JP2012206600A - Door opening/closing device for vacuum apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、真空装置用扉開閉装置に関し、詳しくは、宇宙環境試験装置などに用いられる大型真空容器の開口部に設けられた扉を開閉する装置に関する。 The present invention relates to a door opening / closing device for a vacuum apparatus, and more particularly to an apparatus for opening / closing a door provided at an opening of a large vacuum vessel used in a space environment test apparatus or the like.
従来、軸線を水平方向に向けて配置した宇宙環境試験装置などの大型真空装置に用いられる扉の開閉装置としては、扉を載せた台車を真空容器の軸線方向に前後進させる台車式直進型開閉装置(例えば、特許文献1参照。)や、真空容器の上方に設けた上部レールに扉を真空容器の軸線に直交する水平方向に移動可能に吊持した吊下水平移動型開閉装置(例えば、特許文献2参照。)や、台車上に立設した門形フレームに扉を吊り下げ、台車を真空容器の軸線に直交する水平方向に移動させる台車式水平移動型開閉装置(例えば、特許文献3参照。)や、真空容器の開口部の一側方に設けたヒンジを介して扉を真空容器に回動可能に連結したヒンジ式開閉装置(例えば、特許文献4参照。)などが知られている。 Conventionally, as a door opening and closing device used in large vacuum equipment such as space environment test equipment with the axis line oriented horizontally, a cart type linear opening and closing type that moves the carriage with the door back and forth in the axial direction of the vacuum vessel Device (for example, refer to Patent Document 1) and a suspended horizontal movement type opening and closing device (for example, a suspended horizontal movement type opening and closing device that suspends a door movably in a horizontal direction perpendicular to the axis of the vacuum vessel on an upper rail provided above the vacuum vessel. (See Patent Document 2), or a cart-type horizontally-moving switchgear (for example, Patent Document 3) that hangs a door on a portal frame standing on the cart and moves the cart in a horizontal direction perpendicular to the axis of the vacuum vessel. And a hinged opening / closing device (for example, see Patent Document 4) in which a door is pivotally connected to a vacuum vessel via a hinge provided on one side of an opening of the vacuum vessel. Yes.
しかし、いずれの方式の開閉装置においても、扉を開閉移動させるために開口部の前方あるいは側方に大きなスペースを確保しておかなければならず、真空容器が大型になって扉が大型化するのに伴って真空容器の開口側に設ける扉開閉移動用のスペースも広くなり、宇宙環境試験装置などの大型真空装置を設置する建屋内のスペース効率が悪くなるという問題があった。また、建屋の床面に扉が開閉移動するためのスペースを設ける必要があるため、建屋の床面に対して真空容器の内部床面が高い位置になる場合もあり、真空容器内に台車を用いて機材を搬入、搬出する際には、建屋の床面と真空容器の内部床面とを接続するための機材を別途用意する必要があり、機材を使用しないときには、機材を待避させておくためのスペースを確保しておく必要もあった。 However, in any type of opening and closing device, a large space must be secured in front of or on the side of the opening in order to open and close the door, which increases the size of the vacuum vessel and the size of the door. As a result, the space for opening and closing the door provided on the opening side of the vacuum vessel is also widened, and there is a problem that the space efficiency in the building in which a large vacuum apparatus such as a space environment test apparatus is installed deteriorates. In addition, since it is necessary to provide a space for the door to open and close on the floor of the building, the internal floor of the vacuum vessel may be higher than the floor of the building. When loading and unloading equipment, it is necessary to prepare separate equipment for connecting the floor of the building and the internal floor of the vacuum vessel. It was also necessary to secure a space for this.
そこで本発明は、軸線を水平方向に向けて配置した真空容器の開口部を開閉する扉を開閉移動させるためのスペースを最小限とし、省スペース化が図れる真空装置用扉開閉装置を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention provides a door opening / closing device for a vacuum device that minimizes a space for opening and closing a door that opens and closes an opening of a vacuum vessel arranged with its axis line oriented in the horizontal direction, and can save space. It is an object.
