JP6545948B2

JP6545948B2 - 反応容器用クランプ

Info

Publication number: JP6545948B2
Application number: JP2014234167A
Authority: JP
Inventors: 宏明吉原
Original assignee: 東京理化器械株式会社
Priority date: 2014-11-19
Filing date: 2014-11-19
Publication date: 2019-07-17
Anticipated expiration: 2034-11-19
Also published as: JP2016097987A

Description

本発明は、反応容器用クランプに関し、詳しくは、撹拌機や温度計などを装着した蓋体を反応容器の上部開口に保持する反応容器用クランプに関する。

上部開口外周に連結用のフェルールフランジを有するガラス製の反応容器と、下部開口外周に連結用のフェルールフランジを有するガラス製の蓋体とを接合する場合、従来は、サニタリー配管を接続する際に用いられるサニタリー継手用のクランプを基にした構造を採用することが多かった。このクランプとして、半円状に２分割された２つの半割体の基端部をヒンジで開閉自在に連結し、両半割体の先端部に連結部材を設けるとともに、２つの半割体の内周部に、連結するフェルールフランジの当接部分の外周を覆う凹溝を備えたものがあり、半割体の凹溝でフェルールフランジの当接部分を覆い、連結部材により半割体の先端部同士を連結すると共に凹溝によって双方のフェルールフランジを、接合する配管の軸方向に締め付けることにより、気密性や水密性を確保しながら双方のフェルールフランジを接合するものがあった（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１０−２５５７０１号公報

しかし、上述の特許文献１に記載のクランプは、双方のフェルールフランジを接合する配管の軸方向に締め付けて、双方のフェルールフランジ間に配置されたシール材によって接合部分のシール性を保持することはできるが、クランプによって配管同士の中心軸を一致させることはできなかった。

このため、このようなクランプをガラス製の反応容器に用いた場合、反応容器の軸心と蓋体の軸心とを一致させた状態で接合させることが困難で、蓋体に設けた温度計、ｐＨセンサ、攪拌シャフトなどを所定の位置に保持することができず、実験結果の再現性に影響を及ぼす虞があった。

そこで本発明は、反応容器と蓋体とをシール性を保持しながら良好に接合できるとともに、反応容器の中心軸と蓋体の中心軸とを一致させることができる反応容器用クランプを提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明の反応容器用クランプは、反応容器の上部開口外周に設けられる容器側フェルールフランジと、前記反応容器の上部開口に被着される蓋体の下部開口外周に設けられ蓋体側フェルールフランジとをシール材を介して接合する反応容器用クランプにおいて、該反応容器用クランプは、半円状に２分割された弾性変形可能な帯状の第１半割体と第２半割体とからなり、両半割体の各基端部同士を回動可能に連結して両半割体の先端側を開閉可能とするヒンジ部と、両半割体の各先端部同士を着脱可能に連結する連結部材と、両半割体の内周部に突設された複数のフランジ挟着片とを備え、該フランジ挟着片は、前記蓋体側フェルールフランジの上面に当接して弾性変形により該蓋体側フェルールフランジを下方に押圧する上部押圧片と、前記容器側フェルールフランジの下面に当接して弾性変形により該容器側フェルールフランジを上方に押圧する下部押圧片とを備え、前記上部押圧片と前記下部押圧片とが先端側に向けて漸次離間するように形成され、両フェルールフランジをシール材を介して付き合わせた状態のフランジ接合部の外周に第１半割体と第２半割体とを配置して連結部材を連結したときに、円形となった第１半割体及び第２半割体が両フェルールフランジの外周を抱持するとともに、前記上部押圧片及び前記下部押圧片が両フランジを接合方向に押圧した状態になり、前記フランジ挟着片は、前記下部押圧片と、前記上部押圧片と、前記下部押圧片及び前記上部押圧片の基部を繋ぐ連結片とで一体に形成され、該連結片が前記両半割体の内周面に固着され、前記連結片が、前記両フェルールフランジの外周面に当接していることを特徴としている。

また、前記連結部材は、前記第１半割体と前記第２半割体のいずれか一方の半割体の先端部に取り付けた本体部と、いずれか他方の半割体の先端部に取り付けた係合部とを備え、前記本体部は、一方の半割体に固着される取付部と、該取付部の半割体先端部側に回動可能に枢支されるレバー部と、該レバー部の回動端側に回動可能、且つ、前記レバー部の長さ方向にスライド可能に連結され、先端に前記係合部に係合する掛止め片を備えた掛止め部と、該掛止め部を前記レバー部の先端側に付勢するスプリング部材とを備えていると好適である。

