JP6831146B1 - 配管自動接続締め付け装置及び筒状部材自動接続締め付け装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フランジ型配管を接続して締め付ける作業者の作業を簡易にできる配管及び筒状部材自動接続締め付け装置を提供する。【解決手段】配管はセンタリングを行うと共に象限を特定する可動管１及び接続締め付け装置３を取り付ける固定管２を含み、接続締め付け装置３は、電動シリンダー、電動シリンダーの前支持台、電動シリンダーの後支持台、端部回転支持台、端部回転接続手段、位置制限ボルト、位置制限ナット、締め付けリング、締め付けくさび、復元ばね、フォク、フォク回転軸及びフォク取り付け底蓋を含み、電動シリンダーは、ボルトを介して電動シリンダーの前支持台と電動シリンダーの後支持台との間に固定接続され、位置制限ボルトは、固定管に周設される締め付けリングに固定接続される端部回転支持台と端部回転接続手段との間に接続され、位置制限ナットは、ネジ締め接合により位置制限ボルトに固定連結される。【選択図】図１

Description

本発明は、接続締め付け装置の技術分野に関し、特に、配管自動接続締め付け装置及び筒状部材自動接続締め付け装置に関する。

中国の工業化がますます深まっているのに伴い、様々な工業の分野では、それらの技術が機械化、自動化及び知能化に進化しつつある。多くの機械の設計は、時代と明らかに乖離しており、現在、幾つかの工程に必要な装置は、継承と発展が求められている。配管間の接続方式も、自動化及び機械化に向けて発展され、配管間の迅速な接続締め付け機能は、そのニーズが高まっており、配管間の迅速な自動締め付け機能を新しく実現することが現実に望ましい。

現在では、配管間の接続がボルトやフランジによるものであることが多く、ボルトによる接続は、十分に堅固であるが、時間及び労力がかかりすぎ、しかも、取り外す時に非常に不便であり、配管の接続効率が大きく制限されている。また、フランジによる接続は、優れた強度及び密着性を有し、適用可能な寸法の範囲が広く、機器や配管に適用可能であることから、最も汎用されている。しかしながら、従来のフランジによる接続では、組み立てや分解が早くできず、製造コストが比較的高い。そのため、配管間に締め付け及び解除が迅速に行える接続締め付け装置が必要となっている。

一方、従来の筒状部材は、その接続方式が依然として従来のボルトによる接続であり、着脱する時に、手作業が必要となるため、時間と労力がかなりかかってしまう。従って、自動に筒状部材を接続して締め付けさせる装置であって、しかも、できるだけ簡単な構成により、締め付けられたら、力の均一性及び接続の安定性を確保可能な接続締め付け装置がニーズとして求められている。

使用する環境及び条件によって、使用する機器の重さ及び大きさについてもいずれも制限が存在しており、現在存在している筒状部材の自動接続装置は、その種類が比較的少なく、構成が複雑で、占める空間が比較的大きいことから、筒状部材の輸送やそれへの他の部材の取り付けに不利である。

本発明は、従来技術に存在している課題を解決するために、大型配管を締め付け又は解除する作業者の作業を簡易にする配管自動接続締め付け装置及び筒状部材自動接続締め付け装置を提供することを目的とする。

本発明は、具体的に、以下のように実現される。

本発明が提供する配管自動接続締め付け装置は、配管及び接続締め付け装置を含み、前記配管は、センタリングを行うと共に象限を特定する可動管及び前記接続締め付け装置を取り付ける固定管を含み、前記可動管には、周方向にセンタリングブロックが均一に複数設置され、前記固定管には、周方向に象限プレートが均一に複数設置され、前記接続締め付け装置は、前記固定管に固定接続される電動シリンダー、端部回転接続手段、位置制限ボルト、位置制限ナット、前記固定管に周設され、前記電動シリンダーの連動により回転される締め付けリング、締め付けくさび、復元ばね、複数のロック機構、及び、前記締め付けリングに固定接続される端部回転支持台を含み、前記位置制限ボルトは、前記端部回転支持台と前記端部回転接続手段との間に接続され、前記位置制限ナットは、ネジ締め接合により前記位置制限ボルトに固定連結され、前記ロック機構は、フォク及びフォク回転軸を含み、前記固定管の円周面に均一に複数設置され、前記フォクは、前記フォク回転軸の軸周りに回転され、前記フォクは、その固定端が前記フォク回転軸を介して前記固定管の表面の取り付け溝の内部に取り付けられ、その可動端が、締め付けられている時に前記可動管の表面の取り付け溝の内部に押圧され、前記ロック機構、前記復元ばね及び前記締め付けくさびは、それぞれ、各前記固定管の取り付け溝に取り付けられ、締め付ける時に、前記可動管及び前記固定管を、まず、前記可動管の前記センタリングブロック及び前記固定管の前記象限プレートが対応して突き合わせるように初期に突き合わせ、前記可動管は、前記固定管の前記象限プレートの傾斜面の滑り溝により、突き合わせられながら、センタリングを行うと共に象限を特定し、次に、前記可動管を、前記ロック機構が前記可動管における対応する溝に進入するように前記固定管と継続して突合せ、前記電動シリンダーを運転させ、前記締め付けリングが周方向に僅かに回転するように連動し、前記締め付けくさびを前記締め付けリングの連動により径方向から内側に移動させ、前記ロック機構を前記可動管の取り付け溝まで押圧すると、締め付けの作業が完了し、解除する時に、前記電動シリンダーを反対方向に運転させ、前記締め付けリングが反対方向に僅かに回転するように連動し、前記復元ばねの作用により、前記ロック機構を回転させ、前記締め付けくさびを径方向から外側に移動させ、前記可動管が随時に前記固定管から離れると、解除の作業が完了する。

好ましくは、前記ロック機構は、ボルトを介して前記固定管の表面に固定接続されるフォク取り付け底部ケースをさらに含み、前記フォク回転軸は、前記フォク取り付け底部ケースに取り付けられる。前記電動シリンダーは、それぞれ、前記固定管に固定接続される前記電動シリンダーの前支持台及び前記電動シリンダーの後支持台を介して取り付けられる。前記固定管の周方向に均一に少なくとも三つ設置されている前記電動シリンダーは、ボルトを介して前記電動シリンダーの前支持台と前記電動シリンダーの後支持台との間に固定接続される。

好ましくは、前記象限プレートには、内側が滑らかな傾斜面となる摺動傾斜溝が設置され、前記可動管が前記固定管とセンタリングを行う時に、前記センタリングブロックは、前記象限プレートの摺動傾斜溝に接触してから、前記滑らかな傾斜面に沿って摺動し、前記センタリングブロックが前記象限プレートの摺動傾斜溝に沿って摺動している時に、象限を特定しながらセンタリングを行う機能を実現する。好ましくは、前記センタリングブロック及び前記象限プレートは、共に、少なくとも三つ設置される。前記締め付けリングは、前記固定管に、その周方向に沿って摺動するように周設され、前記端部回転接続手段には、長い円形の貫通穴が設けられ、前記電動シリンダーが、延出する時に前記位置制限ボルトによる径方向変位の変化に対応できるように前記長円形状の貫通穴が設けられる。

好ましくは、前記象限プレートには、摺動傾斜溝が設置され、前記摺動傾斜溝は、その内側が滑らかな傾斜面であり、前記可動管が前記固定管とセンタリングを行う時に、前記センタリングブロックは、先に、前記象限プレートの摺動傾斜溝に接触し、そして、滑らかな傾斜面に沿って摺動し、前記センタリングブロックが前記象限プレートの摺動傾斜溝に摺動している時に、象限を特定しながらセンタリングを行う機能を実現する。好ましくは、前記センタリングブロック及び前記象限プレートは、共に、少なくとも三つ設置される。好ましくは、前記フォクは、前記固定管の取り付け溝に取り付けられ、前記可動管における対応する溝に引っ掛かられ、前記締め付けくさびを径方向に移動させることにより、前記フォクが移動するように連動して、プリテンション力の大きさを調整し、前記フォクは、前記締め付けくさびからの力が掛からない時に、前記復元ばねにより、初期位置まで復元可能である。

