JP2001124478A - 電極棒の接続装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】安全な作業でねじ山を損傷させることなく、主
電極を自動で炉内電極に接続させることができる電極棒
の接続装置を提供すること。 【解決手段】懸吊機１に接続具２を懸吊させ、接続具２
を電極スタンド６にストックされている主電極８を接続
して炉９側に搬送する。接続具２の下端に接続ニップル
５１を設け、接続具２を、下端に設ける接続ニップル５
１と、接続ニップル５１を回動する電動トルクレンチ
と、ねじ結合の際にねじのリードストローク分の移動量
を吸収するバランサーと、接続した電極棒８を外す際
に、締め付けトルクを瞬時に解除できるロックリング
と、を備えて構成し、接続ニップル５１を主電極８のソ
ケット８ａに螺合させて主電極８を接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ごみ処理施設の
灰溶融炉あるいは電気炉等で使用される電極棒の接続装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ごみ処理施設においては、各所から集配
されたごみを燃焼炉で燃焼させた後、残った灰を灰溶融
炉内に送り込んで溶融することによってごみ処理を行な
っている。灰溶融炉では、複数の電極棒をクレーンで懸
吊しながら炉内に配置された炉内電極に直列状に接続
し、炉内に送られた集められた灰を、電極棒の先端部に
発生させるアークにより溶融する。

【０００３】この電極棒８は、日本工業規格で定められ
た人造黒鉛電極の丸型電極が使用され、図１４に示すよ
うに、両端にソケット８ａ加工を施し一方のソケット８
ａにはニップル８ｂが装着される。ソケット及びニップ
ルはテーパあるいはストレートのいずれかで形成され、
長さは約１ｍ〜２ｍのものが多いため、通常、複数の電
極棒を、一方の電極棒のソケットに他方の電極棒のニッ
プルを螺合することによって接続して使用している。し
かし、電極棒は黒鉛で形成されているため、炉内で使用
している間に消耗して減短され、新たな電極棒を頻繁に
継ぎ足さなければならない。

【０００４】従来、電極棒を灰溶融炉内に挿入して接続
する方法は、図１５に示すように行なわれる。まず１本
１本の電極棒８を、クレーン１３１に装着した懸吊具１
３２で接続して、灰溶融炉９上に設置した炉上作業床１
３３に移動させる。この際、クレーン１３１で懸吊され
た電極棒８はニップル８ｂが下方に向かった状態にあ
る。一方、灰溶融炉９側においては、図示しない把持機
で支持された消耗された電極棒８’が、炉内電極１３４
に接続されて立設されている。炉上作業床１３３に移動
された電極棒８はクレーン１３１により下降され電極棒
８’に接近する。そして、新たな電極棒８のニップル８
ｂが電極棒８’のソケット８’ａに挿入されると、炉上
作業床１３３で作業する２人の作業者によって新たな電
極棒８に装着した締め付け用ハンドル１３５を手で回し
て接続する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の電極棒
の接続方法では、炉の直上で人手を使って行なわれるた
め、極めて危険を伴うばかりでなく、電極棒を消耗した
電極棒に接続する場合において、ねじ込み作業に時間が
かかる。特に人造黒鉛電極は脆いため、懸吊された電極
棒の真直状態が悪いとねじ込み時にニップルのねじある
いはソケットのねじが欠けやすい。また、電極棒を炉上
作業床に移動する際に電極棒に締め付け用ハンドルを装
着しなければならないため、さらに作業時間が増加す
る。

【０００６】また、クレーンで懸吊する複数の電極棒
は、ストックされている場所で懸吊する際に、いちいち
立設しなければならないため、作業時間が掛かるばかり
でなく危険をも要することになる。そのために接続具を
使用して電極棒を自動化によって接続することが求めら
れていた。しかし、自動化するにあたって、重量の大き
な電極棒をねじ結合するには、接続する接続具の自動下
降によって、ねじ山の一部に負荷が掛かりやすくねじ山
を損傷しないでねじ結合しなければならない。また、複
数の電極棒が接続している中で、接続具を外す際に、一
端、接続した電極棒を残して接続具だけを外さなければ
ならない。つまり、電極棒は両側でねじ結合しているた
め、接続具を取り外す際に接続具についたまま一緒に外
れると、再度、電極棒を接続する作業を行なわなければ
ならず、しかもねじ山を損傷しやすい。

【０００７】この発明は、上述の課題を解決するため
に、第１に、電極棒の接続を自動化によって行なうこと
であり、さらに第２として、自動化する際に電極棒の損
傷を起こすことなく安全でしかも確実に接続できる電極
棒の接続装置及び接続具を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明に係る電極棒の
接続装置は、上記の課題を解決するために、以下のよう
に構成するものである。即ち、一方の端部には雌ねじが
形成され他方の端部にはニップルが配設される電極棒
を、前記雌ねじ側を上方に向けて立設した状態で、前記
雌ねじに接続した後、電気炉または灰溶融炉側の電極に
向かって搬送可能に構成する電極棒の接続装置であっ
て、複数の電極棒をストック可能なストッカ装置と、前
記電極棒を懸吊する懸吊機と、前記懸吊機に懸吊され前
記電極棒を螺合して接続する接続具と、前記ストッカ装
置にストックされる電極棒を前記接続具に接続して懸吊
し前記炉側電極に前記電極棒を接続可能に移動させる制
御装置と、を有して構成されることを特徴とするもので
ある。

【０００９】また、前記接続具が、一端に配設する接続
ニップルと、前記電極棒との螺合の際に略ねじのリード
ストローク分の移動量を吸収するバランサー手段と、前
記電極棒に前記接続具を螺合させる締め付け手段と、前
記接続具を逆転する際に螺合されている前記電極棒の雌
ねじ側とニップル側のうち前記雌ねじ側の螺合解除を可
能にするロックリングと、を有して構成されることを特
徴とするものであればよい。