上記目的を達成するため、本発明の真空装置用扉開閉装置は、軸線を水平方向に向けて配置した真空容器の開口部に設けられた扉を開閉する真空装置用扉開閉装置において、前記開口部の前方床面に設けられて前記扉を収容可能な大きさを有するピットと、該ピットの扉幅方向両側部にそれぞれ設けられて鉛直方向に伸縮可能な一対の伸縮柱と、該一対の伸縮柱の上端部に掛け渡された上フレームと、該上フレームに設けられた扉吊持手段と、前記一対の伸縮柱を同時に伸縮させる伸縮手段とを備え、前記一対の伸縮柱は、前記扉が前記真空容器の開口部を閉塞可能な上昇位置と、前記扉が前記真空容器の開口部を全開状態にして前記ピット内に収納される下降位置との間で伸縮可能に形成されていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, a door opening / closing device for a vacuum device according to the present invention is the door opening / closing device for a vacuum device that opens / closes a door provided in an opening of a vacuum vessel having an axis line oriented horizontally. A pit having a size capable of accommodating the door provided on the front floor surface of the unit, a pair of telescopic columns provided on both sides of the pit in the width direction of the door and extendable in the vertical direction, and the pair An upper frame that is stretched over the upper end of the telescopic column; a door suspension unit provided on the upper frame; and a telescopic unit that simultaneously expands and contracts the pair of telescopic columns. The door is formed to be extendable and contractable between a raised position where the opening of the vacuum vessel can be closed and a lowered position where the door is opened in the pit with the opening of the vacuum vessel fully opened. It is characterized by that.
さらに、本発明の真空装置用扉開閉装置は、前記上フレームの上に、前記扉が前記ピット内に収納された際に、前記真空容器の内部床面と前記真空装置が配置された建屋の床面とを接続する床接続部材が設けられていること、前記扉吊持手段は、前記扉を前記真空容器の軸線方向に移動させる扉移動手段を備えており、前記扉移動手段は、前記上フレームに固定された扉移動手段本体と、該扉移動手段本体に前記真空容器の軸線方向に移動可能に設けられた移動部材と、該移動部材を移動させる移動手段と、前記移動部材に設けられて前記扉を吊持する吊部材とを備えていること、前記扉の下部を前記真空容器の開口部に向かって押圧する扉押付手段を備えていること、前記伸縮手段又は前記伸縮柱に、伸縮手段又は伸縮柱の伸縮を規制する伸縮規制手段が設けられていること、及び、前記伸縮柱は、前記ピットの底面に基礎ボルトで固定された下部柱部材と、該下部柱部材の内部に鉛直方向に移動可能な状態で挿入された上部柱部材とを備え、前記下部柱部材の上部は、前記ピットの上部に支持部材で固定されていることを特徴としている。 Furthermore, the door opening and closing device for a vacuum device according to the present invention is a building in which the inner floor surface of the vacuum vessel and the vacuum device are arranged on the upper frame when the door is accommodated in the pit. A floor connecting member for connecting to the floor surface is provided, the door suspension means includes a door moving means for moving the door in the axial direction of the vacuum vessel, and the door moving means A door moving means main body fixed to the upper frame, a moving member provided on the door moving means main body so as to be movable in the axial direction of the vacuum vessel, a moving means for moving the moving member, and a moving member provided A suspension member that suspends the door, a door pressing means that presses the lower part of the door toward the opening of the vacuum vessel, the telescopic means or the telescopic column. , To restrict the expansion and contraction of the expansion means or expansion column The shrinkage restricting means is provided, and the telescopic column is inserted into the lower column member fixed to the bottom surface of the pit with a foundation bolt and the lower column member is movable in the vertical direction. An upper column member, and the upper portion of the lower column member is fixed to the upper portion of the pit by a support member.
本発明の真空装置用扉開閉装置によれば、真空容器の開口部を開閉する扉を伸縮柱を伸縮させて鉛直方向に移動させ、真空容器の開口部を開いたときの扉をピット内に収納するようにしているので、扉が開閉移動する際に必要なスペースをピットや伸縮柱を設けるスペースだけにすることが可能となり、大幅な省スペース化が図れる。 According to the door opening and closing device for a vacuum apparatus of the present invention, the door that opens and closes the opening of the vacuum vessel is moved in the vertical direction by extending and contracting the telescopic column, and the door when the opening of the vacuum vessel is opened is placed in the pit. Since the door is housed, the space required for opening and closing the door can be limited to the space provided with the pits and the telescopic columns, so that a significant space saving can be achieved.