本発明がさらに提供する配管自動接続締め付け装置は、大型配管及び接続締め付け装置を含み、前記大型配管は、普通配管、及び、前記接続締め付け装置を取り付ける取り付け配管を含み、前記接続締め付け装置は、取り付けリングを介して前記取り付け配管に固定接続され、前記取り付け配管及び前記取り付けリングが均一に配置され、前記接続締め付け装置は、締め付けリング、取り付けリング、ロープ、リール機構、径方向移動レバー、径方向位置調整リング、弧形状押圧リング、ボール回転装置、電動シリンダー、締め付けモータ、駆動傘歯車、駆動ねじ及び復元ばねを含み、前記取り付けリングは、前記取り付け配管に固定接続され、前記締め付けリング及び前記径方向位置調整リングは、それぞれ、前記取り付けリングに周設され、前記径方向位置調整リングに前記ボール回転装置が取り付けられ、前記径方向移動レバーは、その第一端が前記弧形状押圧リングに接続され、その第二端が前記締め付けリングに接続され、前記復元ばねは、軸方向位置制限ブロックと前記締め付けリングとの間に接続され、初期状態に、前記軸方向位置制限ブロックが復元ばねにより締め付けリングの取り付け溝に圧縮され、前記ロープは、その第一端が前記軸方向位置制限ブロックに周設され、その第二端が前記リール機構に接続され、前記リール機構の連動により圧縮され、前記ロープにより、前記軸方向位置制限ブロックが前記位置制限取り付け軸の軸周りに回転するようにされ、前記電動シリンダー及び前記締め付けモータは、前記取り付けリングに固定され、前記電動シリンダーは、前記径方向位置調整リングが回転するように連動し、前記径方向位置調整リングは、前記径方向移動レバーが径方向に移動するように連動し、前記径方向移動レバーは、前記弧形状押圧リングが前記取り付け配管に押圧して径方向に移動するように連動し、前記締め付けモータは、前記締め付けモータの支持枠を介して前記駆動ねじの第一端のナットに接続され、前記締め付けリングにおける対応する溝に取り付けられるフランジトップブロックが前記駆動ねじの第二端に接続され、前記軸方向位置制限ブロックは、位置制限ブロックの取り付け軸を介して前記締め付けリング内の取り付け溝に接続され、前記締め付けモータは、前記駆動傘歯車が転回するように連動し、前記駆動傘歯車は、ナットが回転するように連動し、前記ナットは、前記駆動ねじが転回するように連動し、前記駆動ねじ及び前記フランジトップブロックが軸方向に移動されることにより、前記フランジトップブロック及び前記取り付け配管のフランジの表面にプリテンション力が生じ、前記締め付けリングの全体が軸方向に移動するように連動し、前記軸方向位置制限ブロックの一方側が前記普通配管のフランジに押圧してプリテンション力が生じると、締め付けの作業が完了する。

各装置の作業の原理は、以下の通りである。
配管が突き合わせられる際に、初期状態に軸方向位置制限ブロックは、復元ばねにより締め付けリングの取り付け溝に圧縮され、普通配管を取り付け配管と突合せ、接続締め付け機構を配管間のフランジに包覆させ、この時、リール機構がロープを圧縮し始め、ロープにより軸方向位置制限ブロックが位置制限取り付け軸の軸周りに回転し、ボール回転装置により、径方向位置調整リングが締め付けリングと一定の距離だけ保持し、電動シリンダーが転回し始め、径方向位置調整リングが回転するように連動し、径方向位置調整リングは、径方向移動レバーが径方向に移動するように連動し、径方向移動レバーは、弧形状の押圧リングが径方向に移動するように連動し、弧形状押圧リングを配管間のフランジ貼り合わせ面に押圧させる。

締め付けモータの転回により、締め付けモータは、駆動傘歯車が転回するように連動し、駆動傘歯車は、ナットが回転するように連動し、ナットは、回転している際に軸方向に移動しないため、駆動ねじが転回するように連動し、駆動ねじ及びフランジトップブロックを軸方向に移動させ、フランジトップブロックと取り付け配管上のフランジの表面とにプリテンション力が生じるようにして、締め付けリングの全体が軸方向に移動するように連動し、軸方向位置制限ブロックの一方側を普通配管フランジに押圧してプリテンション力が生じると、締め付けの作業が完了する。

好ましくは、前記電動シリンダーは、そのホルダーを介して取り付けられ、前記電動シリンダーのホルダーに、前記電動シリンダーの姿勢調整ホルダーが接続され、前記締め付けモータは、その支持枠を介して接続され、前記ナットは、前記締め付けモータの支持枠に接続され、前記電動シリンダーの姿勢調整ホルダー及び前記締め付けモータの支持枠は、それぞれ、前記取り付けリングに固定接続され、少なくとも三つ設置される前記締め付けモータは、前記締め付けリングの周方向に均一に配置される。

好ましくは、前記リール機構は、リール、リールホルダー、前記リールに固定接続されるリール大傘歯車、前記リールホルダーに固定接続されるリール駆動モータ、及び前記リール駆動モータに固定接続されるリール小傘歯車を含み、前記ロープの第二端は、前記リールホルダーに接続される前記リールに巻かれ、前記リールホルダーは、前記締め付けリングに固定接続される。

好ましくは、前記締め付けリングと前記取り付けリングとの間に固定摺動軌道が設置され、前記締め付けリングと前記取り付けリングが軸方向に摺動され、前記径方向位置調整リングは、前記取り付けリングに対して相対回転される。

好ましくは、少なくとも三つ設置される前記ボール回転装置は、前記径方向位置調整リングに均一に配置され、前記ボール回転装置は、前記径方向位置調整リングに固定接続されるボール取り付けケース、ボール圧縮ばね、ボール止め及びボールを含み、前記ボルトと前記締め付けリングとは、前記ボール圧縮ばねにより常に押圧される。

好ましくは、前記径方向移動レバーは、その両端が共に円柱形状を呈し、第一端が前記弧形状押圧リングに対して相対回転し、第二端が前記径方向位置調整リングを貫通して弧形状滑り溝に延出し、前記径方向位置調整リングの回転により、前記径方向移動レバーが径方向に変位するように連動する。

好ましくは、前記軸方向位置制限ブロックは、前記締め付けリングの溝に均一に取り付けられ、締め付けリングに対して独立して回転可能である。好ましくは、前記ロープに、前記軸方向位置制限ブロックに係合されるポイントが等間隔に設置される。好ましくは、前記駆動ねじは、第一端が方形状の構成であり、方形状となる第二端が前記フランジトップブロックに固定接続され、前記フランジトップブロックが軸方向に移動するように連動する。

