動制御は、あらかじめ入力された作動プログラムに従い、流量計３０ａ〜３０ｅの検出値に基づいて行なう。
【００２４】
前記のごとく構成された本発明に係る配管の接続切替装置の第２の実施の形態の作用は、次の通りである。なお、ここでは、図１に示す、接続側配管１０ａと被接続側配管１２ｃを接続する場合について説明する。
まず、制御装置４０は、接続側配管１０ａ上を走行する走行台車３４ａを駆動して、走行台車３４ａを接続側配管１０ａと被接続側配管１２ｃとの交差点である継手２４a-c の上方に位置させる。
【００２５】
つぎに、エアシリンダ３６ａを駆動して、そのシリンダロッド３８ａを前記継手２４a-c に向けて伸張させる。これにより、前記継手２４a-c がシリンダロッド３８ａに押圧されて下降し、メスカプラ１４Ａa-c がオスカプラ１４Ｂa-c に接続される。
接続後、制御装置４０は、前記接続側配管１０ａに連結されている原料配管２６ａのバルブ２８ａを開け、被接続側配管１２ｃに原料を供給する。このとき、前記制御装置４０は、原料配管２６ａの流量計３０ｃの計測値が、あらかじめ入力された目標量に達したところでバルブ２８ａを閉じる。
【００２６】
これにより、前記原料配管２６ａに接続された図示しない原料タンクから原料が、接続側配管１０ａ及び被接続側配管１２ｃを介して図示しない配合槽に所定量供給される。
原料供給後、制御装置４０は、前記エアシリンダ３６ａのシリンダロッド３８ａを退避させ、継手２４a-c への押圧力を解除する。継手２４a-c への押圧力が解除されることにより、メスカプラ１４Ａa-c は、オスカプラ１４Ｂa-c から退避し、接続が解除される。
【００２７】
以上一連の動作により１つの原料の供給が終わり、以下同様の手順で所望の原料を配合槽に供給して、所望の製品を製造する。
このように、本実施の形態の配管の接続切替装置によれば、配管の接続切替を人手によらず、自動で行なうことができる。
なお、本実施の形態では、配合槽に１種類ずつ供給する例で説明したが、走行台車３４ａ〜３４ｅ及びエアシリンダ３６ａ〜３６ｅは、接続側配管１０ａ〜１０ｅごとに設置されているため、被接続側配管１２ａ〜１２ｅが重複しなければ複数の接続側配管１０ａ〜１０ｅを同時に接続することも可能である。これにより、短時間の混合作業が可能になる。
【００２８】
また、本実施の形態では、走行台車３４ａ〜３４ｅは、各接続側配管１０ａ〜１０ｅに沿って形成したが、被接続側配管１２ａ〜１２ｅに沿って形成してもよい。
さらに、本実施の形態では、５本の接続側配管１０ａ〜１０ｅに対して５本の被接続側配管１２ａ〜１２ｅを接続する例で説明したが、接続する配管同士の本数は同数である必要はなく、例えば５本の接続側配管に対して３本又は６本の被接続側配管と接続してもよい。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、被接続側配管と接続側配管は、各交差点のすべてに配設された着脱自在なカプラの接続を選択的に切り替えることにより、任意の配管同士の接続を行うことができる。また、カプラによる接続であるため、接続されていないカプラから原料が漏洩した場合であっても、その漏洩した原料が接続中の配管に混入する恐れがない。したがって、コンタミネーションの恐れもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る配管接続装置の第１の実施の形態の構成を示す平面図
【図２】図１の側面図
【図３】カプラの取付部の詳細を示す側面図
【図４】本発明に係る配管接続装置の第２の実施の形態の構成を示す側面図
【符号の説明】
１０ａ〜１０ｅ…接続側配管
１２ａ〜１２ｅ…被接続側配管
１４a-a 〜１４e-e …カプラ
１４Ａa-a 〜１４Ａe-e …メスカプラ
１４Ｂa-a 〜１４Ｂe-e …オスカプラ
２２…圧縮バネ
２４a-a 〜２４e-e …継手
２６ａ〜２６ｅ…原料配管
３２ａ…ガイドレール
３４ａ…走行台車
３６ａ…エアシリンダ
４０…制御装置
【図１】
0003663749.tif 000002
【図２】
0003663749.tif 000003
【図３】
0003663749.tif 000004
【図４】
0003663749.tif 000005