JP3606875B2 - 掻き取りにより掃除可能な手動選択連結装置 - Google Patents

Description

技術分野
本発明は、複数の入力管のいずれか１つを複数の出力管のいずれか１つに選択的に連結（接続）する装置に関する。
背景技術
石油製品あるいは化学薬品を生産する多くの装置において、異なる種類の製品を同じ管で搬送するために何回も一時的接続を行なう必要が生じる。このために、複数の入力管のいずれか１つを複数の出力管のいずれか１つに連結することが要求される。入力及び出力管の数はかなり多く、例えば、20あるいはそれ以上である。
掻き取りによって掃除がなされる装置（即ち、流路の内断面がすべて同じ）においてこれらの多数の管からいずれかを選択して接続することは不可避である。
このような接続の問題に対して種々の解が存在する。
第１の解は、フレキシブル接続装置（ホース）を使用することである。
他の解として、通常自動装置である、入れ子接続装置であるが、これは掻き取りによる掃除に問題がある。
出願人は既に次の解を提案した。
− ２つの垂直平面内において２つの関節接続を用いる連結（接続）装置（1990年３月９日の特許出願90−03050参照）。
− ２つの重なる平面内で可動な多数の中空柱部材を用いた連結装置であって、柱部材上部に取り付く板材を用い、両端が曲がったエルボーを用いる連結装置（1991年８月21日のフランス国特許出願FR−Ａ−２ 680 559参照）。
これらの自動装置は比較的価格が高く、従ってあるプロジェクトにおいては予算的な理由から不採用になるという問題がある。
従って、多重連結（多数の入力ラインを多数の出力ラインに連結）における問題を解決する経済的であって掻き取りによって掃除が可能な手動的な解を提案する必要がある。
こういった解は、肉体的労力を多用することなく操作できかつ掻き取りにより掃除される剛性部材を用いなければならない。
すべての入力ライン（あるいは数が少ないときにはすべての出力ライン）を同時に連結可能でなくてはならない。
発明の開示
この目的のため、本発明は、順次配列され同一内径を有する複数の第１固定部のいずれか１つを順次配列され第１固定部の内径に等しい同一内径を有する複数の第２固定部のいずれか１つに一時的に選択的に連結する装置であって、
前記複数の固定部がある高さで固定される垂直第１支持体と、
順次配列され前記第１及び第２固定部の内径に等しい内径を有する複数の関節管であって、重なる水平面内において互いに独立して変位可能であり、それぞれ前記第１固定部に連結可能である関節管と、
順次配列され前記第１及び第２固定部の内径に等しい内径を有する複数の第１連結部であって、仮想接続平面（Ｐ）内に接続フランジを有し、前記第１固定部の数に等しい数の第１連結部と、
前記複数の第２固定部が固定される支持体と、
順次配列され前記第１及び第２固定部の内径に等しい内径を有する複数の第２連結部であって、前記仮想接続平面（Ｐ）に平行な接続フランジを有し、前記第２固定部の数に等しい数の第２連結部と、
複数のカプラー（接続部材）であってそれぞれが前記１つの第１連結部を前記１つの第２連結部に連結するカプラー（接続部材）とを、
含んでなり、
前記各第２連結部は前記１つの第２固定部に直接連結され、前記第２連結部は仮想接続平面に平行な固定位置を有しかつ該平面内の実質的に水平な基準線に面して前記第１固定部のレベルよりも低いレベルにおいて規則的に配設され、
前記各関節管は前記第１固定部に連結された端部の反対側の端部において筒状コラムに連結され、該コラムは前記第１及び第２固定部と同一の内径を有しかつ前記各第１連結部から垂直方向に延伸し、前記筒状コラムのそれぞれの長さは前記第１連結部がすべて実質的に同じレベルになるように設けられ、管、筒状コラム及び第１連結部の各組合わせは該組合わせの前記基準線の全長上での移動を前記基準線のいずれか一方の側部への所定の水平移動範囲内に制限し、
