JP2020529555A - ガス筒バルブの自動開閉装置およびその方法 - Google Patents
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Abstract
Description
11:メインプレート
20:ガス筒連結部
22、24、26:第1、第2及び第3のアクチュエーター
25:エンドキャップホルダー
28:コネクターホルダー
30:エンドキャップ支持手段
32:ラッチブロック
35:ラッチ
37:ハウジング
38:ボール
40:バルブハンドル開閉ユニット
42:回動部材
44:ラック
45:可動片
46:ラック駆動用のアクチュエーター
47:回動部材用のアクチュエーター
50:バルブハンドルユニット
51:バルブハンドルギヤー
52:バルブハンドルホルダー
55:第1の軸
56:ゼンマイ
58:ゼンマイ駆動歯車
60:ガス筒
61:バルブハンドル63:バルブ
64:ガス噴射ノズル
65:突出部
70:第1の逆転防止手段
71:ラッチ駆動用のアクチュエーター
72:軸
73:第1のラッチ
80:ゼンマイ巻きユニット
81:ゼンマイ巻き用のアクチュエーター
82:第2の軸
83:ワンウェイクラッチ
84:増幅歯車
85:遊星歯車
86:遊星歯車起動用のアクチュエーター
87:リンク
90:第2の逆転防止手段
91:第2のラッチホイール
92:第2のラッチ
100:手動開閉手段
101:バルブハンドル手動回転歯車
102:手動ノブ
110:バックラッシュ防止手段
112:固定ブロック
113:加圧部材
114:ガイドピン
117:ブレーキパッド
120:第1のアライン手段
121:位置決め棒
122:位置決めパネル
122a:アライン溝
130:第2のアライン手段
131:アライナー
131a:アラインピン
132:アラインブロック
132a:位置決め孔
140:センサー部
Claims (35)
- 昇降自在に設けられたメインプレート(11)と、前記メインプレート(11)の下部に設けられてガス筒(60)からエンドキャップ(62)を取り外した後、ガス噴射ノズル(64)にコネクターホルダー(28)を自動的に螺合するガス筒連結部(20)と、前記メインプレート(11)に第1の軸(55)を中心として回転可能なように設けられてバルブハンドル(61)を時計若しくは反時計回り方向に回転させるバルブハンドルユニット(50)と、前記メインプレート(11)の上部に設けられてガス筒(60)のバルブ(63)を自動的に開閉するバルブハンドル開閉ユニット(40)と、を備えることを特徴とするガス筒バルブの自動開閉装置。
- 昇降自在に設けられたメインプレート(11)と、前記メインプレート(11)の下部に設けられてガス筒(60)からエンドキャップ(62)を取り外した後、ガス噴射ノズル(64)にコネクターホルダー(28)を自動的に螺合するガス筒連結部(20)と、前記メインプレート(11)に第1の軸(55)を中心として回転可能なように設けられてバルブハンドル(61)を時計若しくは反時計回り方向に回転させるバルブハンドルユニット(50)と、前記第1の軸(55)を中心として回転するバルブハンドルギヤー(51)と、前記バルブハンドルギヤー(51)の一方の側に設けられてバルブハンドルギヤー(51)を時計若しくは反時計回り方向に回転させるバルブハンドル開閉ユニット(40)と、を備えることを特徴とするガス筒バルブの自動開閉装置。
- 前記バルブハンドルユニット(50)は、
前記ガス筒(60)のバルブハンドル(61)を包み込んで回転させるバルブハンドルホルダー(52)と、前記バルブハンドルホルダー(52)の内部に複数設けられてバルブハンドル(61)の凹部(61a)に係止される係止ピン(53)と、前記係止ピン(53)を下方に偏倚させる第4の弾性部材(54)と、前記バルブハンドルホルダー(52)の上部に位置してラック(44)と係合して回転するバルブハンドルギヤー(51)と、を備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のガス筒バルブの自動開閉装置。 - 前記バルブハンドル開閉ユニット(40)は、
前記メインプレート(11)にヒンジ軸(41)を中心として回動可能なように設けられた回動部材(42)と、
前記回動部材(42)の一方の側に位置するメインプレート(11)に設けられて回動部材(42)を回動させる回動部材用のアクチュエーター(47)と、
前記回動部材(42)および回動部材用のアクチュエーター(47)の間に設けられた第3の弾性部材(48)と、
前記回動部材(42)に固設された一対のラック駆動用のアクチュエーター(46)と、
前記ラック駆動用のアクチュエーター(46)の駆動につれてガイド棒(43)に導かれて進退運動する可動片(45)と、
前記可動片(45)に固定されてバルブハンドルギヤー(51)と噛合されるラック(44)と、
