JPH05180399A - 枝管接続機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】高圧ガス容器の残ガス放出・真空引き作業に要
する人手を減らす。 【構成】高圧ガス容器の口金部２１に接続される継手３
７が先端に取り付けられた従動機構３８と、この従動機
構３８を押すためにこの従動機構３８の後方に設けられ
た押圧機構３９とからなる枝管接続機構。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、使用済み高圧ガス容器
から残ガスを取り除き容器内を真空にする作業を自動で
行う残ガス放出・真空引き設備に利用できる枝管接続機
構に関する。

【０００２】

【従来の技術】シランガス等の各種のガスは高圧ガス容
器（以下、容器と略称する）に充填されて顧客に供給さ
れている。顧客は容器からガスを取り出して使用する
が、その際使用済の容器には多少のガスが残留してい
る。この後容器は製造元に回収されて再び使用に供され
るが、その際容器内を清浄な状態にする必要がある。

【０００３】従来この作業は、人手によって行われてい
た。すなわち、高圧ガス容器の残ガスを放出させ容器内
を真空に引くガス処理設備の管路と容器の容器弁とを袋
ナットを用いて接続した後、前記設備を運転して、容器
から残ガスを排気し、ついで高純度窒素ガス等の洗浄用
ガスの注入、放出を数回繰り返し、最後に容器内を真空
引きして、容器内を清浄な状態としていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように従来は、ガ
ス処理設備の管路に容器の容器弁を袋ナットを用いて接
続するといった作業を、人手によって一本づつ行わなけ
ればならないので、前記作業に多くの手間がかかる問題
があった。本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、
高圧ガス容器の残ガス放出・真空引き作業に要する人手
を減らすことができる設備を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の枝管接続機構
は、高圧ガス容器の容器弁に接続されるホースの継手部
が先端に取り付けられた従動機構と、この従動機構を押
すためにこの従動機構の後方に設けられた押圧機構とか
らなるものである。また請求項２の枝管接続機構は、前
記押圧機構が、トグル機構でロッドを前後動させる加圧
ユニットとこの加圧ユニットのロッドと前記従動機構と
の間に設けられた偏心カムにより従動機構を前方に移動
できる微調整ユニットとで構成されたことを特徴とする
ものである。

【０００６】

【作用】請求項１の枝管接続機構では、高圧ガス容器を
所定の位置にセットし押圧機構を動作させると、ホース
の継手部が高圧ガス容器の容器弁に接続される。請求項
２の枝管接続機構では、微調整ユニットを動作させ押圧
機構の加圧ユニットを動作させると従動機構が前方に押
され従動機構のホースの継手部が高圧ガス容器の容器弁
にしっかりと接続される。

【０００７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の枝管接続機構
の一実施例を説明する。この実施例の枝管接続機構は、
高圧ガス容器の残ガス放出・真空引き設備に設けられて
いる。この高圧ガス容器の残ガス放出・真空引き設備
は、高圧ガス容器を取り扱う図１に示す容器取扱ユニッ
ト１と、高圧ガス容器の残ガスを放出させ容器内を真空
に引く図９に示すガス処理部２とによって概略構成され
ている。そして容器取扱ユニット１はさらに高圧ガス容
器を載せて回転するターンテーブル３と容器を固定する
ための容器支持機構４と高圧ガス容器の弁を開閉する容
器弁開閉機構５と高圧ガス容器が前記所定位置に送られ
たときその容器弁と前記ガス処理部２とを接続する枝管
接続機構６とによって概略構成されている。