隣接する第２連結部間の距離と前記所定の移動範囲は前記第１連結部の直径よりも大きい、
ことを特徴とする連結装置を提供する。
本発明の好ましい特徴として、
− 仮想接続平面は水平であり、
− 各関節管は互いに関節連結された３つの剛性部材から形成され、
− 基準線は実質的に直線であり、
− 関節管の端部は、基準線に実質的に平行な１つの垂直平面上に位置する実質的に水平なレール上を摺動するキャリッジ内に挿入され、
− 前記所定の移動範囲は、前記端部によって運ばれかつ前記キャリッジと協働するアバットメントによって少なくとも部分的に定められ、
− 前記垂直支持体と、前記複数の第１固定部は、前記直線の基準線を介して垂直平面の両側に２つのセットに分けられ、
− 前記基準線は円の一部であり、
− 前記各関節管は互いに関節連結された３つの剛性部材から構成され、かつ、中間（真ん中）の剛性部材と同じ長さである両側の剛性部材に関節連結され前記剛性部材とともにパントグラフを形成するスペーサリンクを含み、
− 筒状コラムが接続される端の剛性部材は放射状に向けられ、
− 前記第２連結部は前記仮想接続平面に垂直になって前記第２固定部に入れ子式に取り付けられ、
− 前記入れ子式第２連結部は軸回転操作レバーを備え、
− 前記第２連結部は、前記仮想接続平面に垂直な第２連結部に第１端部において関節接続された２つの顎と、閉じた前記顎の第２端部を保持するロック装置とを有し、
− 前記ロック装置はクランプ手段を有し、
− 前記クランプ手段はレーバーによって操作され、
− 前記ロック装置は１つの顎の前記第２端部に関節接続され、
− 前記第２連結部は前記第１連結部を識別するセンサを含み、
− 第１連結部と底部位置に保持される第２連結部との間にプラグが配設されている。
本発明の目的、特徴及び利点は、以下の添付図面を参照した以下の発明の実施形態（発明を限定するものではない）による説明から理解される。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の一時的選択連結装置の側面図。
図２は、図１の矢視II方向に見た同連結装置の正面図。
図３は、同連結装置の平面図。
図４は、同連結装置の部分側面図であって、変位中の何本かのチューブ（筒）状のコラム（柱）を示す。
図５は、変位中の第２連結部と３つの第１連結部の一部を示す平面図。
図６は、図１乃至図５に示す装置を２つ組み合わせて構成した別の一時的選択連結装置の側面図。
図７は、別の一時的選択連結装置の平面図であって、第２固定部分が第１固定部分の回りに円上に配列された装置を示す。
図８は、変位中の複数のチューブ状のコラムを示す部分側面図。
図９は、図５に似た別の装置の部分平面図。
図10は、図７の関節管のうちの一本の部分側面図。
図11は、同関節管の平面図。
図12は、カプラーによって第２連結部に連結された第１連結部の一部断面側面図。
図13は、図12の第１及び第２連結部の解放状態を示す部分断面側面図。
図14は、図12の第１及び第２連結部の休息状態を示す部分断面側面図。
図15は、図12乃至図14のカプラーの一部破断平面図。
図16は、図15のXVI矢視図。
図17は、図14のXVII−XVII線断面図。
発明の実施形態
図１乃至図５は、順次配列され同一内径を有する複数の第１固定部A1,A2,...,A10のいずれか１つを順次配列されすべてが前記第１固定部と同一内径を有する複数の第２固定部B1,B2,B3,...,B21のいずれか１つに選択的に連結する装置の全体を示す。
この装置は、以下のものを含む。
複数の固定部分がそれぞれH_minとH_maxとの間の特定のレベルにおいて取り付けられる垂直の第１サポート２と、
順次配列され、第１及び第２固定部と同じ内径を有し、積み重なる（レベルの異なる）水平面において個々に独立して変形可能な複数の関節管3A,3B,3C,...,3Jであって、それぞれが対応する前記第１固定部分に連結された関節管と、