また、上フレームの上に、真空容器の内部床面と建屋床面とを接続する床接続部材を設けることにより、真空容器内部への各種機材の搬入、搬出を容易に行うことができる。さらに、前記扉を真空容器の軸線方向に移動させる扉移動手段を設けておくことにより、扉の開閉時に扉を反開口部側に移動させて開口部と扉とを接触させずに扉を円滑に開閉移動させることができる。また、扉の下部を扉押付手段によって真空容器の開口部に向かって押圧することにより、真空容器の開口部と扉とを確実に当接させることができる。 Further, by providing a floor connecting member that connects the inner floor surface of the vacuum vessel and the building floor surface on the upper frame, various equipment can be easily carried into and out of the vacuum vessel. Furthermore, by providing a door moving means for moving the door in the axial direction of the vacuum vessel, the door can be moved smoothly to the side opposite to the opening when the door is opened and closed so that the opening does not contact the door. Can be opened and closed. Further, by pressing the lower part of the door toward the opening of the vacuum container by the door pressing means, the opening of the vacuum container and the door can be brought into contact with each other with certainty.
さらに、伸縮手段又は伸縮柱に伸縮規制手段を設けておき、伸縮手段を作動させて扉を開閉するとき以外は伸縮規制手段によって伸縮手段又は伸縮柱の伸縮を規制することにより、扉が不用意に落下することを防止できる。また、伸縮柱をピットの上下で固定された下部柱部材と、下部柱部材の内部に伸縮可能な状態で収納される上部柱部材とで形成することにより、ピットの底部とピットの上部とで伸縮柱を保持することができ、伸縮柱の取付強度を高めることができる。 Furthermore, the expansion / contraction means or the expansion column is provided with expansion / contraction restriction means, and the door is not prepared by restricting expansion / contraction of the expansion / contraction means or the expansion / contraction column by the expansion / contraction restriction means except when the expansion / contraction means is operated to open / close the door. Can be prevented from falling. Also, by forming the telescopic column with a lower column member fixed at the top and bottom of the pit and an upper column member housed in an expandable state inside the lower column member, the bottom of the pit and the top of the pit The telescopic column can be held, and the mounting strength of the telescopic column can be increased.
図1乃至図6に示すように、軸線を水平方向に向けて配置した横型の宇宙環境試験装置10は、内部に試験体を収容する横向円筒状の真空容器11と、該真空容器11の開口部11aを開閉する扉12とを有するもので、前記真空容器11の内周及び扉の内側には、液体窒素により冷却されるシュラウド(図示せず)がそれぞれ配設されるとともに、容器内部を真空排気するための真空排気装置(図示せず)が接続され、真空容器11の内部に模擬宇宙空間を形成できるようにしている。また、開口部11aの外周と扉12の外周とには、リング状のパッキン(図示せず)を介して両者を密着させるためのフランジ部11b,12aがそれぞれ設けられている。さらに、真空容器11の外周面のフランジ部11bの近傍には、扉12のフランジ部12aを真空容器11のフランジ部11bに引き寄せるための扉締付装置13が外周面周方向の複数箇所に設けられている。また、真空容器11は、建屋の床面14より低い土台14aの上に設置されており、床面14と真空容器11の内部床面11cとが同一レベルになるようにしている。
As shown in FIGS. 1 to 6, a horizontal space