本発明がさらに提供する筒状部材自動接続締め付け装置は、上方筒、下方筒、締め付けリング、位置制限係合リング、支持プレート、象限プレート、センタリング機構、ばねボール機構及び駆動機構を含み、前記上方筒及び前記下方筒が突合せられ、前記上方筒の接続端の外側に台形歯及び象限特定凸部が設置され、前記位置制限係合リングは、前記下方筒の接続端の外側溝に取り付けられ、その外側に第一傾斜面が設置され、前記締め付けリングは、前記下方筒の接続端の外側に取り付けられ、前記締め付けリングの内周の上端部に台形歯が設置され、前記締め付けリングの内周の下端部に第二傾斜面が設置され、第二傾斜面は、前記位置制限係合リングの第一傾斜面に貼り合わせられ、前記支持プレートは、前記下方筒の端部の凸部の底部に取り付けられ、前記締め付けリングの下部に位置し、前記ばねボール機構は、前記締め付けリングの外側の凸部に取り付けられ、下端のボールが前記締め付けリング回転の移動支持機構として前記支持プレートに接触され、前記象限プレートは、前記下方筒の外側に取り付けられ、前記センタリング機構は、前記下方筒の外側に取り付けられ、前記駆動機構は、前記下方筒の外側に均一に配置され、前記電動シリンダーは、その尾端部が尾端部接続枠を介して前記下方筒に接続され、その先端部が先端部接続ブロックを介して前記締め付けリングに接続され、前記電動シリンダーが伸縮している時に、前記締め付けリングが回転するように連動し、前記締め付けリングの台形歯を前記上方筒の台形歯に押圧させ或いは離れさせると、前記上方筒及び前記下方筒を接続して締め付け或いは解除して離れることが完了する。

好ましくは、前記上方筒の接続端の外側には、周方向に台形歯及び象限特定凸部が設置される。好ましくは、前記下方筒の接続端の外側には、前記位置制限係合リングを取り付ける溝が設けられる。好ましくは、前記締め付けリングの内周には、その上端に周方向にＬ形状の台形歯が複数設置され、下端に傾斜面が設置され、外周の周方向に凸部が複数設置され、前記ばねボール機構は、前記凸部に取り付けられ、均一に設置される前記凸部は、その外側にねじ穴が設置され、前記駆動装置の前記先端部接続ブロックが、ここで取り付けられる。

好ましくは、半円リングとなる前記位置制限係合リングは、その外側に傾斜面が設けられる。好ましくは、二つの前記象限プレートは、中間にＶ形状切欠が設置され、前記上方筒及び前記下方筒が突合せられる時に、前記上方筒の前記象限特定凸部が前記Ｖ形状切欠の傾斜面を摺動する。好ましくは、前記センタリング機構は、センタリングレバー、引張りばね、ボール状ユニバーサルホイール及び接続ブロックを含み、前記センタリングレバーの下端に穴が設置され、前記接続ブロックに回転軸を介して接続され、前記接続ブロックは、ボルトを介して前記下方筒に取り付けられ、前記センタリングレバーの上端に傾斜面が設置され、前記傾斜面の底端に筒軸線と垂直する溝が設けられ、前記ボール状ユニバーサルホイールは、前記溝に取り付けられ、前記引張りばねは、一方端が前記下方筒に接続され、他方端が前記センタリングレバーの下部に接続される。

好ましくは、前記ばねボール機構は、円柱ハウジング、窒素ガスばね、ボール及びスペーサーを含み、前記円柱ハウジングの内部が中空となり、上端が完全に開口し、下端の開口のほうが上端の開口よりも小さく、前記ボール、スペーサー、窒素ガスばねは、前記円柱ハウジングの内部に下から順次取り付けられる。

好ましくは、前記駆動機構は、電動シリンダー、先端部接続ブロック及び尾端部接続枠を含み、前記先端部接続ブロックは、「口」形状であり，二つの側面に穴が設置され、前記電動シリンダーの先端部は、回転軸を介して前記先端部接続ブロックに接続され、前記尾端部接続枠は、固定枠、回転台及び接続プレートを含み、前記固定枠の鉛直面プレートは、前記下方筒にボルトを介して接続され、水平面プレートの中間に穴が設置され、前記回転台の下端面に円柱軸が設置され、前記固定枠の水平面プレートにおける前記穴に取り付けられ、前記接続プレートは、前記円柱軸の下部に取り付けられ、前記回転台の上部に鉛直プレートが設置され、前記鉛直プレートの両側に穴が設置され、前記電動シリンダーの尾端部は、ピンを介して前記回転台の穴に取り付けられる。好ましくは、半円リングプレートとなる前記支持プレートは、前記下方筒に対称して取り付けられる。

従来技術に対して、本発明は、以下の技術的効果を有する。

本発明に係る配管自動接続締め付け装置及び筒状部材自動接続締め付け装置によれば、配管に対する締め付け又は解除の作業者の作業を極めて簡易にすることができる。本発明に係る配管自動接続締め付け装置及び筒状部材自動接続締め付け装置は、その構成が簡単で、その操作が簡易であり、接続締め付け機構が予め固定管に取り付けられているため、実際の使用過程において、他の部品を取り付ける必要が無くなり、配管を接続する際の締め付け又は解除が極めて簡易になる。

本発明に係る配管自動接続締め付け装置及び筒状部材自動接続締め付け装置は、固定管のフランジに取り付けられ、接続締め付け装置が固定管の外側に取り付けられているため、取り付け及びメンテナンスを簡易にすることができる。電動シリンダー、締め付けリング及びフォク機構により、人による作業がない場合でも、配管間の締め付け又は解除を速く済ませる機能を実現でき、使用が簡易であり、電動シリンダーにより締め付けリングを駆動する時に、フォクをプリテンションする同期性を確実にでき、締め付けの効果が良くなる。

本発明に係る配管自動接続締め付け装置及び筒状部材自動接続締め付け装置は、一般的な締め付け方式としてボルトやフランジによる接続を用いるときに長い時間が必要となる課題を解決でき、ボルトによる締め付けにより締め付け力が均一でないという課題を考える必要も無くなり、電動シリンダー、締め付けリング及びフォク機構により、締め付け又は解除の作業を済ませるため、時間が極めて短く操作も簡易となる。

本発明に係る配管自動接続締め付け装置の構成模式図である。 本発明に係る配管自動接続締め付け装置における固定管の構成模式図である。 本発明に係る配管自動接続締め付け装置におけるセンタリングブロック及び象限プレートの構成模式図である。 本発明に係る配管自動接続締め付け装置における接続締め付け装置の分解図である。 本発明に係る配管自動接続締め付け装置における電動シリンダーの一部拡大図である。 本発明に係る配管自動接続締め付け装置におけるフォクの構成断面図である。 本発明に係る配管自動接続締め付け装置の構成模式図である。 本発明に係る配管自動接続締め付け装置における接続締め付け装置の構成模式図である。 本発明に係る配管自動接続締め付け装置における接続締め付け装置の分解図である。 本発明に係る配管自動接続締め付け装置におけるボール回転装置の構成模式図である。 本発明に係る配管自動接続締め付け装置におけるリールの構成拡大模式図である。 本発明に係る配管自動接続締め付け装置における締め付けモータの構成拡大模式図である。 本発明に係る配管自動接続締め付け装置における電動シリンダーの構成拡大模式図である。 本発明に係る大型筒状部材自動接続締め付け装置の三次元構成模式図である。 図１４に示されるような本発明に係る筒状部材自動接続締め付け装置の上面図である。 図１４に示されるような根据本発明に係る筒状部材自動接続締め付け装置の側面図である。 図１６の筒状部材自動接続締め付け装置におけるＡＡに沿う一部の断面図である。 本発明に係る筒状部材自動接続締め付け装置における締め付けリングの三次元構成模式図である。 本発明に係る筒状部材自動接続締め付け装置における上方筒接続端部の三次元構成模式図である。 本発明に係る筒状部材自動接続締め付け装置における下方筒接続端部の三次元構成模式図である。 本発明に係る筒状部材自動接続締め付け装置における位置制限係合リングの三次元構成模式図である。 本発明に係る筒状部材自動接続締め付け装置におけるセンタリング機構及びその部品の三次元構成模式図である。 本発明に係る筒状部材自動接続締め付け装置におけるセンタリング機構の接続ブロックの三次元構成模式図である。 本発明に係る筒状部材自動接続締め付け装置における象限プレートの三次元構成模式図である。 本発明に係る筒状部材自動接続締め付け装置におけるばねボール機構及びその部品の三次元構成模式図である。 本発明に係る筒状部材自動接続締め付け装置における駆動機構の接続枠の三次元構成模式図である。 本発明に係る筒状部材自動接続締め付け装置における駆動機構及びその部品の三次元構成模式図である。