順次配列され前記第１及び第２固定部分と同一の内径を有しかつ仮想平面（Ｐ）において連結フランジを有する複数の第１連結部4A,4B,4C,...,4Jであって、その数が前記第１固定部の数と同じである第１連結部と、
前記第２固定部を取り付けるサポート５と、
順次配列され前記第１及び第２固定部分と同一の内径を有しかつ仮想平面Ｐに平行な連結フランジを有する複数の第２連結部6A,6B,6C,...,6Uであって、その数が前記第２固定部の数と同じである第２連結部と、
複数のカプラー７（また図12乃至17を参照）であって、各々が前記１つの第１連結部と前記１つの第２連結部とを連結するカプラーとを有する。
本発明の種々の特徴として、
それぞれの第２連結部6A,6B,6C,...,6Uは、第２固定部B1,B2,B3,...B21の１つに直接連結され、これらの第２連結部は仮想平面に平行な固定位置に有りかつ該仮想平面Ｐ上の実質的に水平な基準線Ｌに面して規則的に配列され前記第１固定部のレベルよりも低いレベルHLに有り、
関節管3A,3B,3C,...,3Jはそれぞれ第１固定部に連結された端部の反対側の端部において筒状コラム8A,...,8Jに連結され、該筒状コラムは前記第１及び第２固定部と同じ内径を有しかつ各第１連結部4A,...,4Jから垂直方向に延伸し、前記筒状コラムのそれぞれの長さは第１連結部がすべて実質的に同一のレベル（基準線のレベル）となるような長さに設けられ、管、筒状コラム及び第１連結部の各組合わせは基準線全長でのこの組合わせの相対移動を基準線のいずれかの片側に対するの水平方向の所定移動範囲内に限定し（下記参照）、
隣接する第２連結部間の距離及びその任意の角移動範囲は第１連結部の直径よりも大きい（図５参照）。
この例において、仮想接続平面Ｐは水平である。仮想接続平面はこれに代えて傾斜していても良く、あるいは垂直であっても良い。
基準線Ｌは実質的に直線である。
関節管の端部はロッド12A,...,12Jによって該ロッドのためにベアリングを備えたそれぞれのキャリッジ10A,...,10J内に挿入され、これらのキャリッジはそれぞれレール11A,...,11J上を摺動し、これらのレールは実質的に水平であり、かつ、基準線に実質的に平行な１垂直面PV上にある。これらのレールはキャリッジ10A,...,10Jを支持してそれらの水平移動を案内する。
前記所定移動範囲は、前記関節管端部によって支持され前記キャリッジと協働（この例にあっては、ベアリングとともに）するアバットメント14、15によって少なくとも部分的に定められる。
関節管とコラムとの接続を堅固にするために、傾斜したスペーサ16B,...,16Jを関節管と関連コラムとの端部に取り付けてある。
図に示す装置は、従って、以下のものからなる関節接続リンクのセットを含む。
− 固定部（A1,A2他）であって、その接続フランジが支持構造５に取り付けられている固定部、
− 回転ジョイントによって互いに連結され関節アーム（3A他）を構成する３つの可動部材、
− 下方に湾曲する最終部材であって、固定出力管B1,B2他のいずれか１つに連結される垂直チューブを形成する最終部材。図の装置は直交する２方向の案内装置を備える。該２方向は、線（この線に沿って固定支持管が配設される）の長さ方向及び線に直角な方向である。
垂直平面PV内において垂直コラムまたはチューブに取り付けられたガイドキャリッジを備える各レールは、アセンブリの幅全体にわたって（基準線の全長にわたって）右側又は左側への変位を可能にする。
平面PVに垂直な平面においてロッド12A他あるいは摺動ガイドは垂直チューブが正面から裏側まで限定された距離移動することを可能にする。これにより、垂直チューブを固定管の前方又は背後に位置させることができる。
このガイドの機能はシステム全体の操作にとって重要である。なぜなら、既に搬送を行なっているライン（管）及び連結されるラインの位置に依存して、垂直チューブは既に連結されたラインと、