【００１０】また好ましくは、前記ストッカ装置が、１
本の電極棒を２位置間に展開するために収納把持する電
極棒収納手段と、少なくとも１本の電極棒を水平状態で
支持するストッカ部と、前記ストッカ部に配設される先
端の電極棒を前記電極棒収納手段に挿入する電極棒送給
手段と、前記電極棒収納手段を前記電極棒の受け入れの
ための水平位置と前記電極棒を前記電極棒収納手段から
離脱させるための垂直位置に展開する展開駆動手段と、
を有して構成されることを特徴とするものであればよ
い。

【００１１】また、この電極棒接続具は、一端に懸吊機
に係合可能な係合部を有し、他端にニップルを配設し
て、一端に雌ねじが形成される電極棒を前記ニップルで
螺合するように構成するものであって、前記電極棒との
螺合の際に略ねじのリードストローク分の移動量を吸収
するバランサー手段と、前記電極棒に前記接続具を螺合
させる締め付け手段と、前記接続具を逆転する際に螺合
されている前記電極棒の雌ねじ側とニップル側のうち前
記雌ねじ側の螺合解除を可能にするロックリングと、を
有して構成されることを特徴とするものである。

【００１２】また、この発明に係る電極棒接続具は、一
端に懸吊機に係合可能な係合部を有し、他端にニップル
を配設して、一端に雌ねじが形成される電極棒を前記ニ
ップルで螺合するように構成する接続具本体と、前記接
続具本体を内部に移動可能に収納する外ケース体と、を
有して構成され、前記電極棒との螺合の際に略ねじのリ
ードストローク分の移動量を吸収するバランサー手段
と、前記電極棒に前記接続具を螺合させる締め付け手段
と、前記接続具を逆転する際に螺合されている前記電極
棒の雌ねじ側と接続ニップル側のうち前記雌ねじ側の螺
合解除を可能にするロックリングと、を有し、前記外ケ
ース体が、内部に配設する前記接続具本体の廻り止め手
段と、前記電極棒を接続する際に把持する把持手段と、
を備えて構成されることを特徴とするものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施形態を図
面に基づいて説明する。

【００１４】本形態の電極棒の接続装置（以下、接続装
置という）Ｍは、図１に示すように、ストッカ装置（以
下、電極スタンドという）６にストックされている電極
棒（図１４に示すもので、以下、主電極という）８を接
続具２を用いて懸吊機１で懸吊し、灰溶融炉（以下、炉
９という）９に移動して消耗した主電極９２に接続する
ものであり、炉９上には、炉９内の炉内電極９１を接続
した主電極９２が電極把持器９３に支持されている。新
たな主電極８は消耗された主電極９２にすべて自動的に
接続される。そして、新たな主電極８が消耗された主電
極９２に接続されると、電極把持器９３は消耗された主
電極９２の把持を解除して、新たな主電極８の上部を把
持するようにつかみ替えを行なう。

【００１５】この接続装置Ｍは、主電極８を懸吊する懸
吊機１と、懸吊機１に懸架され主電極８に螺合する接続
具２と、複数の主電極８を水平状態でストックする電極
スタンド６と、これらを制御する制御装置７と、から構
成される。

【００１６】主電極８は、図１４のように、丸状に形成
された電極本体の両端面にテーパ状の雌ねじ（以下、ソ
ケットという）８ａを形成し、一方のソケット８ａに中
央部から両側に向かって小径になるようなテーパ状のニ
ップル８ｂを螺合させて形成している。

【００１７】懸吊機１は、電極スタンド６上と炉９上と
の間を架設するクレーン１１と、クレーン１１上を走行
する走行台車１２と、走行台車１２上に配置され接続具
２を懸吊する巻上機１３と、を備えている。さらに、ク
レーン１１上にはクレーン制御盤１４が装着され、走行
台車１２の原点位置から電極スタンド６及び炉９への位
置検出を制御している。また、走行台車１２上には接続
具用制御盤１５が装着され接続具２の下降位置及び速度
制御を行なっている。

【００１８】接続具２は、図２〜３に示すように、上部
から下部に向かって順に天井部２０と本体部３０とテー
パ状の接続ニップル５１を有する接続部５０とを有して
構成されている。天井部２０には、巻上機１３のフック
１３ａに懸吊される少なくとも１個の（本形態では２
個）シャックル２１を支持する支持アーム２２を備える
懸吊部２３と、懸吊部２３の下方で上限振れ止めガイド
２４を両端に有するガイド支持部２５と、が配置されて
いる。支持アーム２２は中央部でガイド支持部２５の上
部突起部２５ａに軸支され２個のシャックル２１を揺動
可能に配置する。上限振れ止めガイド２４は天井部２０
を横架するガイド支持部２５の両端に下方に向かって長
尺状に形成され、巻上機１３に取り付けられたガイドロ
ーラ（図示せず）に案内されて本体部３０とともに下降
する。そして、この上限振れ止めガイド２４によって接
続具２のクレーン１１上での走行の際における接続具２
の振れ、及び接続具２の下降始めの際における振れを防
止することができる。

【００１９】本体部３０は、天井部２０と、天井部２０
の下部から下方に延設するように取り付けられた複数本
（本形態では６本）の支持ピン２７で連結支持され、上
部に上フレーム３１、下部に下フレーム３２を配置し上
フレーム３１と下フレーム３２間を筒状の中間フレーム
３３で覆ってケース体３４を構成し、ケース体３４の内
部には、下部に自動締め付け部材としての電動トルクレ
ンチ３５と、上部に圧縮コイルばねで形成するねじ込み
吸収バランサー（以下、バランサーという）３６と、が
装着され、ケース体３４の外部には、上部に接続具２の
下降する際の各位置を検出するねじ込み検出装置（以
下、検出装置という）４１（図４参照）と２個の制御盤
４６、４７が配置され、下部には、後述の電極スタンド
６や炉９上に配置された廻り止めガイド筒に挿入案内す
る廻り止めガイドローラ３７が対称位置に一対配置され
ている。

