JP2011148596A - 缶底弁の昇降装置 - Google Patents

Abstract

【課題】一人の作業員でも簡単に缶底弁を取り外し、支持し、また元に戻すという作業を行うことのできる、缶底弁の昇降装置を提供する。
【解決手段】上下動機構を備え、上端においてタンクの缶底弁を支持する支持機構２と、この支持機構２の上下動を制御する昇降機構３と、支持機構２を上方向に加圧する加圧機構４と、を有し、加圧機構４により支持機構２を上方向に加圧しつつ、支持機構２によりタンクの缶底弁を支持し、この状態で昇降機構３により支持機構２を上下動することでタンクの缶底弁１００を昇降する、缶底弁の昇降装置１を構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、製造工程で用いられる大型のタンクの缶底弁を支持し、昇降する装置に関するものである。

医薬品や化粧品などの製造工程で用いられる反応缶、反応槽、重合槽といった大型のタンクは、タンクに異物が混入していないかを定期的に検査する必要がある。

その際には、タンクの底に位置する、缶底弁と呼ばれる弁を支持しつつ本体から分離させ、この状態でタンク内部を調査するなどの作業が必要となる。缶底弁とは、タンクバルブ、タンク弁、タンク底バルブ、タンクボトム弁などの名称で呼ばれることもあり、タンクからの抜出しや排出を目的とするものである。

この缶底弁は重量が１００キロほどもあるため、これを支持しつつタンク本体から取り外し、下降させ、また元に戻すという作業は困難であった。

しかしながら、この作業は通常人力のみで行われていたため、作業を複数の作業員により行う必要があり、作業効率が悪く、危険でもあった。

本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものであり、一人の作業員でも簡単に缶底弁を支持しつつ取り外し、下降させ、また元に戻すという作業を行うことのできる、缶底弁の支持昇降装置を提供することを目的とする。

本発明の缶底弁の昇降装置は、上記目的を達するため、上下動機構を備え、上端においてタンクの缶底弁を支持する支持機構と、この支持機構の上下動を制御する昇降機構と、前記支持機構を上方向に加圧する加圧機構と、を有し、前記加圧機構により前記支持機構を上方向に加圧しつつ、前記支持機構によりタンクの缶底弁を支持し、この状態で昇降機構により支持機構を上下動することでタンクの缶底弁を昇降する。

前記昇降機構は上下方向を回転軸とする送りねじを含むものでもよい。

前記送りねじは台形ねじでもよい。

前記加圧機構はシリンダーとピストンとを有してもよい。

前記加圧機構は少なくともタンクの缶底弁の重量と前記加圧機構による加圧力とが平衡となる程度に支持機構を上方向に加圧することが望ましい。

本発明の缶底弁の昇降装置によれば、加圧機構により支持機構を上方向に加圧しつつ、支持機構によりタンクの缶底弁を支持し、昇降機構で支持機構を上下動することにより、少しの力で缶底弁を昇降することができるから、一人の作業員でも簡単に缶底弁を支持しつつ取り外し、下降させ、また元に戻すという作業を行うことができる。

また、昇降機構が上下方向を回転軸とする送りねじを含む場合には、回転運動を直線運動に変換することにより、小さな力で支持機構を昇降させることができる。

送りねじが台形ねじである場合には、おねじとめねじとの間の摩擦が大きいため、加圧機構による加圧が行われない場合であっても、缶底弁の重量により支持機構が下降してしまうことがない。

加圧機構がシリンダーとピストンとを有する場合には、効率的に上方向への加圧を行うことができる。

加圧機構が、タンクの缶底弁の重量と加圧機構による加圧力とが平衡となる程度に支持機構を上方向に加圧する場合には、缶底弁の重量と加圧機構による加圧力とが平衡となった状態で昇降機構を操作することにより、少しの力で缶底弁を昇降することができる。