以下に、図面を参照しながら、詳しく本発明に係る例示的な実施例、特徴及び形態を説明する。図面に示される同じ符号は、同一機能又は類似な手段を示す。図面は、実施例について各種の形態が示されているものの、特別な言及がなければ、縮尺に従って描かれたものではない。
第一実施例

本発明は、上記従来技術に存在している課題を解決するために、配管を締め付け又は解除する作業者の作業を簡易にする、配管自動接続締め付け装置を提供することを目的とする。

本発明が提供する配管自動接続締め付け装置は、配管、及び、接続締め付け装置３を含む。

配管は、接続締め付け装置３を取り付ける固定管２、及び、この固定管２との間に対応象限を特定すると共にセンタリングを行う可動管１を含む。

平面には、ある領域が四つの象限に分けられ、可動管１と固定管２を突き合わせる過程に、それらの間の象限について関連仕様が求められており、象限プレート１８により、可動管と固定管が突き合わせられた相対位置を特定象限に制限することができる。

本実施例では、可動管１の周辺にセンタリングブロック１７が四つ設置され、固定管２の周辺に象限プレート１８が四つ設置され、象限プレート１８に角形状の摺動傾斜溝１８１が設置され、摺動傾斜溝１８１の内側が滑らかな傾斜面である。可動管１と固定管２にセンタリングを行わせる時に、センタリングブロック１７を摺動傾斜溝１８１に接触させてからセンタリングを行う時に、象限を特定しながらセンタリングを行うことができる。

接続締め付け装置３は、電動シリンダー４、端部回転支持台、端部回転接続手段１２、位置制限ボルト１０、位置制限ナット９、締め付けリング６、締め付けくさび１５、復元ばね１６及びロック機構を含む。

電動シリンダー４は、固定管２に固定接続され、位置制限ボルト１０は、端部回転支持台と端部回転接続手段１２との間に接続され、位置制限ナット９は、ネジ締め接合により位置制限ボルト１０に固定連結され、端部回転支持台１１は、締め付けリング６に固定接続され、締め付けリング６は、固定管２に周設され、ロック機構、復元ばね１６及び締め付けくさび１５は、それぞれ、各固定管２の取り付け溝に取り付けられる。

締め付ける時に、まず、可動管１と固定管２を初期に突き合わせ、可動管１のセンタリングブロックと固定管２の象限プレート１８を対応して突合せ、固定管２の象限プレート１８の一方側の傾斜面により、可動管１と突合せる過程に、センタリングの実行及び象限の特定を同時に行うことができる。

次に、可動管１と固定管２を継続して突合せ、ロック機構を可動管１における対応する取り付け溝に進入し、電動シリンダー４を運転させ、締め付けリング６が周方向に僅かに回転するように連動し、締め付けくさび１５を締め付けリング６の連動により径方向から内側に移動させ、ロック機構を可動管１の取り付け溝まで押圧すると、締め付け作業が完了する。

解除する時に、電動シリンダー４が反対方向に転回し、締め付けリング６が反対方向に僅かに回転するように連動し、復元ばね１６により、ロック機構が回転するようにして、締め付けくさび１５を径方向から外側に移動させ、可動管１が随時に固定管２から離れると、解除作業が完了する。

好ましくは、ロック機構は、フォク５、フォク回転軸１４及びフォク取り付け底部ケース１３を含む。

好ましくは、電動シリンダー４は、電動シリンダーの前支持台８及び電動シリンダーの後支持台７を介して取り付けられ、電動シリンダーの前支持台８及び電動シリンダーの後支持台７は、それぞれ固定管２に固定接続され、電動シリンダー４は、ボルトを介して電動シリンダーの前支持台与電動シリンダーの後支持台との間に固定接続される。

好ましくは、可動管１は、周方向にセンタリングブロック１７が均一に設置され、固定管２は、周方向に象限プレート１８が均一に設置され、象限プレート１８に、内側が滑らかな傾斜面となる摺動傾斜溝１８１が設置され、可動管１と固定管２の位置合わせをする時に、センタリングブロック１７は、象限プレート１８の摺動傾斜溝と接触する。象限プレート１８内側が滑らかな傾斜面であることから、センタリングブロック１７は、象限プレート１８に沿って象限を特定すると共にセンタリングを行うことができ、センタリングブロック１７及び象限プレート１８は、いずれも三つ以上である。

好ましくは、使用されている時に、締め付けリング６は、固定管２に周設され、締め付けリング６が固定管２の周方向に沿って摺動可能である。

好ましくは、端部回転接続手段１２は、その中間に長円形状貫通穴を有し、長円形状貫通穴を配置することにより、電動シリンダー４が、延出する際に位置制限ボルト１０による径方向変位の変化に対応できるようにする。

好ましくは、締め付けリング６は、周方向に回転され、締め付けくさび１５が同期して径方向に移動するように連動することができる。

好ましくは、フォク５の固定端は、固定管２の取り付け溝内に取り付けられ、フォク５の可動端は、可動管１における対応する取り付け溝に引っ掛かかる。

締め付けくさび１５が径方向に移動することにより、連動フォク５の位置を連動して、プリテンション力の大きさを調整することができる。

使用されている際に、フォク５は、締め付けくさび１５からの力がかからない時に、復元ばね１６により、初期位置まで復元可能である。

好ましくは、具体的な応用において、少なくとも三つ設置される電動シリンダー４は、固定管２の周方向に均一に設置される。

本発明に係る配管自動接続締め付け装置によれば、フランジ型の配管を接続して締め付ける作業者の作業を簡易にすることができる。

図１５に示されるように、本実施例に係る配管接続締め付け装置は、センタリングを行う可動管１、接続締め付け装置３を取り付ける固定管２及び接続締め付け装置３を含む。接続締め付け装置３は、電動シリンダーの前支持台８及び電動シリンダーの後支持台７を介して固定管２に固定接続される。

接続締め付け装置３は、電動シリンダー４、フォク５、締め付けリング６、電動シリンダーの後支持台７、電動シリンダーの前支持台８、位置制限ナット９、位置制限ボルト１０、端部回転支持台１１、端部回転接続手段１２、フォク取り付け底部ケース１３、フォク回転軸１４、締め付けくさび１５及び復元ばね１６を含む。

電動シリンダーの前支持台８及び電動シリンダーの後支持台７は、それぞれ、固定管２に固定接続され、電動シリンダー４は、ボルトを介して電動シリンダーの前支持台８と電動シリンダーの後支持台７との間に固定接続され、位置制限ボルト１０は、端部回転支持台と端部回転接続手段１２との間に接続され、位置制限ナット９は、ネジ締め接合により位置制限ボルト１０に固定連結され、端部回転支持台１１は、締め付けリング６に固定接続され、締め付けリング６は、固定管２に周設され、フォク取り付け底部ケース１３は、ボルトを介して固定管２のフランジの一方側に固定接続され、フォク５、フォク回転軸１３、復元ばね１６及び締め付けくさび１５は、それぞれ、固定管２における対応する取り付け溝に取り付けられる。

本実施例に係る配管自動接続締め付け装置は、その使用過程が以下の通りである。

締め付ける時に、まず、可動管１と固定管２を初期に突き合わせ、可動管１のセンタリングブロックと固定管２の象限プレート１８を対応して突合せ、固定管２の象限プレート１８の一方側の傾斜面により、可動管１と突合せる過程に、センタリングの実行及び象限の特定を同時に行うことができる。