【０００８】前記ターンテーブル３は、図２に示すよう
に、円形の台７とこれを回転させるモータ８および減速
機９とによって構成されている。このターンテーブル３
の中央には、図３に示す、容器支持機構４が設けられて
いる。容器支持機構４は、前記台７の中心に立設された
支柱１０と容器本体用Ｖ受け１１とクランプ機構１２と
弁部受け１３とで概略構成されている。容器本体用Ｖ受
け１１は、図４に示すように、ほぼＶ字状の切り欠きが
形成された板状の物で、容器の本体部分の上部と下部に
当接するように支柱１０に取り付けられている。クラン
プ機構１２は、エアーシリンダ１５と、クランプ１６と
クランプ確認用エアリミットスイッチ１７とで概略構成
されている。このクランプ機構１２は、上下２箇所に設
けられた前記容器本体用Ｖ受け１１の間に設けられてお
り、エアーシリンダ１５が伸長されると、図４中矢印Ｙ
で示すように、クランプ１６が倒れて容器本体用Ｖ受け
１１との間に容器を挟んでこれを固定する。エアーシリ
ンダ１５とエアリミットスイッチ１７は図２に示すよう
に管路９０によって接続されており、前述のようにクラ
ンプ１６を倒してエアーシリンダ１５内の圧力が所定の
値以上になるとこれがエアリミットスイッチ１７によっ
て検知され、容器が固定されたことが確認されるように
なっている。弁部受け１３は、図５に示すように、容器
の弁部１８を保持するもので、上下に位置調整できるよ
うに設けられている。この弁部受け１３には、弁部１８
の安全弁２０の設けられた側がほとんど緩みなく入る凹
部９１が形成されている。そしてこの凹部９１に弁部１
８の安全弁２０側を挿入すると容器の容器弁口金部（以
下口金部と略称する）２１はターンテーブル３の径方向
外方に向くようになっている。

【０００９】前記容器弁開閉機構５は、図６に示すよう
に、前記ターンテーブル３の上方に設けられた梁部材２
２の下に連設された昇降ユニット２３に取り付けられて
いる。この容器弁開閉機構５は、図７に示すように、下
端に設けられた爪部材２４がセンターコンプライアンス
２５を介して回転駆動機構２６に接続されて成るもので
ある。爪部材２４は、容器の弁部１８のハンドル２９に
係合するように配置された複数の爪２７が板部２８から
下方に向けて突設されたものである。回転駆動機構２６
は爪部材２４を回転させるもので、電動式や空気圧式の
ものがある。これら回転駆動機構２６と爪部材２４との
間に介在されたセンターコンプライアンス２５は、回転
駆動機構２６の中心軸と爪部材２４の中心軸の位置が若
干ずれるのを許容するもので、弁部１８のハンドル２９
に対する爪部材２４の係合が円滑に行われるようにす
る。前記昇降ユニット２３の下端部には、図７に示すよ
うに、下降停止位置検出機構３１が取り付けられてい
る。この下降停止位置検出機構３１は、逆Ｌ字状の腕部
３２，３２の一方の下端に光電管３３、他方に発光素子
３４が設けられたものである。この下降停止位置検出機
構３１の光電管３３および発光素子３４は、容器弁開閉
機構５の爪２７が容器のハンドル２９に適切に係合した
時、容器の口金部２１の上端を検知する位置に設けられ
ている。

【００１０】前記枝管接続機構６は、図６に示すよう
に、前記容器弁開閉機構５と同じ梁部材２２の下に昇降
ユニット３６を介して設けられている。この枝管接続機
構６は、図８に示すように、後述するガス処理部２のホ
ース４０を容器の口金部２１に接続するためのもので、
ガス処理部２のホース４０に接続された継手３７が従動
機構３８の先端側に取り付けられ、この従動機構３８が
押圧機構３９によって押されるようになっている。継手
３７は、ガス流通孔４１が穿設された継手本体４２の先
端側外周にチャック４３を備えたカバー４４が取り付け
られて成るものである。継手本体４２の先端部４３は口
金部２１の孔に入る大きさに加工されており、この先端
部４３の後ろには鍔部４４が形成されている。この鍔部
４４の前面には口金部２１の端面に当接するパッキン４
５が取り付けられている。この継手３７の後部には従動
機構３８が連接されている。