本発明の実施形態の缶底弁の昇降装置を示す斜視図である。 図１における支持機構を拡大して示す斜視図である。 図３（ａ）は図２の一部を拡大した斜視図、図３（ｂ）は図２（ａ）の断面図である。 図１の矢印Ａ方向に矢視した一部透視図である。 図１の矢印Ｂ方向に矢視した一部透視図である。 図１の下方から見た一部透視図である。 図７（ａ）は図１の加圧機構を示す説明図である。図７（ｂ）は図１の昇降機構の一部を示す斜視図である。図７（ｃ）は図１の架台の一部を示す斜視図である。

図１は本発明の第一実施形態の缶底弁の昇降装置を示す斜視図である。

缶底弁の昇降装置１は、大型タンク（図示省略）の下部に設けられた缶底弁、すなわちバルブ１００を支持するための装置である。バルブ１００は、バルブ本体１０１を有し、バルブ本体１０１は、このバルブ本体１０１の側面から水平方向へフランジ状に突出した鍔部１０２とを有する。

缶底弁の昇降装置１は、上端においてバルブ本体１０１の鍔部１０２を支持する支持機構２と、この支持機構の上下動を制御する昇降機構３と、支持機構を上方向に加圧する加圧機構４と、これらが固定された架台５とを有する。

架台５は、支持機構２と、昇降機構３と、加圧機構４とが設置されるための台であり、テーブル状のベース５１と、これを支える台状の基台部５２とを有する。

ベース５１には、垂直方向に、後述するリニアシャフト３４ｃを挿通するための孔が２つ穿設されており、この孔にはリニアブッシュ５３が嵌め込まれることで、補強され、かつ滑動性を高められている。また、図１では図示省略しているが、ベース５１には、後述するバルブ取付支柱２２を挿通するための孔が４つ穿設されている。

図1では省略しているが、図４，５に示すように、ベース５１の下側には、４本の支持シャフト５１ａが垂直に取り付けられており、その下端には、板状の下部ベース５１ｂが水平に取り付けられている。

基台部５２は、その下部にキャスター５４を有し、これにより容易に移動することができる。また、基台部５２の下部にはアジャスター５５が備えられ、使用時にはこのアジャスター５５を調節することにより缶底弁の昇降装置１の平衡を調節する。さらに、基台部５２の下部から側方に向けて転倒防止脚５６が設けられており、これにより使用時の缶底弁の昇降装置１の転倒を防ぐ。

支持機構２は、バルブ１００の鍔部１０２を把持して支持する機構である。図２はこの支持機構２の斜視図であり、図３（ａ）は図２の一部を拡大した斜視図、図３（ｂ）は図３（ａ）の断面図である。

図２に示すように、支持機構２は、鍔部１０２を保持するバルブ取付ベース２１と、垂直方向に設けられ、上端においてこのバルブ取付ベース２１を支持する四本のバルブ取付支柱２２とを有する。

バルブ取付ベース２１は、バルブ取付支柱２２に取り付けられるクランプベース２１ａと、このクランプベース２１ａに幅方向の長穴を介して取り付けられ、クランプベース２１ａ上において互いに接近または離間する方向にスライドする一対の幅スライドブロック２１ｂと、締めることで幅スライドブロック２１ｂのスライドを規制するクランプレバー２１ｃと、幅スライドブロック２１ｂに取り付けられるバルブクランプ２１ｄと、このバルブクランプ２１ｄを幅スライドブロック２１ｂに取り付けるためのクランプボルト２１ｅとを有する。

昇降機構３は、支持機構２の上下動を制御する機構である。この昇降機構３について、図４から図６を参照して説明する。なお、図４は図１の矢印Ａ方向に矢視した一部透視図であり、図５は図１の矢印Ｂ方向に矢視した一部透視図であり、図６は図１の下方から見た一部透視図である。図４から図６においては支持機構２のバルブ取付ベース２１に相当する部分が多少図１のものと異なっているが、機能は図１のものと同様である。