次に、可動管１と固定管２を継続して突合せ、フォク５の可動端を可動管１における対応する溝に進入し、電動シリンダー４が時計回りに運転すると、締め付けリング６が周方向に僅かに回転するように連動し、締め付けくさび１５を径方向から内側に移動させ、フォク５をフォク回転軸１４を中心として回転させ、フォク５を可動管１における特定の取り付け溝まで押圧すると、締め付け作業が完了する。

解除する時に、電動シリンダー４が反対方向に転回すると、締め付けリング６が反対方向に僅かに回転するように連動し、復元ばね１６により、フォク５をフォク回転軸１４の軸周りに回転させ、それと共に締め付けくさび１５を径方向から外側に移動させ、可動管１が随時に固定管２から離れると、解除作業が完了する。

第二実施例
本発明は、上記従来技術に存在している課題を解決するために、大型配管を締め付け又は解除する作業者の作業を簡易にする配管自動接続締め付け装置を提供することを目的とする。

本発明が提供する配管自動接続締め付け装置は、大型配管及び接続締め付け装置２００を含む。

大型配管は、普通配管１００、及び、接続締め付け装置２００を取り付ける取り付け配管３０を含み、接続締め付け装置２００は、取り付けリング１０６を介して、取り付け配管３０に固定接続され、取り付け配管３０及び取り付け配管３０に位置する取り付けリング１０６は、共に、均一に配置される。

接続締め付け装置２００は、締め付けリング１０１、取り付け配管３０に固定接続される取り付けリング１０６、ロープ１０４、リール機構、径方向移動レバー１１３、ボール回転装置が取り付けられる径方向位置調整リング１０７、弧形状押圧リング１１４、ボール回転装置１０５、電動シリンダー１０９、締め付けモータ１１０、駆動傘歯車１２３、駆動ねじ１１１及び復元ばねを含み、締め付けリング１０１及び径方向位置調整リング１０７は、それぞれ、取り付けリング１０６に周設され、径方向移動レバー１１３は、その第一端が弧形状押圧リング１１４に接続され、その第二端が締め付けリング１０１に接続される。

電動シリンダー１０９及び締め付けモータ１１０は、取り付けリング１０６に固定され、締め付けモータ１１０の輸出軸は、ナットが接続される駆動傘歯車１２３に接続され、締め付けモータ１１０は、締め付けモータの支持枠１２１を介して駆動ねじ１１１の第一端のナットに接続され、駆動ねじ１１１の第二端にフランジトップブロック１１２が接続され、フランジトップブロック１１２は、締め付けリング１０１における対応する溝に取り付けられ、軸方向位置制限ブロック１１５は、位置制限ブロック取り付け軸を介して締め付けリング１０１内の取り付け溝に接続され、ロープ１０４は、その第一端が軸方向位置制限ブロック１１５に周設され、その第二端がリール機構に接続され、リール機構の連動により圧縮され、復元ばねは、軸方向位置制限ブロック１１５と締め付けリング１０１との間に接続される。

締め付ける時に、軸方向位置制限ブロック１１５の一方側は、普通配管１００のフランジに貼り合わせられ、フランジトップブロック１１２の一方側は、取り付け配管３０のフランジに貼り合わせられる。

好ましくは、電動シリンダー１０９は、電動シリンダーホルダー１２４を介して取り付けられ、電動シリンダーホルダー１２４に電動シリンダー姿勢調整ホルダーが接続され、締め付けモータ１１０は、締め付けモータの支持枠１２１を介して接続され、ナットは、締め付けモータの支持枠１２１に接続され、電動シリンダー姿勢調整ホルダー及び締め付けモータの支持枠１２１は、それぞれ、取り付けリング１０６に固定接続される。

好ましくは、リール機構は、リール、リールホルダー１０３、リール大傘歯車１２０、リール小傘歯車１１９及びリール駆動モータ１０２を含み、ロープ１０４の第二端は、リールホルダー１０３に接続されるリールに巻かれ、リールホルダー１０３は、締め付けリング１０１に固定接続され、リール大傘歯車１２０は、リールに固定接続され、リール小傘歯車１１９は、リールホルダーに固定接続されるリール駆動モータに固定接続される。

好ましくは、締め付けリング１０１と取り付けリング１０６との間に固定摺動軌道が設置され、締め付けリング１０１と取り付けリング１０６は、軸方向に摺動可能であり、径方向位置調整リングは、取り付けリング１０６に相対回転可能である。

好ましくは、少なくとも三つ設置されるボール回転装置は、径方向位置調整リングに均一に設置され、ボール取り付けケース５３、ボール圧縮ばね５４、ボール止め５２及びボール５１を含み、ボール取り付けケース５３は、径方向位置調整リングに固定接続され、ボール５１と締め付けリング１０１は、ボール圧縮ばね５４により常に貼り付けられる。

好ましくは、径方向移動レバー１１３は、その両端が共に円柱形状であり、径方向移動レバー１１３は、その第一端が弧形状押圧リング１１４に対して相対回転可能であり、その第二端が径方向位置調整リングを貫通して弧形状滑り溝に進入し、径方向位置調整リングの回転により、径方向移動レバー１１３が径方向に変位するように連動することができる。

好ましくは、軸方向位置制限ブロック１１５は、締め付けリング１０１の溝に取り付けられ、締め付けリング１０１に対して独立して回転可能であり、締め付けリング１０１に均一に設置される。

好ましくは、ロープ１０４には、軸方向位置制限ブロックに係合されるポイントが等間隔に設置される。

好ましくは、駆動ねじ１１１は、その第一端が方形状の構成であり、方形状となる第二端がフランジトップブロック１１２に固定接続され、フランジトップブロック１１２が軸方向に移動するように連動することができる。

好ましくは、少なくとも三つ設置される締め付けモータ１１０は、締め付けリング１０１の周方向に均一に設置される。

本発明に係る大型配管全自動接続締め付け装置は、フランジ型配管を接続して締め付ける作業者の作業を簡易にすることができる。

図７及び図１３に示されるように、本実施例に係る大型配管接続締め付け装置は、大型配管及び接続締め付け装置２００を含み、大型配管は、普通配管１００及び取り付けリング１０６を介して取り付け配管３０に固定接続される接続締め付け装置２００を取り付ける取り付け配管３０を含む。

接続締め付け装置２００は、取り付けリング１０６、軸方向止めブロック１０８、径方向位置調整リング１０７、電動シリンダーホルダー１２４、電動シリンダー１０９、径方向移動レバー１１３、弧形状押圧リング１１４、締め付けモータ１１０、締め付けモータの支持枠１２１、駆動傘歯車１２３、ナット１２２、駆動ねじ１１１、フランジトップブロック１１２、ボール５１、ボール取り付けケース５３、ボール圧縮ばね５４、ボール止め５２、締め付けリング１０１、ロープ１０４、復元ばね１１６、軸方向位置制限ブロック１１５、位置制限ブロック取り付け軸１１７、リールホルダー１０３、リール１１８、リール大傘歯車１２０、リール小傘歯車１１９及びリール駆動モータ１０２を含み、取り付けリング１０６は、取り付け配管３０に固定連結され、電動シリンダー１０９は、電動シリンダーホルダー１２４に固定連結され、締め付けモータ１１０は、締め付けモータの支持枠１２１に固定連結され、締め付けリング１０１及び径方向位置調整リング１０７は、それぞれ、取り付けリング１０６に周設され、ボール取り付けケース５３は、締め付けリング１０１に固定連結され、ボール５１、ボール圧縮ばね５４及びボール止め５２は、それぞれ、取り付けケース５３に取り付けられ、径方向移動レバー１１３は、一方端が弧形状押圧リング１１４に連結され、他方端が締め付けリング１０１に連結され、ナット１２２は、締め付けモータの支持枠１２１に連結され、駆動ねじ１１１は、ナット１２２とネジ締め接合され、駆動ねじ１１１の一方端がフランジトップブロック１１２に連結され、フランジトップブロック１１２は、締め付けリング１０１における対応する溝に取り付けられる。

