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シーリング工数の削減と反復使用によるコスト削減を実現

圧力の低い空間で起こる現象・特徴を利用して、民生・産業用製品から部品・材料製造に至るまで、ありとあらゆる産業で活用されている「真空技術」。

現代社会を支える重要な基盤技術として進化を続け、実にさまざまな要件を満たすことができますが、一方で真空状態には、高温・高圧・低温といった異なる状態または技術が同時に求められるケースも多いです。こうした複合的な過酷環境は、各種真空装置への負荷を高めるとともに、日常的なシーリングを煩雑化させる原因にもなっています。

課題 多大な工数と労力を消費する煩雑なシーリングとコスト効率の低いシール方式
多大な工数と労力を消費する煩雑なシーリングとコスト効率の低いシール方式
真空装置を中心に、さまざまな産業機械の設計・開発・製造を手掛けるC社では、自然素材やハイテク素材の機能性処理などに欠かせない技術として活用されている「真空含浸装置」シリーズの次期モデル開発に着手していました。しかし、減圧を利用して被対象物の中に液体を浸透させる同装置は、超高真空・高温・高圧という過酷な環境をつくりだすために、鋼管接続部分のシール方式についていくつかの課題を抱えていました。
そのひとつが、「シーリングの煩雑さ」で、同社が採用しているICFフランジ(コンフラットフランジ)は、穴ボルト締め方式のため、高密度にシールするには締め付けトルクを“均一”にしなければなりません。そのためには「対角締めで、同じ順序に少しずつトルクを増しながら慎重に反復締めしていく」ことが必要となり、狭い取付場所での高い集中力と技術力、そして多くの工数を消費します。
また、メタルガスケットにナイフエッジを食い込ませるシール方式のため、締め付けの際にはかなりの“圧縮力”が必要で、シーリングに大変な労力を強いていました。
さらに、一度使用したガスケットは、ベーキングの際に酸化してしまう上、ナイフエッジでつぶすことで塑性変形してしまいます。基本的に都度の交換が求められるため、コスト効率の低さも課題でした。メタルガスケットは高価なので使い回すユーザも多いようです。しかし、エッジ筋のついたガスケットの再利用はシール漏れのリスクにもつながり、さらに装置のパフォーマンス低下と時間の無駄にもつながり、二次損失を招く要因になりました。

課題のポイント

  • “対角均一締め”や“増し締め”が必要なシーリングが煩雑で、多大な工数と労力を浪費
  • ナイフエッジシール方式は高い“圧縮力”を要し、シーリング作業を重労働に
  • メタルガスケットが使い捨てのため、コスト効率が悪い上に“二次損失”を招く要因に
解決 独自のアイデアでシーリング課題をすべて解決!
─ 作業・コスト効率を飛躍的に向上
独自のアイデアでシーリング課題をすべて解決!作業・コスト効率を飛躍的に向上
EVAC社のシーリング・システムは、チェーンクランプの複数のリンクによって、“全方向から均一なトルクを同時に加えて密着”させるため、フランジにボルトは不要で、締め付けはチェーンクランプ側の1縲鰀2箇所だけで済みます。
従来のナイフエッジシール方式に代わり、「テーパーシール方式」と呼ばれるシール方法を採用しています。「テーパーシール方式」は、シール溝に設けたテーパー部にガスケットを配置し、チェーンクランプで均一に密着させるというものでした。いわば“点”ではなく“面”で密着させるため、シーリング幅を広くとることができ、しかも従来の1/2の締め付けトルク値で同様の気密性を確保できました。これであればボルト締めの重労働からも解放され、さらなるシーリングの工数削減が期待できます。
さらに、10回程度の反復使用が可能となり、大幅なコスト削減が図れ、使い回すことによるシール漏れもなくなり、時間ロスなどの“二次損失”を防ぎます。
これらチェーンクランプと「テーパーシール方式」の合わせ技の本領は、装置稼働中におけるユーザ側の工数削減において大きく発揮されることとなりました。シーリングの気密性が向上した上にボルト自体が不要になったことで、ベーキングによる熱膨張が発生しても、そのシール幅が広いため“増し締め”をする必要がなくなったのです。同社では今後、このシーリング・システムをさまざまな装置へ導入していく構えです。

解決のポイント

  • ボルト不要の「チェーンクランプ」により、均一な締め付けに要した煩雑さを解消
  • ガスケットを“面”で密着させる「テーパーシール方式」により、気密性と作業効率を向上
  • ガスケットの塑性変形を防ぎ、10回程度の再利用が可能になることでコスト効率を大幅アップ
  • “増し締め”が不要になることでシーリング工数を大幅に削減し、ユーザビリティを向上

解決に貢献した製品

過酷環境向けシーリング・システム CeFIX®
過酷環境向けシーリング・システム CeFIX®
独自のシール方式でボルト締めの煩雑さを解消した、気密性・作業効率・コスト効率に優れたシーリング・システムです。
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