を備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のガス筒バルブの自動開閉装置。 - 前記メインプレート(11)に配設されてガス筒(60)から漏れ出るガスを感知するセンサー部(140)をさらに備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のガス筒バルブの自動開閉装置。
- 前記ガス筒連結部(20)は、
前記メインプレート(11)に設けられて第2の配設板(23)をエンドキャップ(62)側に進退運動させる第2のアクチュエーター(24)と、
前記第2の配設板(23)に設けられて第1の配設板(21)を第2の配設板(23)の移動方向と直交する方向に移動させる第1のアクチュエーター(22)と、
前記第1の配設板(21)に固定された垂直板(27)に回転自在に設けられてエンドキャップ(62)を包み込んで着脱するエンドキャップホルダー(25)と、
前記エンドキャップホルダー(25)を回転させてエンドキャップ(62)を取り外したり取り付けたりする第3のアクチュエーター(26)と、
前記垂直板(27)に設けられてガス筒(60)のガス噴射ノズル(64)に螺合されるコネクターホルダー(28)と、
前記エンドキャップホルダー(25)およびコネクターホルダー(28)の軸にそれぞれ固定されて第3のアクチュエーター(26)の動力が伝わるように互いに係合した第1及び第2の歯車(29a)(29b)と、
を備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のガス筒バルブの自動開閉装置。 - 前記エンドキャップホルダー(25)にエンドキャップ支持手段(30)がさらに配備されたことを特徴とする請求項6に記載のガス筒バルブの自動開閉装置。
- 前記エンドキャップ支持手段(30)は、
前記エンドキャップホルダー(25)に貫通するように複数形成された通孔(31)と、
前記各通孔の外側に位置するようにエンドキャップホルダー(25)に締結部材(33)により固定されたラッチブロック(32)と、
前記ラッチブロック(32)にピン(34)を中心として回動可能なように設けられて通孔(31)を介してエンドキャップホルダー(25)の内部に露出されてエンドキャップホルダー(25)の内部に収容されたエンドキャップ(62)を支持するラッチ(35)と、
前記ラッチブロック(32)およびラッチ(35)の間に設けられてラッチ(35)をエンドキャップホルダー(25)の内部に偏倚させる弾性部材(36)と、
を備えることを特徴とする請求項7に記載のガス筒バルブの自動開閉装置。 - 前記エンドキャップホルダー(25)の通孔(31)を介して前記エンドキャップホルダー(25)の内部に露出されるラッチ(35)に傾斜面(35a)および係止爪(35b)を形成して、エンドキャップホルダー(25)にエンドキャップ(62)を収納するときには、前記エンドキャップ(62)が傾斜面(35a)によりラッチ(35)を通過するようにし、前記エンドキャップ(62)が収納された状態では、係止爪(35b)にエンドキャップ(62)の突出部(65)が係止されて支持されるようにしたことを特徴とする請求項8に記載のガス筒バルブの自動開閉装置。
- 前記エンドキャップ支持手段(30)は、
前記エンドキャップホルダー(25)に貫通するように複数形成された通孔(31)と、
前記各通孔に螺合するハウジング(37)と、
前記ハウジング(37)の内部に収容されてエンドキャップホルダー(25)の内部に収容されたエンドキャップ(62)の漏れテスト孔(leak test hole)(62a)に嵌まり込んでエンドキャップ(62)を支持するボール(38)と、
前記ハウジング(37)の内部に設けられてボール(38)をエンドキャップホルダー(25)の内部に偏倚させるコイルばねなどの弾性部材(39)と、
を備えることを特徴とする請求項7に記載のガス筒バルブの自動開閉装置。 - 前記エンドキャップホルダー(25)にエンドキャップ支持手段(30)を等間隔にて複数設けたことを特徴とする請求項7、請求項8、請求項10のうちのいずれか1項に記載のガス筒バルブの自動開閉装置。
- 前記第1の軸(55)の回転によりゼンマイ(56)が巻かれるようにするゼンマイ巻きユニット(80)と、
前記ゼンマイ巻きユニット(80)を駆動する駆動手段と、
前記ガス筒(60)のバルブ(63)を開いたときにバルブハンドルギヤー(51)に噛合されてゼンマイ(56)の復元力によりバルブハンドルホルダー(52)が正回転しないようにする第1の逆転防止手段(70)と、
前記駆動手段の駆動によりゼンマイ(56)を巻くときに第2の軸(82)が逆転しないようにする第2の逆転防止手段(90)と、