− 運転されているラインが連結されたラインのレベルよりも低いレベルに位置するならば、内側（正面側）、又は、
− 運転されているラインが連結されたラインのレベルよりも高いレベルに位置するならば、外側（後側）、
においてのみ干渉することなく移動されうるからである（図５参照）。
関節連結のその他の部材は、移動するときに決して互いに干渉することがないように配設される。
各連結のため、垂直チューブの長さは、連結点が装置の出口側において常に固定管上の連結部材のレベルに位置するように設けられる。
これらの固定され直線上に配列された出力管は、２つの装置を備える（図12乃至17参照）。
これらの装置の最初のものは、垂直な移動管を固定管に接続したり、それからはずす迅速接続カプラーである。このカプラーは、接続平面Ｐに垂直な固定軸回りに関節接続された２つの顎あるいは半割フランジ20、21（他）と、迅速なロック及びクランプのための目の粗いねじのスクリューナットシステム22とを含む。この構成はカプラーを以下の２段階で開くことを可能にする。
− ハンドル23を開位置へ動かすことにより２つの半割フランジのクランプ状態を解放する。カプラーはもはやシールされていないが、管は、安全のため（圧力下にあるラインが偶発的に開くことを防止する）、まだ所定位置に保持されている。
− スクリューナットシステム22を回転させた後に２つの半割フランジを開く。
半割フランジが取り付く部分25に関節運動自在に取り付けられた誘導センサ24は、連結される垂直管を感知し識別する。
カプラーアセンブリは、固定部Ｂの１つに対して横方向延伸するように関節でつながれたレバー26によって上下位置の間で移動される前述した第２連結部の１つを構成する入れ子部に設けられると良い。
この移動はカプラーの連結フランジを垂直管上の連結フランジから遠ざけて後者のフランジをカプラーと干渉しないように移動させる。
カプラーによってクランプされるプラグ27は、ラインがサービス（搬送）を行なわない状態に維持されるとき該ラインを密閉シールする。プラグに設けた案内溝28は使用されない垂直チューブを休止位置に保持する。
このプラグはまた、使用されていないラインに偶発的に圧力が生じた場合や掃除用スクレーパを作動させた場合の貴重かつ重要な安全手段である。
これに対する代替として、垂直管の数が10を超えるならば、垂直管の過渡の長さを避けるために、第１セットの入力管に対向させて、固定出力管Ｂの列の反対側に第２セットの入力管を設置することができる。
可動な（入力）ラインNo.Xが固定ラインNo.Yに接続されるならば（可動ラインはプラグの休止位置にある）、連結は以下の順序で進行する。
1.オペレータが垂直管を後方に移動させ、従って、管は固定ラインNo.Yの位置に依存して右側又は左側にガイドされる。
2.管をこの位置に到達させるため、サービスを行なっている、あるいは、休止位置にあるラインと干渉を避けることが必要である。固定ラインのセンターライン間の距離は、サービスを行なっている２つの隣接ライン間の垂直管の前方及び後方への移動を許容するように十分でなければならない。
3.可動垂直チューブを固定管へ連結する：
− カプラーを開く、
− レバーを用いて入れ子部の連結フランジを変位させる、
− カプラーの２つの半割フランジを閉じる、
− スクリュナットシステムをはめて締め付ける。
連結を解除するためには上記順番と逆のことを行い、そしてプラグを取り付ける。
図７乃至９示す代替実施形態において参照番号は同じであるが、ダッシュが付される。この代替形態は以下を伴う。
− 水平ガイドを不要にし、
− 関節管の（固定された）第１関節が位置する中央点を中心とする円上に出力ラインを配設し、
− 関節管の外側部を内側部に堅結するリンク30を中間部に平行となるように関節管３′に設けて少なくとも変形可能なほぼ平行四辺形又はパントグラフを形成し、