昇降機構３は、昇降ハンドル３１と、この昇降ハンドル３１の回転を伝達する回転バー３２と、回転バー３２の回転に連動して回転する送りねじ３３と、送りねじ３３の回転により昇降する昇降ステージ３４とを有する。

昇降ハンドル３１は、円盤状の基部３１ａと把手３１ｂとからなり、回転バー３２の外側端に設置されている。回転バー３２は水平方向を回転軸とするバーであり、昇降ハンドル３１に連動して回転する。このとき、架台５に取り付けられたポジションインジケータ５７により回転バー３２の回転数または昇降ステージ３４の昇降距離が示される。回転バー３２の他端には第一ベベルギア３２ａが取り付けられている。

送りねじ３３は垂直方向を回転軸とするねじであって、詳細には台形ねじである。送りねじ３３の上端付近には第二ベベルギア３３ａが取り付けられている。この第二ベベルギア３３ａは、上述の第一ベベルギア３２ａと噛み合う。そのため、昇降ハンドル３１を回転した際には、回転バー３２が回転し、第一ベベルギア３２ａ及び第二ベベルギア３３ａを介して送りねじ３３が回転する。

昇降ステージ３４は、ベース５１の上側に位置する昇降ベース３４ａと、ベース５１の下側に位置する下部テーブル３４ｂと、これらを接続する２本のリニアシャフト３４ｃとを有する。リニアシャフト３４ｃは上述のリニアブッシュ５３に挿通されて上下に摺動するシャフトであって、上端が昇降ベース３４ａに、下端が下部テーブル３４ｂに接続されている。下部テーブル３４ｂは、本実施形態では下側の下部テーブル３４ｈ及び橋絡部３４ｉを含む二段構成となっているが、これらは一体の下部テーブル３４ｂとして機能する。

図２に示すように、昇降ベース３４ａは、バルブ取付支柱２２を把持する１対の半円弧状片からなる４組の支柱クランプ３４ｄと、この支柱クランプ３４ｄを昇降ベース３４ａに取り付けるための支柱取付用ボルト３４ｅと、支柱クランプ３４ｄを締めつけ、バルブ取付支柱２２を確実に把持するための支柱クランプボルト３４ｆとを有する。

下部テーブル３４ｂには、送りねじ３３に咬合するナット部３４ｇが備えられている。そのため、送りねじ３３が回転した際には、この回転によってナット部３４ｇが上下に移動し、これに伴って昇降ステージ３４が上下に摺動する。具体的には、たとえば昇降ハンドル３１を左に回せば１回転あたり５ｍｍ下降し、右に回せば１回転５ｍｍ上昇するように設定する。

加圧機構４は、図７に示すように、シリンダー４１とピストン４２とからなるバランスシリンダー４３と、このバランスシリンダー４３に圧縮空気を供給するホース４４と、圧力計付減圧弁４５と、ホース４４と圧力計付減圧弁４５との間に設けられたクイックエキゾースト弁４６とを有する。

シリンダー４１の上端はベース５１の下面に取り付けられ、ピストン４２の下端は下部テーブル３４ｂにおける下側の下部テーブル３４ｈに取り付けられている。

圧力計付減圧弁４５は上流側に供給管４５ａが接続され、供給管４５ａの上流側は図示しないエアーコンプレッサに接続されている。このエアーコンプレッサを作動させると、この供給管４５ａから圧力計付減圧弁４５に圧縮空気が供給される。圧力計付減圧弁４５の上部には圧力調整ノブ４５ｂが設けられ、これを操作することにより、シリンダー４１に供給される空気の圧力を調整することができる。具体的には、圧力調整ノブ４５ｂを上に引きながら右に回せば圧力が高くなり、左に回せば圧力は低くなる。また、この圧力は、圧力計付減圧弁４５に設けられた圧力計４５ｃにより確認することができる。