をさらに備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のガス筒バルブの自動開閉装置。 - 前記ゼンマイ巻きユニット(80)は、
前記バルブハンドルユニット(50)の中心に設けられた第1の軸(55)と、
前記バルブハンドルユニット(50)の内部に位置するように設けられた固定ピン(59)と、
前記固定ピン(59)に一方の端が固定され、他方の端は第1の軸(55)に固定されてバルブハンドル(61)が開かれる方向に第1の軸(55)が回転することにつれて巻かれるゼンマイ(56)と、
を備えることを特徴とする請求項12に記載のガス筒バルブの自動開閉装置。 - 前記駆動手段は、
前記バルブハンドルギヤー(51)の上部に位置するように第1の軸(55)に固定されたゼンマイ駆動歯車(58)と、
前記メインプレート(11)に回転自在に設けられた第2の軸(82)と、
前記第2の軸(82)に固定されて第2の軸(82)の回転数を増幅させる増幅歯車(84)と、
前記第2の軸(82)に固定されたリンク(87)と、
前記リンク(87)の他の一方の端に増幅歯車(84)と係合するように設けられてゼンマイ駆動歯車(58)に係合したり、係合が解除されたりする遊星歯車(85)と、
前記リンク(87)の他の一方の端にロッド(86a)が蝶合されてリンク(87)を回動させる遊星歯車起動用のアクチュエーター(86)と、
前記第2の軸(82)を回転させて第1の軸(55)にゼンマイ(56)が巻かれるようにするゼンマイ巻き用のアクチュエーター(81)と、
を備えることを特徴とする請求項12に記載のガス筒バルブの自動開閉装置。 - 前記メインプレート(11)とバルブ(63)に第1のアライン手段(120)がさらに配備されたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のガス筒バルブの自動開閉装置。
- 前記第1のアライン手段(120)が、
前記バルブ(63)の外側に少なくとも1つ以上突設された位置決め棒(121)と、
前記メインプレート(11)の下部に設けられてバルブハンドルユニット(50)がバルブハンドル(61)に結合するときに位置決め棒(121)がアライン溝(122a)に嵌め込まれながらガス筒(60)の位置を補正する位置決めパネル(122)と、
を備えることを特徴とする請求項15に記載のガス筒バルブの自動開閉装置。 - 前記第1の逆転防止手段(70)は、
前記メインプレート(11)に設けられたラッチ駆動用のアクチュエーター(71)と、
前記メインプレート(11)に軸(72)を中心として回動可能なように設けられて一方の端がバルブハンドルギヤー(51)に噛合され、他方の端はラッチ駆動用のアクチュエーター(71)のロッドに接続される第1のラッチ(73)と、
前記第1のラッチ(73)に復元力を与える第1の弾性部材(74)と、
を備えることを特徴とする請求項12に記載のガス筒バルブの自動開閉装置。 - 前記ゼンマイ巻き用のアクチュエーター(81)にピストンの移動を感知するセンサー(88)を設けてゼンマイ(56)が完全に巻かれてセンサー(88)がゼンマイ巻き用のアクチュエーター(81)のピストンの移動を感知できないことにより制御部によりゼンマイ巻き用のアクチュエーター(81)の駆動を中断させることを特徴とする請求項14に記載のガス筒バルブの自動開閉装置。
- 前記第2の逆転防止手段(90)は、
前記第2の軸(82)に固定された第2のラッチホイール(91)と、
前記第2のラッチホイール(91)に噛合されてワンウェイクラッチ(83)の復元の際に第2の軸(82)が逆転しないようにする第2のラッチ(92)と、
前記第2のラッチ(92)に一方の端が連結された第2の弾性部材(93)と、
を備えることを特徴とする請求項12に記載のガス筒バルブの自動開閉装置。 - 停電の際にバルブハンドル(61)を手動で開閉する手動開閉手段(100)がさらに配備されたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のガス筒バルブの自動開閉装置。
- 前記手動開閉手段(100)は、
前記メインプレート(11)に回転自在に設けられてバルブハンドルギヤー(51)に係合するバルブハンドル手動回転歯車(101)と、
前記バルブハンドル手動回転歯車(101)を回転させるようにメインプレート(11)の外側に露出されるように設けられた手動ノブ(102)と、
前記手動ノブ(102)の回転をバルブハンドル手動回転歯車(101)に伝える伝動手段(103)と、
を備えることを特徴とする請求項20に記載のガス筒バルブの自動開閉装置。 - 前記伝動手段(103)が、一対のかさ歯車であることを特徴とする請求項21に記載のガス筒バルブの自動開閉装置。
- 前記バルブハンドルホルダー(52)がバルブハンドル(61)から組み外されるとき、完全に解けなかったゼンマイ(56)によりバックラッシュが生じないようにするバックラッシュ防止手段(110)が第1の軸(55)にさらに配備されたことを特徴とする請求項12に記載のガス筒バルブの自動開閉装置。