前記開口部11aの前方の床面14には、扉12を収納可能な大きさを有するピット15が設けられており、ピット15の内部には、開口部11aの全閉位置と全開位置とに扉12を鉛直方向に移動させるための門形フレーム16が設けられている。この門形フレーム16は、ピット15の扉幅方向両側部に設けられ、下端部が前記ピット15の底面15aに基礎ボルト17で固定され、上端部が前記ピット15の上部壁面15bに支持部材18で固定された一対の下部柱部材16aと、各下部柱部材16aの内部に鉛直方向に移動可能な状態でそれぞれ挿入された一対の上部柱部材16bとからなる伸縮柱と、該一対の上部柱部材16bの上端部に掛け渡された上フレーム16cとで形成されている。
A
下部柱部材16aと上部柱部材16bとの間には、下部柱部材16aに対して上部柱部材16bを昇降させるための伸縮手段(図示せず)が設けられている。この伸縮手段には、例えば、扉12の大きさや重量、開閉速度などの各種条件に応じた作動力、伸縮ストローク及び伸縮速度を有する油圧シリンダやねじ式ジャッキなどを用いることができる。さらに、下部柱部材16aと上部柱部材16bとには、上昇した上部柱部材16bが、伸縮手段の不具合などで意図せずに落下することを防止するための伸縮規制手段16dが設けられている。この伸縮規制手段としては、例えば、下部柱部材16aと上部柱部材16bとに設けた通孔に固定ピンを挿入したりする固定手段を用いることができる。また、伸縮手段として油圧シリンダを用いた場合には、油圧回路を遮断して油圧シリンダの伸縮を規制する伸縮規制手段を用いることもできる。
Extending / lowering means (not shown) for raising and lowering the
前記上フレーム16cの下部には、前記扉12を吊持した状態で真空容器11の軸線方向に扉12を移動させる扉移動手段19を備えた扉吊持手段20が複数箇所に設けられている。前記扉移動手段19は、前記上フレーム16cの下面に固定された箱形の上ガイド部材19a内に収容されるもので、上ガイド部材19aの両側板及び底板には、真空容器11の軸線方向にそれぞれ設けられた長孔からなる側部ガイド孔19b,19bと底部ガイド孔19cとが設けられている。
At the lower part of the
上ガイド部材19aの内部には、真空容器11の軸線と平行な方向に伸縮するロッド21aを備えた上部シリンダ21と、前記ロッド21aの先端部に、該ロッド21aと直交する水平方向に設けられて前記側部ガイド孔19b,19bから外方に突出する支軸21b,21bと、該支軸21bに上端部が回動可能に軸支されて下端部が前記底部ガイド孔19cから下方に突出する吊部材21cとが収容されるとともに、前記支軸21bの両先端部には、上ガイド部材19aの下部側方に突出したガイド面19d上を転動する一対のガイドローラ21d,21dがそれぞれ取り付けられ、前記吊部材21cの下端部には、前記支軸21bと平行な方向の連結ピン22を介して扉12の上部に設けたブラケット12bが回動可能に連結されている。この吊部材21cとブラケット12bとは、扉12の重心に対応した位置で連結され、フランジ部11b,12aの間隔が数十〜数百mm、例えば100mm程度離れた位置で、扉12が略直立状態で吊持されるように設定されている。
Inside the
また、前記ピット15における真空容器11と反対側の上部開口縁には、前記扉12の下部を真空容器11の開口部11aに押し付けるための扉押付手段23が設けられている。この扉押付手段23は、ピット15の上部開口縁に設けられた床下凹部24の内部に収納された下部シリンダ23aと、該下部シリンダ23aのロッド23bの押圧位置に対応して扉12の下部に設けられた押圧部材23cとを備えている。
Further, a door pressing means 23 for pressing the lower portion of the
さらに、前記上フレーム16cの上部には、真空容器11の開口部11aを全開状態にして前記扉12を前記ピット15内に収納した際に、ピット15の上部開口を覆うとともに、真空容器11の内部床面11cと宇宙環境試験装置10が配置された建屋の床面14とを面一に接続する床接続部材25が設けられている。
Further, when the
このような扉開閉装置を設けた宇宙環境試験装置10において、伸縮手段を作動させて門形フレーム16における伸縮柱の上部柱部材16bを伸長させ、扉12を所定の上昇位置に上昇させた状態で扉締付装置13を締付状態とすることにより、両フランジ部11b,12aを密着させて真空容器11の開口部11aを扉12で密閉した状態とすることができる。また、扉締付装置13を開放した状態で伸縮手段を作動させ、伸縮柱の上部柱部材16bを下部柱部材16a内に挿入するようにして所定の下降位置まで下降させ、扉12をピット15内に収納した状態にすることにより、真空容器11の開口部11aを全開状態にすることができる。これにより、扉12を開閉移動させるために必要とするスペースをピット15の部分だけにすることができ、宇宙環境試験装置10を配置する建屋のスペース効率を向上させることができる。また、扉開閉装置の周囲に、扉12を支持したり、開閉移動させたりするための構造物が存在しないため、建屋の床面14を作業用スペースや機材設置用スペースなどとして有効に利用することができる。さらに、下部柱部材16aを、下端部の基礎ボルト17と上部の支持部材18とでピット15内に固定することにより、門形フレーム16の全体的な強度を向上させることができる。
In the space