本発明の反応容器用クランプによれば、第１半割体と第２半割体とを、容器側フェルールフランジと蓋体側フェルールフランジとを付き合わせた状態の接合部のフランジ外周に配置して、上部押圧片を蓋体側フェルールフランジの上面に当接させ、下部押圧片を容器側フェルールフランジの下面に当接させた状態で、連結部材で第１半割体と第２半割体の先端部を連結することにより、帯状の第１半割体と第２半割体とが容器側フェルールフランジと蓋体側フェルールフランジとを内周側へ押圧し、反応容器及び蓋体の中心軸を一致させることができる。また、上部押圧片が蓋体側フェルールフランジを下方に押圧し、下部押圧片が容器側フェルールフランジを上方に押圧することにより、双方のフェルールフランジ同士が互いに近付くように押し付けられ、シール性を保持しながら反応容器と蓋体とを良好に接合して保持することができる。

また、連結部材を本体部と係合部とで形成し、本体部を取付部と、取付部の半割体先端部側に回動可能に枢支されるレバー部と、レバー部の回動端側に回動可能、且つ、レバー部の長さ方向にスライド可能に連結され、先端に掛止め片を備えた掛止め部と、掛止め部とレバー部との間に配置され、掛止め部をレバー部の回動端側に付勢するスプリング部材とで形成することにより、掛止め片を係合部に掛止めした状態で、レバー部を半割体基端部側に回動させて倒すことにより、係合部に掛止め部が掛け止めされた状態でロックされ、第１半割体と第２半割体との先端部同士を連結できる。また、掛止め部は、スプリング部材を介してレバー部の長さ方向にスライド可能に連結されていることから、フェルールフランジの直径に誤差があったとしても微調整が可能となり、工具などを用いて調整作業を行う必要がない。

図２のＩ−Ｉ断面図である。本発明の反応容器用クランプの一形態例を示す使用状態の平面図である。同じく反応容器と蓋体と反応容器用クランプの斜視図である。同じく反応容器用クランプの斜視図である。同じく反応容器用クランプの第１半割体と第２半割体とを開いた状態を示す斜視図である。

図１乃至図５は、本発明の一形態例を示すもので、本形態例に示す反応容器用クランプ１１は、上部が開口したボトル状の反応容器１２と、反応容器１２の上部開口に被着される半球状の蓋体１３とを、Ｏリング１４（本発明のシール材）を介して接合するためのものであって、反応容器１２と蓋体１３とはガラスで形成され、反応容器用クランプ１１は金属で形成されている。

反応容器１２は、上部開口外周に容器側フェルールフランジ１２ａが、蓋体１３の下部開口外周には蓋体側フェルールフランジ１３ａがそれぞれ設けられ、容器側フェルールフランジ１２ａと蓋体側フェルールフランジ１３ａとは、互いに付き合わせられる端面が平面状に形成されるとともに、反端面側が円錐面で形成されており、フランジ外周側に比べてフランジ内周側が厚肉に形成されている。また、蓋体側フェルールフランジ１３ａの端面には、Ｏリング１４を装着する装着溝１３ｂが形成されている。

反応容器用クランプ１１は、半円状に２分割された帯状の第１半割体１５と第２半割体１６とからなり、両半割体１５，１６の各基端部１５ａ，１６ａ同士を回動可能に連結して両半割体１５，１６の先端部１５ｂ，１６ｂ側を開閉可能とするヒンジ部１７と、両半割体１５，１６の各先端部１５ｂ，１６ｂ同士を着脱可能に連結する連結部材１８と、両半割体１５，１６の内周部に突設された複数のフランジ挟着片１９とを備えている。第１半割体１５及び第２半割体１６は、連結部材１８を連結したときに円形になる。

フランジ挟着片１９は、第１半割体１５及び第２半割体１６が円形となったときに、周方向に等間隔に配置されるもので、前記蓋体側フェルールフランジ１３ａの上面に当接して該蓋体側フェルールフランジ１３ａを下方に押圧する上部押圧片１９ａと、前記容器側フェルールフランジ１２ａの下面に当接して該容器側フェルールフランジ１２ａを上方に押圧する下部押圧片１９ｂと、上部連結片１９ａ及び下部連結片１９ｂの基部を繋ぐ連結片１９ｃとで一体に形成され、該連結片１９ｃが前記両半割体１５，１６の内周面に固着されている。

連結部材１８は、第１半割体１５の先端側端部に取り付けられた本体部２０と、第２半割体１６の先端側端部に適宜な固着手段、例えばビス２１ａ，２１ａで取り付けられた係合部２１とからなるもので、本体部２０は、第１半割体１５の先端部にビス２２，２２などの固着手段によって取り付けられる取付部２０ａと、該取付部２０ａの先端部に第１支軸２０ｂによって回動可能に枢支されるレバー部２０ｃと、該レバー部２０ｃの回動端側に第２支軸２０ｄによって回動可能に設けられる掛止め部２０ｅとを備えている。レバー部２０ｃは、両側部２０ｆ，２０ｆに一対のスライド溝２０ｇ，２０ｇがレバー部２０ｃの長さ方向に形成され、該スライド溝２０ｇ，２０ｇに前記第２支軸２０ｄがスライド可能に挿入され、スライド溝２０ｇ，２０ｇから突出する第２支軸２０ｄの両端部に、掛止め部２０ｅの両側部２０ｈ，２０ｈがそれぞれ回動可能に連結されている。