【００２０】本形態で使用される電動トルクレンチ３５
は、下フレーム３２に設けられた支持台３８に支持さ
れ、接続具２の昇降の際に接続ニップル５１を回転させ
所定トルクで締め付けを行なうように作用される。自動
締め付け部材としては、電動トルクレンチに限らずエア
や油圧アクチュエータでもよい。

【００２１】また、バランサー３６は、本発明の特徴部
分のひとつを示すものであり、各支持ピン２７に圧縮コ
イルばねを嵌装して形成される。各支持ピン２７は、天
井部２０のガイド支持部２５下面に一端が固着され、本
体部３０の上フレーム３１を貫通してケース体３４の中
間フレーム３３内に延設される。各支持ピン２７の下端
部にはストッパ受け板２８が装着され、支持ピン２７と
共に中間フレーム３３内を上下移動可能に配置される。

【００２２】そして、バランサー３６は、上端が上フレ
ーム３１に当接され、下端がストッパ受け板２８に当接
され、本体部３０が天井部２０に対して下方に移動する
際に本体部３０を上方に向けて付勢するように配置され
る。このバランサー３６は、主電極８とねじ結合する際
に、ねじのリードストローク分の移動量を吸収するよう
に作用するとともに、本体部３０と接続部５０の自重を
支えることができるので、接続部５０の接続ニップル５
１と主電極８のソケット８ａとのねじ結合を無理な力を
発生することなく締め付けをスムーズに行なうことがで
きる。この説明は後述の作用説明で詳細に述べる。

【００２３】上フレーム３１には、各支持ピン２７の間
に囲まれるように、弾性状のストッパ３９（本形態では
ゴムストッパ３９）が下方に向かって配置されている。
ストッパ３９は、接続具２が主電極８を接続して懸吊す
る際、本体部３０が天井部２０に対して下降する際に、
ストッパ受け板２８に当接することによって本体部３０
の下降端を規制する。

【００２４】なお、各支持ピン２７には、天井部２０の
ガイド支持部２５と本体部３０の上フレーム３１間に蛇
腹カバー４０が装着されている。

【００２５】検出装置４１は、図４に示すように、中間
フレーム３３の上部、つまりバランサー３６の外側あた
りに対称位置に一対装着され、天井部２０のガイド支持
部２５下面に取り付けられて下方に延設するドグ支持シ
ャフト４２と、ドグ支持シャフト４２に止めねじで固着
されたドグ４３と、中間フレーム３３に装着される複数
のセンサ４４と、から構成される。センサ４４は、近接
スイッチが使用され、ドグ４３が接近すると感知するよ
うに構成されている。なお、センサ４４の種類は特に限
定するものではない。

【００２６】各センサ４４は、ドグ支持シャフト４２を
挟んで両側に各２個づつブラケット４５に装着され、図
４中、右側の上に配置された第１センサ４４Ａは、主電
極８が消耗された主電極９２（図１参照）を接続した
後、電極把持器９３（図１参照）のつかみ替えを指示す
るように感知する。左側上に配置された第２センサ４４
Ｂは、接続具２が主電極８を接続して懸吊している状態
（在荷確認用）を感知する。右側下に配置された第３セ
ンサ４４Ｃは、接続具２が主電極８に接続しない状態、
つまり、接続具２に負荷が掛かっていない状態（空荷確
認用）を感知する。この状態においては、バランサー３
６は、本体部３０及び接続部５０の重量を受けているた
め、自然状態に対して撓んだ状態にある。左下に配置さ
れた第４センサ４４Ｄは、巻上機１３で懸吊された接続
具２の下降を停止するように感知する。この場合、接続
ニップル５１のテーパねじが主電極８のソケット８ａの
テーパねじに掛かり始める瞬間に、本体部３０が主電極
８で支持されるため、撓んでいたバランサー３６は略ね
じのリードストローク分、本体部３０を上方に押し上げ
る。本体部３０の上方移動により、ドグ４３が第４セン
サ４４Ｄに近接して接続具２の下降停止の指令を行な
う。なお、各センサ４４は、第１センサ４４Ａから順に
高さ位置が低くなるように配置されている。

【００２７】検出装置４１の付近には２個の制御盤４
６、４７が装着され、検出装置４１の制御や電動トルク
レンチ３５のトルク設定を行なう。

【００２８】接続部５０は、下端部にテーパ雄ねじが形
成される上述の接続ニップル５１が装着され、接続ニッ
プル５１上にロックリング５２が装着される。接続ニッ
プル５１は主電極８のソケット８ａに螺合できるように
形成される。

【００２９】ロックリング５２は、炉９上において、主
電極８を電極把持器９３で把持されている主電極９２に
締め付けた後、逆転する際に、締め付けトルクを瞬時に
解放するように形成され、主電極８のニップル８ｂ側を
電極把持器９３で把持された主電極９２から外すことな
く、接続具２の接続ニップル５１が主電極８のソケット
８ａ側から外すことができるように設けられている。

【００３０】図５に示すように、本体部３０の下フレー
ム３２に接続片３２ａを介して固着された固定部５３
と、接続ニップル５１の上軸部５１ａの回りに配置され
固定部５３に対して接近離隔する方向に僅かに移動して
固定部５３と圧接可能に配置される可動部５４と、を有
して構成され、固定部５３は、接続片３２ａから接続ニ
ップル５１の上軸部５１ａにボルトで固着することによ
って、本体部３０の下フレーム３２及び接続ニップル５
１に固着される。従って、電動トルクレンチ３５の駆動
により固定部５３と接続ニップル５１は同時に回転する
ことになる。可動部５４は、固定部５３と接続ニップル
５１との間に配置され、接続ニップル５１が主電極８の
ソケット８ａに螺合しない状態では、固定部５３との間
に隙間を有し、接続ニップル５１がソケット８ａに螺合
し始めると、固定部５３に接近するように移動して最終
的に固定部５３に圧接する。