【００１１】従動機構３８は、前記昇降ユニット３６に
取り付けられた支持板部４６の下面前部に設けられたレ
ール部材４９に前後動自在に支持された軸受け部材４７
に、摺動軸４８が前後動自在に設けられたものである。
この摺動軸４８の先端は前記継手本体４２の後端に緩く
挿入されている。また軸受け部材４７の先端と継手本体
４２とは、円周方向に沿って６本のコイルスプリング８
８が配置されてなるフローティング機構８７で接続され
ている。この従動機構３８の後方側には、押圧機構３９
が設けられている。押圧機構３９は、加圧ユニット５０
と微調整ユニット５１とによって構成されている。加圧
ユニット５０は、前記支持板部４６の下面中央部に取り
付けられた軸受け部材５２に摺動ロッド５３が前後動自
在に挿入され、この摺動ロッド５３がその後端に取り付
けられたトグルリンク５４をピストン５５で動かすこと
によって前後動せしめるものである。このトグルリンク
５４の他端は、前記支持板部４６の後端に取り付けられ
たブロック５７に回動自在に固定されている。このブロ
ック５７の後部にはローラ５８が設けられており、前記
梁部材２２を支えている柱部材５９に設けられたブロッ
ク６０にこのローラ５８が当接して押圧機構３９の後退
を防止している。このブロック６０には板体７７を介し
てリミットスイッチ７８，７９が取り付けられている。
一方のリミットスイッチ７８はトグルリンク５４が所定
角度まで折れ曲がった状態を検知するように、他方のリ
ミットスイッチ７９はトグルリンク５４が伸びきった状
態を検知するように設けられている。押圧機構３９の摺
動ロッド５３の前端には前部部材６１を介して前記微調
整ユニット５１が取り付けられている。

【００１２】微調整ユニット５１は、前記前部部材６１
の下に固定された軸受け部材６２にロッド６３が前後動
自在にはめ込まれたもので、このロッド６３の先端は前
記従動機構３８の軸受け部材４７に固定されている。こ
のロッド６３の後端には枠６４が取り付けられており、
この枠６４には偏心カム６５がはめ込まれている。この
偏心カム６５はリンク６７を介してピストン６６に連結
されており、ピストン６６で偏心カム６５を回動させる
とロッド６３が前後動するようになっている。このピス
トン６６は軸受け部材６２の下に設けられた３角部材７
３に垂直に固定されている。

【００１３】前記ガス処理部２は、図９に示すように、
ホース４０によって枝管接続機構６と接続されたもの
で、ホース４０が連接された本管路６８と、この本管路
６８と除害装置６９を接続する放出管路７０と、前記本
管路６８と真空ポンプ７１を接続する真空管路７２とに
よって概略構成されている。本管路６８の一端は純粋窒
素の供給源９２に接続されており、他端には連成形の圧
力計７４が接続されている。本管路６８のホース４０が
接続された部分より一端側の位置には窒素弁８１が設け
られている。また前記放出管路７０には放出弁８２が設
けられており、真空管路７２には真空弁８３が設けられ
ている。これら弁８１，８２，８３は、作動用窒素管路
８４から電磁弁８１ａ，８２ａ，８３ａを介し供給され
る作動用窒素によって開閉されるようになっている。

【００１４】つぎに上記構成からなる高圧ガス容器の残
ガス放出・真空引き設備の動作を説明する。この設備で
高圧ガス容器の残ガスを処理するには、まずターンテー
ブル３上に容器を載せる。この時図５に示すように、容
器の弁部１８の安全弁２０側を容器支持機構４の弁部受
け１３の凹部９１に入れると共に、図４に示すように容
器の本体部分を容器本体用Ｖ受け１１に収めるようにす
る。この後、クランプ機構１２のエアーシリンダ１５を
伸長させてクランプ１６を倒し容器を固定する。このよ
うに容器が固定されたことは、エアーシリンダ１５内の
エア圧が所定値以上になったことをエアリミットスイッ
チ１７で検知することによって確認される。このように
して一本の容器をターンテーブル３に載せた後、ターン
テーブル３を次の容器を載せる位置まで回転させ、２本
目の容器をターンテーブル３にセットする。このように
して図１０に示すように５本の容器を載せ、更にターン
テーブル３を定められた角度回転させると、１本目の容
器が図１０中符号Ａで示す作業処理点に送られる。する
と、容器弁開閉機構５が降下され、これに追従して枝管
接続機構６が降下される。枝管接続機構６の降下は容器
弁開閉機構５よりも１パルス遅れて開始される。この降
下は、図７に示すように、容器弁開閉機構５側の昇降ユ
ニット２３に取り付けられた下降停止位置検出機構３１
によって容器の口金部２１の上端が検知された時に一旦
停止する。枝管接続機構６の位置決めはこれで完了す
る。他方の容器弁開閉機構５側だけはさらに一定パルス
量降下して、図８に示すように、爪部材２４の爪２７を
容器の弁部１８のハンドル２９に噛み合わせる。