また、建屋の床面14に扉12を開閉移動させるためのスペースが不要となり、真空容器11を床面14より低い土台14aに設置して真空容器11の内部床面11cと建屋の床面14とを同一レベルとすることができるので、上フレーム16cの上部に床接続部材25を設けておくことにより、扉12をピット15内に収納したときに、真空容器11の内部床面11cと建屋の床面14とを床接続部材25を介して面一に接続することができ、真空容器11内への試験体26などの機材の搬入、搬出を搬入台車27を用いて容易に行うことができる。さらに、前記床接続部材25は、門型フレーム16の上部に設置されており、使用しない場合は上方に移動するので、建屋の床面14に床接続部材25を退避させるスペースを必要とせず、建屋のスペース効率を損なうことはない。
In addition, a space for opening and closing the
さらに、扉吊持手段20として、上フレーム16cに扉移動手段19を設けて扉12を真空容器11の軸線方向に移動可能に吊持するようにしたことにより、扉12を開閉する際に上部シリンダ21のロッド21aを短縮させてフランジ部11b,12aを離間させた状態とすることができ、フランジ部11b,12aに設けられているパッキンやフランジ部のシール面を損傷することがなく、扉12の昇降を円滑に行うことができる。また、扉12の下部を開口部11aに押し付ける扉押付手段23を設けることにより、扉移動手段19の上部シリンダ21のロッド21aを伸長させるによって扉12を開口部11a側に移動させるとともに、扉押付手段23で扉12の下部を開口部11a側に移動させることができるので、扉12の全体を開口部11aに確実に当接させることができ、扉締付装置13の締付操作を容易に行うことができる。
Further, as the door suspension means 20, the door moving means 19 is provided on the
なお、扉移動手段には、油圧や空気圧などを利用したシリンダの他、電動機を利用したネジジャッキやラックピニオンなどを用いることができ、扉締付装置にはボルト・ナットを利用することもできる。また、真空容器の内部床面、建屋の床面及び床接続部材にレールなどの案内手段を設けておくこともでき、真空容器の内部床面と建屋の床面とに高低差がある場合には、床接続部材をスロープ状にして真空容器の内部床面と建屋の床面とを接続することもできる。さらに、ピットの開口周囲に、機材の搬入、搬出時や点検時にのみ開放できる柵を設けておくこともできる。また、宇宙環境試験装置の場合、扉に設けられるシュラウドへの配管は任意に行うことができる。さらに、本発明は、宇宙環境試験装置以外の各種真空容器にも適用できる。 As the door moving means, a screw jack or a rack and pinion using an electric motor can be used in addition to a cylinder using hydraulic pressure or air pressure. Bolts and nuts can also be used for the door tightening device. . In addition, guide means such as rails can be provided on the inner floor surface of the vacuum vessel, the floor surface of the building, and the floor connection member, and there is a difference in height between the inner floor surface of the vacuum vessel and the floor surface of the building. Can also connect the internal floor surface of the vacuum vessel and the floor surface of the building by making the floor connecting member into a slope shape. Furthermore, a fence that can be opened only at the time of loading / unloading of equipment or inspection around the opening of the pit can be provided. In the case of a space environment test apparatus, piping to the shroud provided on the door can be arbitrarily performed. Furthermore, the present invention can be applied to various vacuum vessels other than the space environment test apparatus.
10…宇宙環境試験装置、11…真空容器、11a…開口部、11b…フランジ部、11c…内部床面、12…扉、12a…フランジ部、12b…ブラケット、13…扉締付装置、14…床面、14a…土台、15…ピット、15a…底面、15b…上部壁面、16…門形フレーム、16a…下部柱部材、16b…上部柱部材、16c…上フレーム、16d…伸縮規制手段、17…基礎ボルト、18…支持部材、19…扉移動手段、19a…上ガイド部材、19b…側部ガイド孔、19c…底部ガイド孔、19d…ガイド面、20…扉吊持手段、21…上部シリンダ、21a…ロッド、21b…支軸、21c…吊部材、21d…ガイドローラ、22…連結ピン、23…扉押付手段、23a…下部シリンダ、23b…ロッド、23c…押圧部材、24…床下凹部、25…床接続部材、26…試験体、27…搬入台車
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