【００３１】固定部５３の下面と可動部５４の上面はお
互い４個のテーパ面歯５３ａ、５４ａを有しており、ロ
ックリング５２を締め付けない状態では、固定部５３の
テーパ面歯５３ａと可動部５４のテーパ面歯５４ａとの
間には僅かな隙間が形成され、電動トルクレンチ３５で
締め付けると固定部５３が回転し可動部５４とのテーパ
面歯５３ａ、５４ａどうしで圧接することになる。従っ
て、固定部５３と可動部５４とが圧接した状態のロック
リング５２を逆転すると、固定部５３のテーパ面歯５３
ａと可動部５４のテーパ面歯５４ａとの圧接が瞬時に解
放され、主電極８を電極把持器９３側の主電極９２から
外すことなく、主電極８のソケット８ａから螺合解除す
ることができる。

【００３２】電極スタンド６は、複数の主電極８をスト
ックするとともに、水平状態の主電極８を接続具２で接
続して炉９側に搬送するために、主電極８を垂直状態に
立設するように構成するものであって、この構成を達成
するための一形態としては、図６〜８に示すように、架
台６１と、長尺円柱状の主電極８を水平状態で支持する
ストッカ部６２と、ストッカ部６２の先端部の主電極８
を収納支持する主電極収納体７０と、ストッカ部６２の
主電極８を主電極収納体７０に送給する送給体６４と、
主電極収納体７０を水平位置と垂直位置とに回転駆動す
る展開駆動装置７５と、懸吊機１で懸吊された接続具２
を下降して主電極８に接続する際に、接続具２を廻り止
めするための廻り止めガイド筒８０と、を有して構成さ
れる。

【００３３】ストッカ部６２は、主電極８を載置させる
載置台６３が主電極収納体７０側から後方に向かって高
くなるように傾斜形成され、最前部の主電極８が主電極
収納体７０に送給されると後方の主電極８が自重で前方
に移動するように形成される。

【００３４】送給体６４は、ストッカ部６２の前方位置
に両側に配置され、それぞれエア圧または油圧で駆動さ
れる送給シリンダ６５と、送給シリンダ６５に連結され
る駆動レバー６６と、駆動レバー６６の先端で駆動レバ
ー６６の揺動とともに自転する軸部６７と、軸部６７に
固着され１個の主電極８を端部で支持する揺動レバー６
８、とを備え、送給シリンダ６５の駆動により駆動レバ
ー６６を介して揺動レバー６８が主電極収納体７０側に
回転することによって、１個の主電極８を主電極収納体
７０に送り込む。

【００３５】主電極収納体７０は、ストッカ部６２が解
放された略コ字形の筒状体で形成された収納枠体７１
と、収納枠体７１に収納された主電極８を一方の側に押
圧して主電極８をクランプするクランプシリンダ７２
と、を備え、収納枠体７１が水平位置と垂直位置に回転
展開するために、収納枠体７１の裏側部で展開駆動装置
７５の回動軸７６に固着される。また、収納枠体７１が
垂直位置から水平位置に移動する際に、水平位置を規制
するためのウレタンストッパ７３が架台６１に取り付け
られている。

【００３６】展開駆動装置７５は、主電極収納体７０の
前方に配置され、収納枠体７１の裏側部に一端が取り付
けられ軸受ユニット７７で支持される回転軸７６と、回
転軸７６を回動するために回転軸７６に取り付けられ回
動レバー７８と、回動レバー７８を駆動する倒立シリン
ダ７９と、を備えて構成され、水平位置で主電極８を収
納する収納枠体７１を垂直位置に展開するとともに、主
電極８が取り出された収納枠体７１を垂直位置から水平
位置に回転するように作動される。

【００３７】また、架台６１上には、垂直位置に立設さ
れた主電極８に、巻上機１３から懸吊された接続具２を
挿通案内するために廻り止めガイド筒８０が配置されて
いる。廻り止めガイド筒８０は筒状に形成され、上部が
上方に広がるように傾斜形成されている。また、廻り止
めガイド筒８０の内部には、接続具２に装着された一対
の廻り止めガイドローラ３７を挿通案内するローラガイ
ド部８１（図７参照）が一対形成されている。

【００３８】さらに、廻り止めガイド筒８０の下部付近
に、収納枠体７１に収納され立設する主電極８のソケッ
トを清掃するためのエアブロア（図示せず）が取り付け
られている。

【００３９】制御装置７は、操作部を備えて床上に配置
され、各所に配置された制御盤に配線接続され総合的な
制御を行なう。

【００４０】次に上記のように構成された接続装置の作
用を説明する。

【００４１】まず、クレーン１１上を走行する走行台車
１２はクレーン１１上の原点位置にある。この状態にお
いて、巻上機１３には接続具２が懸吊部２３で懸吊さ
れ、電極スタンド６では、１本の主電極８が主電極収納
体７０内にクランプシリンダ７２でクランプされて垂直
状態で立設されている。また、接続具２は天井部２０の
上限振れ止めガイド２４が巻上機１３に配置される図示
しないガイドローラに案内されて接続具２の振れを防止
している。