軸方向位置制限ブロック１１５は、位置制限ブロックの取り付け軸１１７を介して締め付けリング１０１内の取り付け溝に連結され、ロープ１０４は、軸方向位置制限ブロック１１５に周設され、ロープ１０４は、その一方端がリール１１８に卷かれ、リール１１８は、リールホルダー１０３に接続され、リールホルダー１０３は、締め付けリング１０１に固定連結され、リール大傘歯車１２０は、リール１１８に固定連結され、リール小傘歯車１１９は、リール駆動モータ１０２に固定連結され、リール駆動モータ１０２は、リールホルダー１０３に固定接続され、復元ばね１１６は、軸方向位置制限ブロック１１５と締め付けリング１０１の取り付け溝との間に接続される。

本実施例に係る大型配管全自動接続締め付け装置は、その使用過程が以下の通りである。

配管を突合せる際に、初期状態では、軸方向位置制限ブロック１１５が復元ばね１１６により締め付けリング１０１の取り付け溝に圧縮され、先に、普通配管１００を取り付け配管３０と概ね突合せ、接続締め付け装置２００を配管との間のフランジに包み、この時、リール駆動モータ１０２が転回し始め、リール小傘歯車１１９が回転し始め、力をリール大傘歯車１２０にかけ、リール大傘歯車１２０が連動リール１１８を回転して連動し、リール１１８がロープ１０４を圧縮し始め、ロープ１０４により軸方向位置制限ブロック１１５が位置制限ブロック取り付け軸１１７周りに回転するようにし、この時、軸方向位置制限ブロック１１５における径方向の最低点がフランジの外周円よりも遥かに低い。

ボール回転装置により、径方向位置調整リング１０７が締め付けリング１０１と一定の距離だけ保持し、電動シリンダー１０９が転回し始め、径方向位置調整リング１０７が回転するように連動し、径方向位置調整リング１０７は、径方向移動レバー１１３が径方向に移動するように連動し、径方向移動レバー１１３は、弧形状押圧リング１１４が径方向に移動するように連動し、弧形状押圧リング１１４を配管間のフランジ貼り合わせ面に押圧させる。

締め付けモータ１１０の転回により、締め付けモータ１１０は、駆動傘歯車１２３が転回するように連動し、駆動傘歯車１２３は、ナット１２２が回転するように連動する。ナット１２２は、その外部の一方側に駆動傘歯車１２３と噛み合う傘歯を有し、その内部に駆動ねじ１１１と協働するネジを有する。また、ナット１２２は、締め付けモータの支持枠１２１に取り付けられる。ナット１２２は、回転中に、締め付けモータの支持枠１２１の制限により、軸方向に移動しない。しかしながら、ナット１２２は、駆動ねじ１１１が転回するように連動し、駆動ねじ１１１及びフランジトップブロック１１２を軸方向に移動させ、フランジトップブロック１１２と取り付け配管３０のフランジの表面にプリテンション力が生じる。次に、締め付けリング１０１の全体が軸方向に移動するように連動し、軸方向位置制限ブロック１１５の一方側が普通配管１００のフランジに押圧されてプリテンション力が生じると、締め付けの作業が完了する。解除する時に、まず、フランジトップブロック１１２と取り付け配管３０のフランジとを貼り合わせないように、締め付けモータ１１０を反対方向に回転させ、次に、弧形状押圧リング１１４をフランジと接触しないように電動シリンダー１０９を反対方向に運転させ、反転リール駆動モータ１０２を反対方向に回転し、軸方向位置制限ブロック１１５が復元ばね１１６により復元されると、解除の作業が完了する。

第三実施例
本実施例が提供する筒状部材自動接続締め付け装置は、図１４乃至図２７に示されるように、上方筒、下方筒、締め付けリング、位置制限係合リング、支持プレート、象限プレート、センタリング機構、ばねボール機構及び駆動機構２０９を含み、上方筒が下方筒に突合せられ、上方筒の第二端、例えば、上方筒の下端が接続端であり、下方筒の第一端、例えば、下方筒の上端が接続端であり、上方筒及び下方筒は、位置制限係合リング及び締め付けリングにより固定され、駆動機構２０９は、締め付けリングが機能するように連動し、支持プレートは、締め付けリングの下方に位置し、下方筒端部の凸部の底部に取り付けられ、下方筒の端部の凸部は、支持プレートを取り付けるための筒体凸部である。ばねボール機構は、締め付けリング外側凸部に取り付けられ、ばねボール機構の下端のボールが締め付けリング回転の移動支持機構として支持プレートに接触する。下方筒の端部の凸部、即ち、筒体凸部により、支持プレート２０５を取り付ける。

象限プレート及びセンタリング機構は、下方筒の外側に取り付けられる。

好ましくは、下方筒の接続端の外側に溝が設けられ、溝に位置制限係合リングが取り付けられる。締め付けリングは、下方筒の接続端の外側に取り付けられる。上方筒の接続端の外側壁には、第一台形歯及び象限特定凸部が設置される。好ましくは、第一台形歯は、上方筒の接続端の周方向に配置され、象限特定凸部は、その数が二つである。好ましくは、位置制限係合リングの外側に第一傾斜面が設置される。

締め付けリングの内周の上端部に第二台形歯が設置され、第二台形歯は、締め付けリングの内周の周方向に沿って設置され、締め付けリングの内周の下端部に第二傾斜面が設置され、位置制限係合リングの第一傾斜面に貼り合わせられ、ばねボール機構は、締め付けリングの外側の凸部に取り付けられ、ばねボール機構の下端のボールは、締め付けリング回転の移動支持機構として、支持プレートに接触する。

好ましくは、二つの象限プレートは、対称して、下方筒の外側に取り付けられる。好ましくは、センタリング機構は、六つのセットあり、二つずつ対として下方筒の外側に不均一に取り付けられる。

好ましくは、三つのセットの駆動機構２０９は、下方筒の外側に均一に配置され、電動シリンダーの尾端部は、尾端部接続枠を介して下方筒に接続され、電動シリンダーの先端部は、先端部の接続ブロックを介して締め付けリングに接続され、電動シリンダーは、伸縮する時に、締め付けリングが回転するように連動し、締め付けリングの第二台形歯を上方筒の第一台形歯に押圧させ或いは離れさせると、上方筒及び下方筒を接続して締め付け或いは解除して離れる作業が完了する。好ましくは、上方筒の接続端の外側には、周方向に30個の台形歯及び二つの象限特定凸部が設置される。

好ましくは、締め付けリングの内周の上端は、周方向に３０個の「Ｌ」形状の台形歯が設置され、下端に傾斜面が設置され、外周に周方向に１８個の凸部が設置され、ばねボール機構は、凸部に取り付けられ、凸部は、その中の三つの凸部の幅が比較的大きく、均一に設置され、その外側にねじ穴が設置され、駆動装置の先端部の接続ブロックは、ここで取り付けられる。

好ましくは、位置制限係合リングは、外側に傾斜面を有する二つの半円リングである。

好ましくは、二つの象限プレートは、その中間に「Ｖ」形状の切欠が設置され、上方筒と下方筒が突合せられる時に、上方筒の前記象限特定凸部は、「Ｖ」形状の切欠の傾斜面を摺動する。