- 前記バックラッシュ防止手段(110)は、
前記第1の軸(55)に嵌め込まれ、上板(111)に締結部材(116)により固定された固定ブロック(112)と、
前記固定ブロック(112)の下部に位置するように第1の軸(55)に嵌め込まれてゼンマイ駆動歯車(58)の上面に接続される加圧部材(113)と、
前記固定ブロック(112)から加圧部材(113)が昇降可能なようにするガイドピン(114)と、
前記固定ブロック(112)と加圧部材(113)との間に設けられて加圧部材(113)を下方に偏倚させる第5の弾性部材(115)と、
を備えることを特徴とする請求項23に記載のガス筒バルブの自動開閉装置。 - 前記加圧部材(113)の底面にブレーキパッド(117)が固定されたことを特徴とする請求項24に記載のガス筒バルブの自動開閉装置。
- 前記第1、第2及び第3のアクチュエーター(actuator)(22)、(24)、(26)は、油圧または空圧シリンダー、ステップモーターまたはサーボモーターのうちのいずれか1種であることを特徴とする請求項6に記載のガス筒バルブの自動開閉装置。
- 前記メインプレート(11)とガス筒(60)のバルブ(63)に第2のアライン手段(130)がさらに配備されたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のガス筒バルブの自動開閉装置。
- 前記第2のアライン手段(130)は、
前記メインプレート(11)の底面に固定され、2つ以上のアラインピン(131a)を有するアライナー(131)と、
前記ガス筒(60)のバルブ(63)に着脱自在に固定され、アラインピン(131a)が嵌め込まれる位置決め孔(132a)が形成されたアラインブロック(132)と、
前記アラインブロック(132)をバルブ(63)に締結部材で固定する締結板(133)と、
を備えることを特徴とする請求項27に記載のガス筒バルブの自動開閉装置。 - キャビネットにガス筒(60)をアラインされるようにローディングするステップと、前記ガス筒(60)からエンドキャップ(62)を取り外すステップと、前記エンドキャップ(62)の取り外されたガス噴射ノズル(64)にコネクターホルダー(28)を螺合するステップと、前記バルブハンドルホルダー(52)に空回転自在に設けられた第1の軸(55)の逆転を抑えつつ、第1の軸(55)を正回転させて第1の軸(55)にゼンマイ(56)を巻くステップと、前記バルブハンドルホルダー(52)の正回転を抑えつつ、ガス筒(60)のバルブハンドル(61)を逆転させてバルブ(63)を開くステップと、前記ガス筒(60)の取り替え時期またはガスの漏出が感知されれば、バルブ(63)を自動的に閉めるステップと、を含むことを特徴とするガス筒バルブの自動開閉方法。
- 前記ガス筒(60)のバルブ(63)を開く前に第1の軸(55)によりゼンマイ(56)を巻くことを特徴とする請求項29に記載のガス筒バルブの自動開閉方法。
- 前記ガス筒(60)からガス配管(12)を介してガスが供給されるとき、センサー部(140)がガスの漏出を感知できなければガスを供給し続け、センサー部(140)がガスの漏出を感知すれば、バルブハンドルギヤー(51)の抑制を解除してゼンマイ(56)の復元力によりバルブハンドル(61)を強制的にロックするようにすることを特徴とする請求項29に記載のガス筒バルブの自動開閉方法。
- 前記ガス筒(60)のガス噴射ノズル(64)が開かれた状態で、停電の際にバルブハンドルギヤー(51)の抑制を解除してゼンマイ(56)の復元力によりバルブハンドル(61)を強制的にロックするようにすることを特徴とする請求項29に記載のガス筒バルブの自動開閉方法。
- 前記ゼンマイ(56)が解けてバルブハンドルホルダー(52)がバルブハンドル(61)をロックした状態で、バルブハンドル開閉ユニット(40)がバルブハンドル(61)を電気的な力でさらにロックするステップを行うことを特徴とする請求項31に記載のガス筒バルブの自動開閉方法。
- 前記バルブハンドルギヤー(52)およびゼンマイ駆動歯車(58)の抑制を解除して、バルブハンドルホルダー(52)およびゼンマイ駆動歯車(58)の回転が自在にされている状態で、バルブハンドルギヤー(51)を手動で回転させてガス筒(60)のバルブ(63)を閉めることを特徴とする請求項29に記載のガス筒バルブの自動開閉方法。
- 前記バルブハンドル(61)からバルブハンドルホルダー(52)が組み外されないうちに遊星歯車(85)をゼンマイ駆動歯車(58)から係脱させることを特徴とする請求項31に記載のガス筒バルブの自動開閉方法。
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