【００４２】制御装置７により、スタート釦を操作する
と、走行台車１２は原点位置から電極スタンド６上に位
置するまでクレーン１１上を走行する。走行台車１２が
電極スタンド６上で停止すると、巻上機１３は接続具２
を降下する。接続具２は当初高速移動で降下を始め、接
続ニップル５１が電極スタンド６の廻り止めガイド筒８
０の入口付近に達すると低速移動で降下する。接続ニッ
プル５１が、立設する主電極８のソケット８ａに近づく
と電動トルクレンチ３５が作動され接続ニップル５１を
正転させる。接続具２は接続ニップル５１を回転させな
がら廻り止めガイド筒８０内を挿通する。この際、本体
部３０の廻り止めガイドローラ３７が廻り止めガイド筒
８０のローラガイド部８１に案内されているので、接続
ニップル５１が回転しても接続具２は振り回されること
がない。

【００４３】一方、バランサー３６は、図９に示すよう
に、接続ニップル５１が、主電極８のソケット８ａに螺
合しない無負荷の状態では、本体部３０の自重によりバ
ランサー３６を僅かに撓ませた状態にある（図９中、二
点鎖線で示す）。この撓み量は螺合するねじのリードス
トロークと対応できる寸法に設定してあり、このときに
は、検出装置４１のドグ４３は第３センサ４４Ｃを感知
させている（図４参照）。

【００４４】接続ニップル５１と主電極８のソケット８
ａは共にテーパねじであるため、接続ニップル５１とソ
ケット８ａとの螺合は、実際にはねじの数リード分回転
することによって締め付けが完了する。接続ニップル５
１が主電極８のソケット８ａに螺合し始めると、本体部
３０の自重は、一瞬、主電極８に支持されるのでバラン
サー３６は略ねじのリードストロークＳ分復帰移動して
本体部３０を押し上げる。本体部３０が上昇すると検出
装置４１のドグ４３は、第４センサ４４Ｄに近接して第
４センサ４４Ｄを感知させる。これによって接続具２の
下降は停止される。しかし、電動トルクレンチ３５は正
転を続けているので、接続ニップル５１はソケット８ａ
との螺合を１リードストローク分続けることになる。つ
まり、実際のねじの螺合は天井部２０が停止状態で、本
体部３０だけが接続ニップル５１の回転で下降すること
になる。従って、接続ニップル５１とソケット８ａとの
螺合は接続具２の自動下降による負荷が掛からないた
め、ねじ山に負荷を掛けずに螺合を行なうことができ
る。しかも本体部３０の自重はバランサー３６で受ける
ことができるため、さらにスムーズに螺合される。

【００４５】接続ニップル５１とソケット８ａとの螺合
が終了すると電動トルクレンチ３５が設定値に達するの
で電動トルク３５の回転を停止する。

【００４６】また、ロックリング５２の固定部５３は接
続ニップル５１の正転と同時に回転し、可動部５４も主
電極８のソケット８ａ側端面に当接するまでは固定部５
３と共に正転している。この状態では、図１０（ａ）に
示すように、固定部５３と可動部５４との間には僅かな
隙間が形成されている。接続ニップル５１が主電極８の
ソケット８ａに螺合し始め、可動部５４の下面が主電極
８のソケット８ａ側端面に当接すると、電動トルクレン
チ３５の締め付けによって、可動部５４は固定部５３に
接近する。その後、可動部５４は、主電極８の端面によ
る摩擦力で回転方向の動きを停止するため、固定部５３
の回転により、図１０（ｂ）に示すように、それぞれの
テーパ面歯５３ａ、５４ａが圧接することになり、電動
トルクレンチ３５の締め付けトルクをそのまま吸収して
固定部５３と共に主電極８を締め付ける。

【００４７】次に、接続具２に接続された主電極８を巻
上機１３によって懸吊する。主電極収納体７０に収納さ
れている主電極８は、接続具２と接続することによっ
て、クランプシリンダ７２を主電極８から解除すること
ができる。クランプ解除された主電極８は、巻上機１３
で懸吊され上昇移動する。

【００４８】接続具２が主電極８を懸吊すると、本体部
３０には主電極８の重量が掛かり天井部２０に対して下
降しバランサー３６を大きく撓ませる。同時にストッパ
４０も下降しストッパ受け板２８に接近する。この状態
ではストッパ４０の下面はストッパ受け板２８上面には
達しないように設定されている。

【００４９】そして接続具２と共に上昇端に移動された
主電極８は、走行台車に１２より炉９の上方一まで移動
され、その位置において、接続具２とともに降下する。

【００５０】一方、炉９においては、図１に示すよう
に、炉９内に炉内電極９１に接続された消耗電極９２が
炉９直上に配置された電極把持器９３に支持されてい
る。さらに、炉９上には作業床９４が設置されていて廻
り止めガイド筒９５が配置されている。

【００５１】接続具２に接続された主電極８は、巻上機
１３の作動により、廻り止めガイド筒９５を挿通して消
耗電極９２に向かって降下する。この作用は、前述の電
極スタンド６に向かって降下する作用と同様に行なわれ
る。

【００５２】消耗電極９２に接続された主電極８がニッ
プル８ｂと消耗電極９２のソケット９２ａとの螺着を完
了すると、接続具２の天井部２０は、一旦、巻上機１３
によって、ストッパ受け板２８がストッパ４０の当接す
る位置まで上昇する。これによって、電極把持器９３が
消耗された主電極９２からの把持解除する際に、主電極
８の落下を防止する。そして、ストッパ受け板２８の上
昇の際に、検出装置４１のドグ４３が第１センサ４４Ａ
に近接して、第１センサ４４Ａを感知させる。第１セン
サ４４Ａの感知によって、電極把持器９３が主電極９２
から新たな主電極８へのつかみ替えを行なう。