好ましくは、支持プレートは、下方筒に取り付けられる二つの半円リングプレートである。

より具体的に、本発明が提供する大型筒状部材自動接続締め付け装置は、図１４に示されているように、上方筒２０１、下方筒２０２、締め付けリング２０３、位置制限係合リング２０４、支持プレート２０５、象限プレート２０６、センタリング機構２０７、ばねボール機構２０８及び駆動機構２０９を含み、位置制限係合リング２０４は、下方筒２０２の接続端の外側溝に取り付けられ、位置制限係合リング２０４の外側に傾斜面が設置され、締め付けリング２０３は、下方筒２０２の接続端の外側に取り付けられ、締め付けリング２０３の内周の上端部に台形歯が設置され、締め付けリング２０３の内周の下端部に傾斜面が設置され、位置制限係合リング２０４の傾斜面と貼り合わせられ、ばねボール機構２０８は、締め付けリング２０３の外側の凸部の空洞に取り付けられ、下端のボールが支持プレート２０５に接触し、締め付けリング２０３を回転にする移動支持機構として、支持プレート２０５が下方筒２０２の端部の凸部の底部に取り付けられ、締め付けリング２０３の下部に位置し、二つの象限プレート２０６が、対称して下方筒２０２の外側に取り付けられ、六つのセットのセンタリング機構２０７は、二つずつ対として不均一に下方筒２０２の外側に取り付けられ、三つのセットの駆動機構２０９は、均一に下方筒２０２の外側に取り付けられ、電動シリンダー２１０の尾端部は、尾端部接続枠２１１を介して下方筒２０２に接続され、先端部は、先端部接続ブロック２１２を介して、締め付けリング２０３の外側にねじ穴が三つ設置される幅が比較的大きい凸部に接続され、電動シリンダー２１０は、伸縮する時に、締め付けリング２０３が回転するように連動し、締め付けリング４の台形歯を上方筒２０１の台形歯に押圧させ或いは離れさせると、前記上方筒及び前記下方筒を接続して締め付け或いは解除して離れる作業が完了する。

具体的に、図２０に示されるように、センタリング機構２０７は、センタリングレバー２１３、引張りばね２１４、ボール状ユニバーサルホイール２１５及び接続ブロック２１６を含み、センタリングレバー２１３の下端に第一穴が設置され、通過接続軸２１７を介して接続ブロック２１６がセンタリングレバー２１３に回転接続され、接続ブロック２１６は、締め付け手段、例えば、ボルトを介して、下方筒２０２に取り付けられ、センタリングレバー２１３の上端に第一傾斜面２１８が設置され、第一傾斜面２１８の底端に両筒軸線と垂直する溝を有する。両筒とは上方筒及び下方筒を指している。ボール状ユニバーサルホイール２１５は、溝に取り付けられ、引張りばね２１４は、第一端が下方筒２０２に接続され、第二端がセンタリングレバー２１３の下部に接続される。

図２３に示されるように、ばねボール機構２０８は、円柱ハウジング２１９、窒素ガスばね２２０、ボール２２１及びスペーサー２２２を含み、円柱ハウジング２１９は、その内部が中空であり、その第一端は、全開口であり、第二端の開口が第一端の開口よりも小さく、例えば、上端が全開口であり、下端開口が比較的小さい。ボール２２１、スペーサー２２２、窒素ガスばね２２０は、順次に円柱ハウジング２１９の第一端から、円柱ハウジング２１９の内部に取り付けられ、即ち、下から円柱ハウジング２１９の内部に取り付けられる。

図２４に示されるように、駆動機構２０９は、電動シリンダー２１０、先端部接続ブロック２１２及び尾端部接続枠２１１を含み、先端部接続ブロック２１２は「口」形状であり、両側面に第二穴が設置され、先端部接続ブロック２１２の第一側面に締め付け手段の接続穴が設置され、電動シリンダー２１０の第一端部、即ち、電動シリンダー先端部は、通過回転軸２２３を介して先端部接続ブロック２１２に接続され、例えば、回転接続され、先端部接続ブロック２１２は、締め付け手段、例えば、ボルトを介して、締め付けリング２０３の外側凸部に接続され、尾端部接続枠２１１は、固定枠２２４、回転台２２５及び接続プレート２２６を含み、固定枠２２４の鉛直面プレートは、下方筒２０２にボルトを介して接続され、水平面プレートの中間に第三穴が設置され、回転台２２５の下端面に円柱軸が設置され、この円柱軸は、固定枠２２４の水平面プレートの中間の第三穴に取り付けられ、接続プレート２２６は、回転台２２５の円柱軸の下部に取り付けられ、回転台２２５の上部に対称して配置する鉛直プレートが設置され、鉛直プレートに第四穴が設置され、電動シリンダー２１０の尾端部は、ピン２２７を介して回転台２２５の第三穴に取り付けられる。

本発明が提供する大型筒状部材自動接続締め付け装置は、その作業の原理が以下の通りである。

突合せる時に、上方筒２０１は、垂直方向に徐々に降り、上方筒２０１の接続端の端部の周縁がセンタリングレバー２１３の傾斜面に接触するまで待って、上方筒２０１の圧力により、センタリングレバー２１３が外側に広がり、上方筒２０１が継続して降り、上方筒がセンタリングレバー２１３の傾斜面に沿って下へ滑り、センタリングレバー２１３の引張りばね２１４の引張り作用により、上方筒２０１が徐々に下方筒２０２と同軸となり、センタリングレバー２１３におけるボール状ユニバーサルホイール２１５が上方筒２０１の外側筒体壁に接触するまで、上方筒２０１が継続して降り、ボール状ユニバーサルホイール２１５が上方筒２０１の外側の筒体壁に転がりながらそれを挟んで、前記上方筒と前記下方筒とのセンタリングを確保することができる。

上方筒２０１は、降りる際に、上方筒２０１の接続端の外側の象限特定凸部２２９が象限プレート２０６における「Ｖ」形状の切欠におけるその一つの辺の第二傾斜面２２８に接触し、引き続き降りると、上方筒２０１がそれと共に回転するように、象限特定凸部２２９が象限プレート２０６における「Ｖ」形状の切欠の第二傾斜面２２８に沿って滑り、最後、象限凸部が象限プレート２０６における「Ｖ」形状の切欠の底端溝に進入して、前記上方筒と前記下方筒とに象限を特定することを確保することができる。

上方筒２０１が降りる際に、上方筒２０１の歯が締め付けリング２０３の歯間の隙間から進入しないで、締め付けリング２０３の歯に押圧されることがある。そして、上方筒２０１は、上方筒２０１と下方筒２０２の接続端が貼り合わせされしかも突合せらせるまで、継続して降り、締め付けリング２０３により窒素ガスばね２２０を圧縮し、締め付けリング２０３を上方筒２０１の圧力により降りさせる。

締め付ける時に、電動シリンダー２１０に電流が流れると、電動シリンダー２１０の圧縮より、締め付けリング２０３が回転するように連動し、上方筒２０１歯が締め付けリング２０３の歯間の隙間に進入するまで、締め付けリング２０３が窒素ガスばね１８の弾力により上げられ、締め付けリング２０３の内側の傾斜面が位置制限係合リング２０４の傾斜面と貼り合わせられる。次に、電動シリンダー２１０が継続して圧縮され、締め付けリング２０３歯と上方筒２０１歯とが徐々に貼り合わせられる。最後に、電動シリンダー２１０が継続して圧縮され、歯間にプリテンション力が掛かると、筒状部材への接続が完了する。解除する時に、電動シリンダー２１０を延出させ、締め付けリング２０３を反対方向に回転させ、上方筒２０１歯を締め付けリング２０３の歯から離れ、上方筒２０１の歯が締め付けリング２０３の歯間の間隙に位置すると、電動シリンダー２１０の動作が停止し、解除が完了し、上方筒２０１が取り外される。