【００１５】上述のように容器弁開閉機構５および枝管
接続機構６の高さ位置が定まった後、枝管接続機構６の
継手本体４２と容器の口金部２１を接続する。このため
には先ず枝管接続機構６の微調整ユニット５１のピスト
ン６６が偏心カム６５を回動させる。するとロッド６３
が前進して従動機構３８の軸受け部材５２を前方に押
し、枝管接続機構６の加圧ユニット５０のピストン５５
が伸長して、トグルリンク５４が伸びる。すると加圧ユ
ニット５０の摺動ロッド５３が前進して従動機構３８を
前進させ継手３７の継手本体４２が口金部２１に軽く挿
入し、強く押される。継手本体４２は摺動軸４８と継手
本体４２との間に設けられたフローティング機構８７に
よってその位置がある程度自由に動けるようになってい
るので、継手本体４２の先端は口金部２１の孔内に円滑
に導かれ、強く押されて口金部２１と枝管接続機構６と
の接続を完了する。

【００１６】このように口金２１への接続が完了する
と、図９に示すガス処理部２による残ガス処理が以下の
ように行われる。 まず真空管路７２の真空弁８３を開いて本管路６８
及びホース４０内を排気する。 この後、真空弁８３を閉じ、ついで容器弁開閉機構
５により容器の弁部１８を開き放出管路７０の放出弁８
２を開いて、容器内の残ガスを放出させる。 ついで放出弁８２を閉じ、本管路６８の窒素弁８１
を開いて容器に高純度窒素を注入する。 次に窒素弁８１を閉じて放出弁８２を開き、容器に
注入した高純度窒素を放出させる。 上記の工程を所定回数繰り返す。 放出弁８２を閉じて真空弁８３を開き容器内を排気
する。 真空弁８３を閉じる。 以上のようにして、高純度窒素により容器を洗浄し、容
器内の排気が完了した後、容器弁開閉機構５により容器
の弁部１８を閉じる。そしてこの後枝管接続機構６のピ
ストン５５、６６を駆動して口金部２１から継手本体４
２を外す。こうして１本の容器の処理が完了すると、タ
ーンテーブル３が回転し次の容器が作業処理点Ａに送ら
れて再び上述の手順で残ガス処理が行われる。

【００１７】この実施例の枝管接続機構６は、高圧ガス
容器の口金部２１に接続される継手３７が先端に取り付
けられた従動機構３８と、この従動機構３８を押すため
にこの従動機構３８の後方に設けられた押圧機構３９と
からなるものなので、高圧ガス容器を所定の位置にセッ
トし押圧機構３９を動作させると、継手３７が高圧ガス
容器の口金部２１に接続される。従ってこの実施例の枝
管接続機構６によれば、ガス処理設備のホース４０に容
器の口金部２１を袋ナットを用いて接続するといった作
業が不要となり、高圧ガス容器の残ガス放出・真空引き
作業に要する人手を減らすことができる。

【００１８】またこの実施例の枝管接続機構６では、押
圧機構３９が、トグルリンク５４を用いた機構で摺動ロ
ッド５３を前後動させる加圧ユニット５０とこの加圧ユ
ニット５０の摺動ロッド５３と前記従動機構３８との間
に設けられ微調整ユニット５１とで構成されている。微
調整ユニット５１を動作させると従動機構３８の継手３
７が高圧容器の口金部２１に挿入され、押圧機構３９の
加圧ユニット５０の作動で微調整ユニット５１を介して
従動機構３８が前方に押されて、継手３７が、高圧ガス
容器の口金部２１に強く押し付けられる。従ってこの実
施例の枝管接続機構６によれば、高圧ガス容器の口金部
２１に対する接続を確実に達成できる。

【００１９】

【発明の効果】請求項１の枝管接続機構は、高圧ガス容
器の口金部に接続される継手部が先端に取り付けられた
従動機構と、この従動機構を押すためにこの従動機構の
後方に設けられた押圧機構とからなるものなので、高圧
ガス容器を所定の位置にセットし押圧機構を動作させる
と、継手部が高圧ガス容器の口金部に接続される。従っ
てこの枝管接続機構によれば、ガス処理設備のホースに
容器の口金部を袋ナットを用いて接続するといった作業
が不要となり、高圧ガス容器の残ガス放出・真空引き作
業に要する人手を減らすことができる。