【００５３】その後、接続具２の電動トルクレンチ３５
が逆転開始する。この際、ロックリング５２の固定部５
３の逆転により、固定部５３のテーパ面歯５３ａと可動
部５４のテーパ面歯５４ａとの圧接（締め付けトルク）
が瞬時に解除される。そのため、可動部５４の下面と主
電極８の端面との摩擦力が、主電極８と消耗電極９２と
の圧接摩擦力に比べて極めて小さくなるので、固定部５
３の逆転作用は、主電極８のニップル８ｂ側でなく接続
具２の接続ニップル５１を主電極８ａから外すことにな
る。接続ニップル５１は、電動トルクレンチ３５で逆転
するとともに、圧縮されたバランサー３６の付勢力によ
り、上方への移動を開始する。

【００５４】主電極８から離脱した接続具２は、巻上機
１３及び走行台車１２の作用により原点位置に復帰す
る。そして、新たに接続した主電極８が消耗すると、前
述の作用により、接続具２が再び新たな主電極を接続し
て炉９に搬送する。

【００５５】なお、本発明の接続具は特許請求の範囲を
逸脱するものでなけらば上記形態に限るものではない。
例えば、接続具を、図１１〜１３に示すように構成する
ものでもよい。

【００５６】この接続具１００は、前述の形態における
本体部３０及び、接続部５０、さらには支持ピン２７を
そのまま備え、天井部を新たに改良するとともに本体部
３０及び接続部５０を外ケースで覆うように構成されて
いる。従って、本体部３０及び接続部５０の各部位の符
号は前述の形態と同様とする。

【００５７】天井部１１０は、前述の形態の巻上機１３
を有する走行台車１２に懸吊され、上限振れ止めガイド
１１１を両端に有するガイド支持部１１２と、ガイド支
持部１１２の下方に配置される巻上部１１５と、巻上部
１１５の下方に配置され本体部３０と接続部５０を覆う
外ケース１２０と、を有して構成されている。

【００５８】ガイド支持部１１２には、上方に向かって
突起部１１２ａが形成され、突起部１１２ａに走行台車
からチェーンを介して吊下される滑車が支持されてい
る。さらに、上限振れ止めガイド１１１は、接続具１０
０が上限に移動される際に、走行台車１２の巻上機１３
に装着されたガイドローラに案内支持されるように形成
される。

【００５９】巻上部１１５は、ガイド支持部１１２の下
部に装着される平板状の支持板１１６と、ガイド支持部
１１２の下部突起部１１２ｂに軸支されるチェーンブロ
ック１１７と、本体部３０の電動トルクレンチ３５の締
め付けトルク設定や検出装置の４１各センサ４４とを制
御する前述と同様の制御盤４６、４７と、を有してい
る。チェーンブロック１１７には、本体部３０を連結す
るためのコネクション１１８と、コネクション１１８の
下部で枢支されるハンガ１１９が取り付けられて、チェ
ーンブロック１１７の作動により、コネクション１１
８、ハンガ１１９が昇降可能に駆動される。

【００６０】ハンガ１１９には、前述の形態都同様に、
６本の支持ピン２７が取り付けられ、支持ピン２７にバ
ランサー３６を装着して本体部３０に連結される。

【００６１】外ケース１２０は、下面がフランジ部１２
０ａを有して開口された筒状に形成されるとともに、支
持板１１６の下部に取り付けられて本体部３０と接続部
５０とを内部で移動可能に収納する。外ケース１２０
は、接続部８の接続ニップル５１に接続する主電極８を
１本分収納できる長さに形成され、主電極８の昇降をガ
イドする。また、外ケース１２０の内部には、図１２に
示すように、本体部３０に装着された廻り止めガイドロ
ーラ３７を上下方向に直線移動案内する案内レール１２
１が対称位置に一対装着され、廻り止めガイドローラ３
７を案内レール１２１に嵌入することにより本体部３０
の廻り止めを行なうことができる。さらに外ケース１２
０の下部入口付近には、主電極８を外ケース内に挿入案
内し外ケース１２０の廻り止めを行なうねじ込みガイド
ローラ体１２２が、フランジ部１２０ａの下面で把持す
る主電極８を挟んで対称位置に一対取り付けられる。

【００６２】各ねじ込みガイドローラ体１２２は、図１
３に示すように、外ケース１２０のフランジ部１２０ａ
に装着されるレバー１２３と、レバー１２３に両側で軸
支され先端部にそれぞれガイドローラ１２５を備えて上
下に分岐される一対の二重のアーム１２４、１２４と、
一対のガイドローラ１２５、１２５を支持する軸１２６
と、上下に分岐された一対のアーム１２４、１２４（ガ
イドローラ１２５、１２５）を支持する軸１２６を掛止
するコイルばね１２７と、を有して構成される。従っ
て、１セットのねじ込みガイドローラ体１２２には、主
電極８の外周面に当接するガイドローラ１２５が、上下
前後に各２個づつ計４個が配置され、上方と下方のガイ
ドローラ１２５をコイルばね１２７でお互いに接近する
ように付勢するため、上方と下方のガイドローラ１２５
で主電極８の外周面を押圧支持することになる。これに
よって、外ケース１２０、つまり接続具１００の廻り止
めが行なわれる。

【００６３】従って、この接続具１００は、主電極８を
接続する際、走行台車１２の巻上機１３によって降下さ
れ、外ケース１２０の下部に装着されたねじ込みガイド
ローラ体１２２が、立設された主電極８の頭部を把持す
ると、チェーンブロック１１７によって、本体部３０及
び接続部５０が外ケース１２０内を案内溝１２１に沿っ
て降下する。そして、前述と同様の作用で接続ニップル
５１が主電極８のソケット８ａに螺合して接続し、主電
極８を懸吊して炉９側に搬送する。

【００６４】従って、この接続具１００を使用すること
によって、電極スタンド６における廻り止めガイド筒８
０、及び炉９上に配置された廻り止めガイド筒９５を除
くことができ、装置の簡易化を達成することができる。