本発明に係る記載において、説明すべきことは、技術用語である「径方向」、「軸方向」、「周方向」、「内向き」、「外向き外」などが示す方位或いは位置関係は、図面に示される方位或いは位置関係に基づくものであり、本発明を簡易に説明し、この説明を簡単にするためのものに過ぎず、その装置或いは素子が必ず特定の方位を有し、必ず特定方位に基づいて構成されたり操作されたりすることを明示や暗示に示すものではなく、本発明を限定するものでもないと理解されるべきである。なお、技術用語である「第一」や「第二」は、説明を簡易にするにのみ使用されており、それらの相対重要性を示すものではないと理解されるべきである。

最後に、説明すべきことは、前記の各実施例は、本発明に係る技術的手段を限定するものではなく、それらを説明するにのみ使用されており、前記実施例を参照しながら本発明を詳しく説明したものの、前記実施例に記載されている技術的手段を改良したり、そのうちの一部や全体の技術的特徴を均等に置換したり、これらの改良や均等置換も本願の各実施例を本願の保護しようとする範囲から逸脱させるものではないことが当業者にとって理解されるべきである。

１ 可動管
２ 固定管
３ 接続締め付け装置
４ 電動シリンダー
５ フォク
６ 締め付けリング
７ 電動シリンダーの後支持台
８ 電動シリンダーの前支持台
９ 位置制限ナット
１０ 位置制限ボルト
１１ 端部回転支持台
１２ 端部回転接続手段
１３ フォク取り付け底部ケース
１４ フォク回転軸
１５ 締め付けくさび
１６ 復元ばね
１７ センタリングブロック
１８ 象限プレート
１８１ 摺動傾斜溝
１００ 普通配管
２００ 接続締め付け装置
３０ 取り付け配管
１０１ 締め付けリング
１０２ リール駆動モータ
１０３ リールホルダー
１０４ ロープ
１０５ ボール回転装置
１０６ 取り付けリング
１０７ 径方向位置調整リング
１０８ 軸方向止めブロック
１０９ 電動シリンダー
１１０ 締め付けモータ
１１１ 駆動ねじ
１１２ フランジトップブロック
１１３ 径方向移動レバー
１１４ 弧形状押圧リング
１１５ 軸方向位置制限ブロック
１１６ 復元ばね
１１７ 位置制限ブロック取り付け軸
１１８ リール
１１９ リール小傘歯車
１２０ リール大傘歯車
１２１ 締め付けモータの支持枠
１２２ ナット
１２３ 駆動傘歯車
１２４ 電動シリンダーホルダー
５１ ボール
５２ ボール止め
５３ ボール取り付けケース
５４ ボール圧縮ばね。
２０１ 上方筒
２０２ 下方筒
２０３ 締め付けリング
２０４ 位置制限係合リング
２０５ 支持プレート
２０６ 象限プレート
２０７ センタリング機構
２０８ ばねボール機構
２０９ 駆動機構
２１０ 電動シリンダー
２１１ 尾端部接続枠
２１２ 先端部接続ブロック
２１３ センタリングレバー
２１４ 引張りばね
２１５ ボール状ユニバーサルホイール
２１６ 接続ブロック
２１７ 接続軸
２１８ 第一傾斜面
２１９ 円柱ハウジング
２２０ 窒素ガスばね
２２１ ボール
２２２ スペーサー
２２３ 回転軸
２２４ 固定枠
２２５ 回転台
２２６ 接続プレート
２２７ ピン
２２８ 第二傾斜面
２２９ 象限特定凸部

Claims (3)

1. 配管及び接続締め付け装置を含み、
   前記配管は、センタリングを行うと共に象限を特定する可動管及び前記接続締め付け装置を取り付ける固定管を含み、
   前記可動管には、周方向にセンタリングブロックが均一に複数設置され、前記固定管には、周方向に象限プレートが均一に複数設置され、
   前記接続締め付け装置は、前記固定管に固定接続される電動シリンダー、端部回転接続手段、位置制限ボルト、位置制限ナット、前記固定管に周設され、前記電動シリンダーの連動により回転される締め付けリング、締め付けくさび、復元ばね、複数のロック機構、及び、前記締め付けリングに固定接続される端部回転支持台を含み、
   前記位置制限ボルトは、前記端部回転支持台と前記端部回転接続手段との間に接続され、前記位置制限ナットは、ネジ締め接合により前記位置制限ボルトに固定連結され、
   前記ロック機構は、フォク及びフォク回転軸を含み、前記固定管の円周面に均一に複数設置され、前記フォクは、前記フォク回転軸の軸周りに回転され、前記フォクは、その固定端が前記フォク回転軸を介して前記固定管の表面の取り付け溝の内部に取り付けられ、その可動端が、締め付けられている時に前記可動管の表面の取り付け溝の内部に押圧され、
   前記ロック機構、前記復元ばね及び前記締め付けくさびは、それぞれ、各前記固定管の取り付け溝に取り付けられ、
   締め付ける時に、前記可動管及び前記固定管を、まず、前記可動管の前記センタリングブロック及び前記固定管の前記象限プレートが対応して突き合わせるように初期に突き合わせ、前記可動管は、前記固定管の前記象限プレートの傾斜面の滑り溝により、突き合わせられながら、センタリングを行うと共に象限を特定し、次に、前記可動管を、前記ロック機構が前記可動管における対応する溝に進入するように前記固定管と継続して突合せ、前記電動シリンダーを運転させ、前記締め付けリングが周方向に僅かに回転するように連動し、前記締め付けくさびを前記締め付けリングの連動により径方向から内側に移動させ、前記ロック機構を前記可動管の取り付け溝まで押圧すると、締め付けの作業が完了し、
   解除する時に、前記電動シリンダーを反対方向に運転させ、前記締め付けリングが反対方向に僅かに回転するように連動し、前記復元ばねの作用により、前記ロック機構を回転させ、前記締め付けくさびを径方向から外側に移動させ、前記可動管が随時に前記固定管から離れると、解除の作業が完了する、ことを特徴とする配管自動接続締め付け装置。
2. 前記ロック機構は、ボルトを介して前記固定管の表面に固定接続されるフォク取り付け底部ケースをさらに含み、前記フォク回転軸は、前記フォク取り付け底部ケースに取り付けられ、
   前記電動シリンダーは、それぞれ、前記固定管に固定接続される前記電動シリンダーの前支持台及び前記電動シリンダーの後支持台を介して取り付けられ、
   前記固定管の周方向に均一に少なくとも三つ設置されている前記電動シリンダーは、ボルトを介して前記電動シリンダーの前支持台と前記電動シリンダーの後支持台との間に固定接続され、
   前記象限プレートには、内側が滑らかな傾斜面となる摺動傾斜溝が設置され、前記可動管が前記固定管とセンタリングを行う時に、前記センタリングブロックは、前記象限プレートの摺動傾斜溝に接触してから、前記滑らかな傾斜面に沿って摺動し、前記センタリングブロックが前記象限プレートの摺動傾斜溝に沿って摺動している時に、象限を特定しながらセンタリングを行う機能を実現し、前記センタリングブロック及び前記象限プレートは、共に、少なくとも三つ設置され、
   前記締め付けリングは、前記固定管に、その周方向に沿って摺動するように周設され、
   前記端部回転接続手段には、長い円形の貫通穴が設けられ、前記電動シリンダーが、延出する時に前記位置制限ボルトによる径方向変位の変化に対応できるように前記長円形状の貫通穴が設けられる、ことを特徴とする請求項１に記載の配管自動接続締め付け装置。
3. 前記フォクは、前記固定管の取り付け溝に取り付けられ、前記可動管における対応する溝に引っ掛かられ、
   前記締め付けくさびを径方向に移動させることにより、前記フォクが移動するように連動して、プリテンション力の大きさを調整し、
   前記フォクは、前記締め付けくさびからの力が掛からない時に、前記復元ばねにより、初期位置まで復元可能である、ことを特徴とする請求項１に記載の配管自動接続締め付け装置。