クイックエキゾースト弁４６は、上部に設けられたノブ４６ａをホース４４と平行にすることにより気道を開通し、ホース４４に垂直にすることにより気道を閉鎖することができる。

加圧機構４が以上のように構成されていることにより、シリンダー４１に圧縮空気を供給した際には、バランスシリンダー４３自体は全体として縮み、ピストン４２が下部テーブル３４ｂを持ち上げるように上方向に加圧する。

（使用方法）
続いて、以上のように構成された缶底弁の昇降装置１を使用する方法について説明する。バルブ１００を取り外し、支持し、また元に戻すには、以下の工程を行う。

１．圧力計付減圧弁４５を調整し、シリンダー４１に圧縮空気を供給する。すると、ピストン４２が下部テーブル３４ｂを加圧し、これに伴って昇降機構３のリニアシャフト３４ｃ及び昇降ベース３４ａを介して支持機構２が上方へ加圧される。圧縮空気による加圧が下部テーブル３４ｂ、リニアシャフト３４ｃ、昇降ベース３４ａ及び支持機構２の重量とほぼ等しくなると、昇降ハンドル３１を左右、すなわち昇降いずれの方向にも同程度の力で回すことができるようになる。

２．昇降ハンドル３１を回し、支持機構２を適当な高さに調整する。そして、支柱クランプボルト３４ｆを緩めてバルブ取付支柱２２を上下動し、支持機構２を適当な高さに調整する。

３．キャスターで缶底弁の昇降装置１を水平方向に移動し、バルブ１００の下に設置する。

４．幅スライドブロック２１ｂを適当な位置にスライドしてクランプレバー２１ｃを締め、バルブ１００の鍔部１０２を幅スライドブロック２１ｂ上に設置して、さらにクランプボルト２１ｅを締めることでバルブクランプ２１ｄと幅スライドブロック２１ｂとの間にバルブ１００の鍔部１０２を挟み込み、固定する。この状態で支柱クランプボルト３４ｆ及び支柱取り付け用ボルト３４ｅを締めつけ、支持機構２を昇降ベース３４ａに固定する。なお、以上の支持機構２の高さ調整手順は、同一のバルブ１００に対して缶底弁の昇降装置１を使用する限りにおいては初回だけ行えばよい。

５．アジャスター５５及び転倒防止脚５６を調整し、缶底弁の昇降装置１を平衡な状態に固定する。

６．バルブ１００をタンク本体に接続しているボルトを緩める。これにより、バルブ１００の重量は缶底弁の昇降装置１にかかる。

７．エアーコンプレッサを作動させ、圧力計付減圧弁４５を調整し、シリンダー４１に圧縮空気を供給する。すると、ピストン４２が下部テーブル３４ｂを加圧し、これに伴って昇降機構３のリニアシャフト３４ｃ及び昇降ベース３４ａを介して支持機構２が上方へ加圧される。圧縮空気による加圧が下部テーブル３４ｂ、リニアシャフト３４ｃ、昇降ベース３４ａ、支持機構２及びバルブ１００の重量とほぼ等しくなると、昇降ハンドル３１を左右、すなわち昇降いずれの方向にも同程度の力で回すことができるようになる。

８．バルブ１００をタンク本体に接続しているボルトを外し、昇降ハンドル３１を回してバルブ１００を下降させる。

９．バルブ１００がタンクから外れているので、この状態でタンクの点検等の作業を行うことができる。ここで、仮にシリンダー４１への圧縮空気の供給が止まり、加圧機構４による加圧がなくなってしまった場合でも、バルブ１００が重量により下降してしまうことはない。なぜなら、送りねじ３３が台形ねじであるため、送りねじ３３とナット部３４ｇとの摩擦が十分に大きく、送りねじ３３の軸方向へ力が加わった場合にも送りねじ３３が回転してしまうことがないからである。