【００６５】

【発明の効果】この発明に係る電極棒の接続装置では、
一方の端部には雌ねじが形成され他方の端部にはニップ
ルが配設される電極棒を、前記雌ねじ側を上方に向けて
立設した状態で、前記雌ねじに接続した後、電気炉また
は灰溶融炉側の電極に向かって搬送可能に構成するもの
であって、複数の電極棒をストック可能なストッカ装置
と、前記電極棒を懸吊する懸吊機と、前記懸吊機に懸吊
され前記電極棒を螺合して接続する接続具と、前記スト
ッカ装置にストックされる電極棒を前記接続具に接続し
て懸吊し前記炉側電極に前記電極棒を接続可能に移動さ
せる制御装置、とを有して構成される。ストッカ装置に
ストックされる電極棒は、制御装置によって、懸吊機に
懸吊された接続具で自動的に接続されて搬送される。そ
のため、特に、ごみ処理施設における灰溶融炉で使用さ
れる電極棒が、消耗して新たな電極棒を接続する作業に
おいては、従来から人手を要して炉上で行なわれていた
作業及び電極棒を立設する作業に比べて、極めて安全に
作業することができるとともに、省力化できることはも
ちろん短時間での作業を行なうことができる。

【００６６】また、この接続装置は、前記接続具が、一
端に配設する接続ニップルと、前記電極棒との螺合の際
に略ねじのリードストローク分の移動量を吸収するバラ
ンサー手段と、前記電極棒に前記接続具を螺合させる締
め付け手段と、前記接続ニップルを逆転する際に螺合さ
れている前記電極棒の雌ねじ側と接続ニップル側のうち
前記雌ねじ側の螺合解除を可能にするロックリングと、
を有して構成される。接続具と電極棒とを自動で接続す
る場合、特に懸吊された状態で接続具を電極棒に締め付
けるには、ねじ合わせの際に接続具の自動下降により、
ねじ山に負荷を掛けるため破損しやすくなる。しかし、
バランサー手段を配設することによってねじのリードス
トローク分の移動量を吸収できるので、接続具の自動下
降を停止して接続ニップルだけでの移動で螺合を行なう
ことができ、自動化されても、ねじ山に負担をかけるこ
となくねじの締め付け作業をスムーズに行なうことがで
きる。

【００６７】さらに、この電極棒の接続装置は、前記ス
トッカ装置が、１本の電極棒を２位置間に展開するため
に収納把持する電極棒収納手段と、少なくとも１本の電
極棒を水平状態で支持するストッカ部と、前記ストッカ
部に配設される先端の電極棒を前記展開支持手段に挿入
する電極棒送給手段と、前記電極棒収納手段を前記電極
棒の受け入れのための水平位置と前記電極棒を前記電極
棒収納持手段から離脱させるための垂直位置に展開する
展開駆動手段と、を有して構成される。従って、水平状
態の電極棒を自動的に立設させることができる。特に、
ごみ処理施設の灰溶融炉で使用される電極棒は、重量が
大きく長尺状に形成されるためストックされる状態は水
平状態に載置されている。重量の大きい電極棒をクレー
ンで吊って立設するには危険を伴ったり、作業時間をか
なり要するので、上記装置を使用することによって、安
全な作業を行なうことができる。しかも１本の電極棒を
搬送する間に、次の電極棒を自動でセットしておくこと
ができるので、短時間で効率的な装置を提供することが
できる。

【００６８】また、この発明に係る電極棒接続具は、一
端に懸吊機に係合可能な係合部を有し、他端に接続ニッ
プルを配設して、一端に雌ねじが形成される電極棒を前
記接続ニップルで螺合するように構成するものであっ
て、前記電極棒との螺合の際に略ねじのリードストロー
ク分の移動量を吸収するバランサー手段と、前記電極棒
に前記接続具を螺合させる締め付け手段と、前記接続具
を逆転する際に螺合されている前記電極棒の雌ねじ側と
接続ニップル側のうち前記雌ねじ側の螺合解除を可能に
するロックリングと、を有して構成されている。従っ
て、この電極棒接続具は、特に、重量の大きい電極棒を
自動的にねじ結合で接続する場合に、ねじ山の一部に接
続具の自動下降による負荷が掛かってねじ山を損傷する
問題点を、バランサー手段の配設によって接続具の自動
停止を行ない接続ニップルだけで螺合移動できることで
解決し、両端側でねじ結合している電極棒を、確実に接
続具側で離脱しなければならない問題点を、ロックリン
グの配設によって解決できるので、この発明の電極棒接
続具を使用することによって装置を自動化することがで
きる。

【００６９】さらにこの発明に係る電極棒接続具は、一
端に懸吊機に係合可能な係合部を有し、他端にニップル
を配設して、一端に雌ねじが形成される電極棒を前記ニ
ップルで螺合するように構成する接続具本体と、前記接
続具本体を内部に移動可能に収納する外ケース体と、を
有して構成され、前記接続具本体が、前記電極棒との螺
合の際に略ねじのリードストローク分の移動量を吸収す
るバランサー手段と、前記電極棒に前記接続具を螺合さ
せる締め付け手段と、前記接続具を逆転する際に螺合さ
れている前記電極棒の雌ねじ側と接続ニップル側のうち
前記雌ねじ側の螺合解除を可能にするロックリングと、
を有し、前記外ケース体が、内部に配設する前記接続具
本体の廻り止め手段と、前記電極棒を接続する際に把持
する把持手段と、を備えて構成されている。従って、こ
の電極棒接続具は、特に、重量の大きい電極棒を自動的
にねじ結合で接続する場合に、ねじ山の一部に接続具の
自動下降による負荷が掛かってねじ山を損傷する問題点
を、バランサー手段の配設によって接続具の自動停止を
行ない接続ニップルだけで螺合移動できることで解決
し、両端側でねじ結合している電極棒を、確実に接続具
側で離脱しなければならない問題点を、ロックリングの
配設によって解決できるので、この発明の電極棒接続具
を使用することによって装置を自動化することができ
る。さらに、この電極棒接続具は、接続具本体を移動可
能に収納し、主電極の把持手段を有する外ケースを配設
しているため、例えば、新たな電極棒を接続する際に装
置内に配設される廻り止めガイドの設置を必要とせず装
置を簡略化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一形態による電極棒の接続装置を示す
簡略説明図