レバー部２０ｃは、両側部２０ｆ，２０ｆの内側の基端側に、スプリング取付片２０ｉが両側部２０ｆ，２０ｆと直交する方向に設けられるとともに、先端側に、前記第２支軸２０ｄの第１半割体１５側に当接し、レバー部２０ｃの長さ方向に移動可能な当接片２０ｊが設けられ、該当接片２０ｊとスプリング取付片２０ｉとの間にレバー部２０ｃを先端側に付勢する一対のスプリング部材２３，２３が設けられている。また、掛止め部２０ｅは、先端に前記係合部２１に係合する鉤状の掛止め片２０ｋを備えている。

上述のように形成された反応容器用クランプ１１で反応容器１２と蓋体１３とを接合する際には、蓋体側フェルールフランジ１３ａの装着溝１３ｂにＯリング１４を装着し、容器側フェルールフランジ１２ａと蓋体側フェルールフランジ１３ａの端面同士を互いに付き合わせ、容器側フェルールフランジ１２ａと蓋体側フェルールフランジ１３ａとの外周に、フランジ挟着片１９の上部押圧片１９ａを蓋体側フェルールフランジ１３ａの上面に、下部押圧片１９ｂを容器側フェルールフランジ１２ａの下面にそれぞれ当接させるようにして、反応容器用クランプ１１の第１半割体１５と第２半割体１６とを配置する。

この状態で、連結部材１８のレバー部２０ｃと掛止め部２０ｅとを係合部２１方向に延出させた状態で、掛止め部２０ｅの掛止め片２０ｋを係合部２１に掛け止めし、レバー部２０ｃを取付部２０ａ側に回動し、通常のパッチン錠と同様に、デッドポイントを越えて取付部２０ａの上部に沿った状態とすることにより、掛止め部２０ｅが係合部２１を取付部２０ａ側に引き寄せながら、取付部２０ａの上部に配置されたレバー部２０ｃの両側に沿った状態になってロックされる。

これにより、第１半割体１５と第２半割体１６とがリング状に連結され、付き合わされた容器側フェルールフランジ１２ａと蓋体側フェルールフランジ１３ａとの外周部を、薄板によって帯状に形成した両半割体１５，１６の弾性変形及びフランジ挟着片１９の弾性変形の作用で内周側に押圧し、反応容器１２の中心軸と蓋体１３との中心軸とを一致させることができる。また、フランジ挟着片１９の上部押圧片１９ａが蓋体側フェルールフランジを下方に押圧し、下部押圧片１９ｂが容器側フェルールフランジ１２ａを上方に押圧することにより、双方のフェルールフランジ１２ａ，１３ａの端面同士が互いに近付くように押し付けられ、シール性を保持しながら反応容器１２を蓋体１３とを確実に連結することができる。

さらに、レバー部２０ｃの回動端側に掛止め部２０ｅの第２支軸２０ｄを配置したので、図５に示すように、掛止め片２０ｋを係合部２１に係合させる際の第１支軸２０ｂと掛止め片２０ｋとの距離を十分に長くすることができ、反応容器１２と蓋体１３とを接合する際に、フランジ挟着片１９の先端がフェルールフランジ１２ａ，１３ａの外周部に当接して先端部１５ｂ，１６ｂ同士が離れた状態になっていても、掛止め片２０ｋを係合部２１に容易に係合させることができ、レバー部２０ｃの回動操作によって両半割体１５，１６を締め付けてフランジ挟着片１９の弾性でフェルールフランジ１２ａ，１３ａを確実に挟着することができる。

上述の反応容器用クランプ１１によれば、反応容器１２と蓋体１３との中心軸を一致させた状態で接合することができることから、蓋体１３に設ける温度計、ｐＨセンサ、攪拌シャフトなどを所定の位置に保持することができ、良好な実験を繰り返して行うことができる。また、フランジ挟着片１９の上部押圧片１９ａと下部押圧片１９ｂとは、両フェルールフランジ１２ａ，１３ａの内周側の厚肉に形成されている部分を押圧することから、双方のフェルールフランジ１２ａ，１３ａの端面同士を互いに近付く方向に、効果的に押し付けることができ、シール性の向上を図ることができる。