【００２０】また請求項２の枝管接続機構では、押圧機
構が、トグル機構で摺動ロッドを前後動させる加圧ユニ
ットとこの加圧ユニットの摺動ロッドと前記従動機構と
の間に設けられた微調整ユニットで構成されている。微
調整ユニットを動作させると従動機構の継手部が高圧ガ
ス容器の口金部に挿入され、押圧機構の加圧ユニットの
動作で従動機構が前方に押され、従動機構の継手部が高
圧ガス容器の口金部に強く押し付けられる。従って、こ
の枝管接続機構によれば、高圧ガス容器へのホース接続
を迅速にかつ確実に達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の枝管接続機構が設けられた残ガス放出
・真空引き設備の容器取扱ユニットを示す図。

【図２】同残ガス放出・真空引き設備のターンテーブル
の部分とクランプ機構の構成を示す概略図。

【図３】同設備の容器支持機構を示す図。

【図４】同設備の容器支持機構の容器本体用Ｖ受けとク
ランプ機構を示す平面図。

【図５】同設備の容器支持機構の弁部受けを示す平面
図。

【図６】同設備の容器弁開閉機構と枝管接続機構とこれ
らを保持する昇降ユニットを示す図。

【図７】同設備の下降停止位置検出機構を示す正面図。

【図８】実施例の枝管接続機構を示す断面図。

【図９】前記残ガス放出・真空引き設備のガス処理部を
示す系統図。

【図１０】同設備の容器取扱ユニットを示す平面図。

【符号の説明】

１……容器取扱ユニット、２……ガス処理部、３……タ
ーンテーブル、４……容器支持機構、５……容器弁開閉
機構、６……枝管接続機構、７……台、８……モータ、
９……減速機、１０……支柱、１１……容器本体用Ｖ受
け、１２……クランプ機構、１３……弁部受け、１５…
…エアーシリンダ、１６……クランプ、１７……エアリ
ミットスイッチ、１８……弁部、２０……安全弁、２１
……容器弁口金部、２２……梁部材、２３……昇降ユニ
ット、２４……爪部材、２５……センターコンプライア
ンス、２６……回転駆動機構、２７……爪、２８……板
部、２９……ハンドル、３１……下降停止位置検出機
構、３２……腕部、３３……光電管、３４……発光素
子、３６……昇降ユニット、３７……継手、３８……従
動機構、３９……押圧機構、４１……ガス流通孔、４２
……継手本体、４３……先端部、４４……鍔部、４５…
…パッキン、４６……支持板部、４７……軸受け部材、
４８……摺動軸、４９……レール部材、５０……加圧ユ
ニット、５１……微調整ユニット、５２……軸受け部
材、５３……摺動ロッド、５４……トグルリンク、５５
……ピストン、５７……ブロック、５８……ローラ、５
９……柱部材、６０……ブロック、６１……前部部材、
６２……軸受け部材、６３……ロッド、６４……枠、６
５……偏心カム、６６……ピストン、６７……リンク、
６８……本管路、６９……除害装置、７０……放出管
路、７１……真空ポンプ、７２……真空管路、７３……
３角部材、７４……圧力計、７８、７９……リミットス
イッチ、８１……窒素弁、８２……放出弁、８３……真
空弁、８４……作動用窒素管路、８７……フローティン
グ機構、８８……スプリング、９１……凹部、９２……
純粋窒素供給源。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小島 博 福岡県北九州市小倉北区東港二丁目３番１ 号 日本酸素株式会社北九州工場内 (72)発明者 広見 健二 福岡県行橋市西泉３−10−12 (72)発明者 豊田 康夫 福岡県北九州市小倉北区上富野三丁目16番 ８号 不二興産株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】高圧ガス容器の容器弁に接続されるホース
   の継手部が先端に取り付けられた従動機構と、この従動
   機構を押すためにこの従動機構の後方に設けられた押圧
   機構とからなる枝管接続機構。
2. 【請求項２】前記押圧機構が、トグル機構でロッドを前
   後動させる加圧ユニットと、この加圧ユニットのロッド
   と前記従動機構との間に設けられた偏心カムにより従動
   機構を前方に移動できる微調整ユニットとで構成された
   ことを特徴とする請求項１記載の枝管接続機構。