【図２】図１における接続具の詳細を示す正面断面図

【図３】図２における接続具の一部拡大図

【図４】図２における接続具の検出装置部分を示す一部
拡大図

【図５】図２における接続具のロックリングを示す部分
断面図

【図６】図１における電極スタンドを示す正面図

【図７】同平面図

【図８】同側面図

【図９】図２における接続具のバランサーを示す部分断
面図

【図１０】図５におけるロックリングの作用を示す図

【図１１】本発明の別の形態の接続具を示す正面断面図

【図１２】図１１におけるXII −XII 断面図

【図１３】図１１におけるＡ矢視図

【図１４】主電極を示す断面図

【図１５】電極棒を接続する従来の方法

【符号の説明】

Ｍ…接続装置 １…懸吊機 ２…接続具 ６…電極スタンド（ストッカ装置） ７…制御装置 ８…主電極 ８ａ…ソケット ８ｂ…ニップル ９…炉 ２０…天井部 ２４…上限振れ止めガイド ２７…支持ピン ２８…ストッパ受け板 ３０…本体部 ３４…ケース体 ３５…電動トルクレンチ（締め付け手段） ３６…バランサー（バランサー手段） ３７…廻り止めガイドローラ ３９…ストッパ ４１…ねじ込み検出装置 ５０…接続部 ５１…接続ニップル ５２…ロックリング ５３…固定部 ５３ａ…テーパ面歯 ５４…可動部 ５４ａ…テーパ面歯 ６１…架台 ６２…ストッカ部 ６４…送給体 ７０…主電極収納体 ７５…展開駆動部 ８０…廻り止めガイド筒

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3K084 AA02 AA12 CA07 CC05 CC08 CD04 DA01 DA15 4K063 AA03 AA04 AA12 BA02 BA13 CA06 CA09 FA53 FA63

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一方の端部には雌ねじが形成され他方の
   端部にはニップルが配設される電極棒を、前記雌ねじ側
   を上方に向けて立設した状態で、前記雌ねじに接続した
   後、電気炉または灰溶融炉側の電極に向かって搬送可能
   に構成する電極棒の接続装置であって、 複数の電極棒をストック可能なストッカ装置と、 前記電極棒を懸吊する懸吊機と、前記懸吊機に懸吊され
   前記電極棒を螺合して接続する接続具と、 前記ストッカ装置にストックされる電極棒を前記接続具
   に接続して懸吊し前記炉側電極に前記電極棒を接続可能
   に移動させる制御装置と、 を有して構成されることを特徴とする電極棒の接続装
   置。
2. 【請求項２】 前記接続具が、一端に配設する接続ニッ
   プルと、前記電極棒との螺合の際に略ねじのリードスト
   ローク分の移動量を吸収するバランサー手段と、前記電
   極棒に前記接続具を螺合させる締め付け手段と、前記接
   続具を逆転する際に螺合されている前記電極棒の雌ねじ
   側とニップル側のうち前記雌ねじ側の螺合解除を可能に
   するロックリングと、を有して構成されることを特徴と
   する請求項１記載の電極棒の接続装置。
3. 【請求項３】 前記ストッカ装置が、１本の電極棒を２
   位置間に展開するために収納把持する電極棒収納手段
   と、少なくとも１本の電極棒を水平状態で支持するスト
   ッカ部と、前記ストッカ部に配設される先端の電極棒を
   前記電極棒収納手段に送給する電極棒送給手段と、前記
   電極棒収納手段を前記電極棒の受け入れのための水平位
   置と前記電極棒を前記電極棒収納手段から離脱させるた
   めの垂直位置に展開する展開駆動手段と、を有して構成
   されることを特徴とする請求項１記載の電極棒の接続装
   置。
4. 【請求項４】 一端に懸吊機に係合可能な係合部を有
   し、他端に接続ニップルを配設して、一端に雌ねじが形
   成される電極棒を前記接続ニップルで螺合するように構
   成する電極棒接続具であって、 前記電極棒との螺合の際に略ねじのリードストローク分
   の移動量を吸収するバランサー手段と、前記電極棒に前
   記接続具を螺合させる締め付け手段と、前記接続具を逆
   転する際に螺合されている前記電極棒の雌ねじ側と接続
   ニップル側のうち前記雌ねじ側の螺合解除を可能にする
   ロックリングと、を有して構成されることを特徴とする
   電極棒接続具。
5. 【請求項５】 一端に懸吊機に係合可能な係合部を有
   し、他端にニップルを配設して、一端に雌ねじが形成さ
   れる電極棒を前記ニップルで螺合するように構成する接
   続具本体と、前記接続具本体を内部に移動可能に収納す
   る外ケース体と、を有して構成され、 前記接続具本体が、前記電極棒との螺合の際に略ねじの
   リードストローク分の移動量を吸収するバランサー手段
   と、前記電極棒に前記接続具を螺合させる締め付け手段
   と、前記接続具を逆転する際に螺合されている前記電極
   棒の雌ねじ側と接続ニップル側のうち前記雌ねじ側の螺
   合解除を可能にするロックリングと、を有し、 前記外ケース体が、内部に配設する前記接続具本体の廻
   り止め手段と、前記電極棒を接続する際に把持する把持
   手段と、を備えて構成されることを特徴とする電極棒接
   続具。