また、連結部材１８の掛止め部２０ｅは、スプリング部材２３，２３を介してレバー部２０ｃの長さ方向にスライド可能に連結されていることから、各フェルールフランジ１２ａ，１３ａの直径に製造誤差があったとしても微調整が可能となり、工具などを用いて調整作業を行う必要がない。また、連結部材１８は、取付部２０ａの上部に配置されたレバー部２０ｃの外側に、係合部２１を係合した掛止め部２０ｅが重ねて配置されてロックされることから、ロックされた状態で、連結部材１８が第１半割体１５と第２半割体１６の外側に大きく突出することがなく、反応容器用クランプ１１の小型化を図ることができる。

さらに、反応容器用クランプ１１は、連結部材１８を外して大きく開くことができることから、蓋体１３に設けられた温度計、ｐＨセンサ、攪拌シャフトなどに邪魔されることなく簡単に着脱することができる。また、金属の薄板で製作できるので、反応容器用クランプの軽量化を図ることができ、製造コストの削減も図れる。

なお、本発明の反応容器用クランプは、上述の形態例に限るものではなく、連結部の構造は任意である。また、フランジ挟着片は、付き合わせた状態のフェルールフランジを接合方向に押圧できればよく、形状や設置数は任意に設定できる。さらに、各半割体へのヒンジ部、連結部材、フランジ挟着片の取り付けは、ビス止め、溶接、リベットなどの各種固着手段を使用することができる。

１１…反応容器用クランプ、１２…反応容器、１２ａ…容器側フェルールフランジ、１３…蓋体、１３ａ…蓋体側フェルールフランジ、１３ｂ…装着溝、１４…Ｏリング、１５…第１半割体、１５ａ…基端部、１５ｂ…先端部、１６…第２半割体、１６ａ…基端部、１６ｂ…先端部、１７…ヒンジ部、１８…連結部材、１８ａ…本体部、１９…フランジ挟着片、１９ａ…上部押圧片、１９ｂ…下部押圧片、１９ｃ…連結片、２０…本体部、２０ａ…取付部、２０ｂ…第１支軸、２０ｃ…レバー部、２０ｄ…第２支軸、２０ｅ…掛止め部、２０ｆ…側部、２０ｇ…スライド溝、２０ｈ…側部、２０ｉ…スプリング取付片、２０ｊ…当接片、２０ｋ…掛止め片、２１…係合部、２１ａ，２２…ビス、２３…スプリング部材

Claims

反応容器の上部開口外周に設けられる容器側フェルールフランジと、前記反応容器の上部開口に被着される蓋体の下部開口外周に設けられ蓋体側フェルールフランジとをシール材を介して接合する反応容器用クランプにおいて、該反応容器用クランプは、半円状に２分割された弾性変形可能な帯状の第１半割体と第２半割体とからなり、両半割体の各基端部同士を回動可能に連結して両半割体の先端側を開閉可能とするヒンジ部と、両半割体の各先端部同士を着脱可能に連結する連結部材と、両半割体の内周部に突設された複数のフランジ挟着片とを備え、該フランジ挟着片は、前記蓋体側フェルールフランジの上面に当接して弾性変形により該蓋体側フェルールフランジを下方に押圧する上部押圧片と、前記容器側フェルールフランジの下面に当接して弾性変形により該容器側フェルールフランジを上方に押圧する下部押圧片とを備え、前記上部押圧片と前記下部押圧片とが先端側に向けて漸次離間するように形成され、両フェルールフランジをシール材を介して付き合わせた状態のフランジ接合部の外周に第１半割体と第２半割体とを配置して連結部材を連結したときに、円形となった第１半割体及び第２半割体が両フェルールフランジの外周を抱持するとともに、前記上部押圧片及び前記下部押圧片が両フランジを接合方向に押圧した状態になり、
前記フランジ挟着片は、前記下部押圧片と、前記上部押圧片と、前記下部押圧片及び前記上部押圧片の基部を繋ぐ連結片とで一体に形成され、該連結片が前記両半割体の内周面に固着され、
前記連結片が、前記両フェルールフランジの外周面に当接していることを特徴とする反応容器用クランプ。
前記連結部材は、前記第１半割体と前記第２半割体のいずれか一方の半割体の先端部に取り付けた本体部と、いずれか他方の半割体の先端部に取り付けた係合部とを備え、前記本体部は、一方の半割体に固着される取付部と、該取付部の半割体先端部側に回動可能に枢支されるレバー部と、該レバー部の回動端側に回動可能、且つ、前記レバー部の長さ方向にスライド可能に連結され、先端に前記係合部に係合する掛止め片を備えた掛止め部と、該掛止め部を前記レバー部の先端側に付勢するスプリング部材とを備えていることを特徴とする請求項１記載の反応容器用クランプ。