１０．点検等の作業が終わったら、昇降ハンドル３１を回してバルブ１００を上昇させる。バルブ１００をタンク本体に再度固定すると共に、クランプレバー２１ｃを緩め、さらにクランプボルト２１ｅを緩めてバルブ１００のクランプを解除する。

１１．昇降ハンドル３１を回して支持機構２を下降させる。この際、クイックエキゾースト弁４６を遮断することにより、シリンダー４１に圧縮空気の供給が止まり、支持機構２の重量を利用しつつ昇降ハンドル３１を軽く回すことができる。

以上のように、本発明の実施形態の缶底弁の昇降装置１によれば、加圧機構により支持機構を上方向に加圧しつつ、支持機構によりタンクの缶底弁を支持し、缶底弁の重量と加圧機構による加圧力とが平衡となった状態で、昇降機構で支持機構を上下動することにより、少しの力で缶底弁を上下動することができるから、一人の作業員でも簡単に缶底弁を取り外し、支持し、また元に戻すという作業を行うことができる。

本発明は、実施形態の態様に限らず、その趣旨を逸脱しない範囲において様々な形態で実施することができる。例えば、摩擦や強度の面から、送りねじは台形ねじを利用することが好ましいが、三角ねじやボールねじを利用することもできる。また、防爆の観点から、加圧機構はエアーコンプレッサを利用してシリンダーに圧縮空気を供給する態様が好ましいが、油圧シリンダやその他の加圧機構を利用することもできる。

１ 缶底弁の昇降装置
２ 支持機構
３ 昇降機構
４ 加圧機構
５ 架台
２１ バルブ取付ベース
２１ａ クランプベース
２１ｂ 幅スライドブロック
２１ｃ クランプレバー
２１ｄ バルブクランプ
２１ｅ クランプボルト
２２ バルブ取付支柱
３１ 昇降ハンドル
３１ａ 基部
３１ｂ 把手
３２ 回転バー
３２ａ 第一ベベルギア
３３ａ 第二ベベルギア
３４ 昇降ステージ
３４ａ 昇降ベース
３４ｂ 下部テーブル
３４ｃ リニアシャフト
３４ｄ 支柱クランプ
３４ｅ 支柱取付用ボルト
３４ｆ 支柱クランプボルト
３４ｇ ナット部
３４ｈ 下部テーブル
３４ｉ 橋絡部
４１ シリンダー
４２ ピストン
４３ バランスシリンダー
４４ ホース
４５ 圧力計付減圧弁
４５ａ 供給管
４５ｂ 圧力調整ノブ
４５ｃ 圧力計
４６ クイックエキゾースト弁
４６ａ ノブ
５１ ベース
５１ａ 支持シャフト
５１ｂ 下部ベース
５２ 基台部
５３ リニアブッシュ
５４ キャスター
５５ アジャスター
５６ 転倒防止脚
５７ ポジションインジケータ
１００ バルブ
１０１ バルブ本体
１０２ 鍔部

Claims (5)

1. 上下動機構を備え、上端においてタンクの缶底弁を支持する支持機構と、
   この支持機構の上下動を制御する昇降機構と、
   前記支持機構を上方向に加圧する加圧機構と、
   を有し、
   前記加圧機構により前記支持機構を上方向に加圧しつつ、前記支持機構によりタンクの缶底弁を支持し、この状態で昇降機構で支持機構を上下動することでタンクの缶底弁を上下動する、
   缶底弁の昇降装置。
2. 前記昇降機構は上下方向を回転軸とする送りねじを含む、請求項１に記載の缶底弁の昇降装置。
3. 前記送りねじは台形ねじである、請求項２に記載の缶底弁の昇降装置。
4. 前記加圧機構はシリンダーとピストンとを有する、請求項１から３のいずれかに記載の缶底弁の昇降装置。
5. 前記加圧機構は少なくともタンクの缶底弁の重量と前記加圧機構による加圧力とが平衡となる程度に支持機構を上方向に加圧する、請求項１から４のいずれかに記載の缶底弁の昇降装置。