− アバットメントを設けて固定回転に垂直な平面における垂直管の相対移動を制限する。これらのアバットメント31、32は相対移動を内側及び外側閉止位置に制限する。
この実施形態の運転は、第１の実施形態の運転に関する上記説明よりも少ない。
この実施形態の利点は以下のとおりである。
− コストの削減（案内装置を必要としないため）、
− パントグラフは、垂直連結チューブを支持する前記部材を堅結することにより剛な連結を与え、垂直連結チューブを前記円の中心に対して固定した向き、好ましくは半径方向にする、
− 右−左移動は第１固定回転のみを行なわせる、
− 前−後移動は、第１固定回転を通る軸に沿って常に押したり引いたりすることによる。このことは、連結を全体として１方向その他（右から左へ）変位させるような見せかけの力を阻止する。
しかしながら、水平方向の案内をなくなるので、関節連結部の長さは制限され、従って、可能な連結点の数が減る。しかしながら、このことが受け入れられる応用例が存在する。
図はオペレータが働く領域Ｗを示す。第１連結部（4A,他）はハンドル40を有すると便利である。
本発明の装置１式の詳細な数値例を示す。
− 図１の装置は10個の入力及び21個の出力を有し、そして図６の２重の例においては、入力の数は完全に２倍（19個）とはせずにオペレータのために十分なスペースを残している。ここでは要求に適合するためある程度のフレキシビリティーを持たしている、
− レールの長さは、0.25m間隔の21個の出力の場合、5mである。例えば、カプラーの横方向の全長が約0.2mであり、柱の断面長さが0.1mのとき、総移動範囲は約0.37mである、
− 最初の２つの関節管部の長さは1.7mであり、第３番目のものは1.2m幅であり、
− 最低レベル1.15m、かつ、正面の高さが0.9mでの総高さは6mであり、
− 傾斜スペーサ16B,...,16Jはポリウレタン緩衝材を含むことが好ましく、
− 円形配列の管の部分はそれぞれ中心から1.05m、0.525m、0.6mの長さを有し、半径1.5mの基準線の場合の出力の離間角は10゜であり、
− 関節管の移動範囲は中間部に取り付けられたアバットメントによって決定され、前記中間部はそれに取り付けられた２つのアバットメントによって範囲が決定される扇形を掃く、
− 入れ子の移動距離は50mmである。
以上の説明は例示的なものであり、発明を限定するためのものではなく、当業者であれば本発明の範囲から逸脱することなく多数の変形例が可能である。
例えば、管が短い場合（出力Ｂの数が少ない）、支持ガイドは図１乃至６の態様の場合でさえも省略できる。代替例として、支持体は円形配列の場合でさえ設けられうる。
垂直接続平面を選択すれば、各コラムに必要な移動範囲が増大するが、入れ子部を省略できるという利点がある。

Claims (19)

1. 順次配列され同一内径を有する複数の第１固定部（A1,...,A10;A1',他）のいずれか１つを前記第１固定部の内径と同一内径を有し順次配列された複数の第２固定部（B1,他;B1',他）のいずれか１つに一時的に選択的に連結する装置であって、
   垂直な第１支持体（2,2'）であって、該支持体に前記複数の第１固定部がそれぞれ所定のレベルで固定される第１支持体と、
   前記第１及び第２固定部と同一の内径を有し順次配設された複数の関節管（3A,他;3'A）であって、重なる水平面においてそれぞれ独立して変位可能であり、それぞれ対応する前記第１固定部に連結される関節管と、
   前記第１及び第２固定部と同一の内径を有し順次配設された複数の第１連結部（4A,他;4'A）であって、それぞれが仮想接続平面（Ｐ）上に連結フランジを有し、前記第１連結部の数が前記第１固定部の数に等しい第１連結部と、
   前記第２固定部が固定される支持体（5;5'）と、
   前記第１及び第２固定部と同一の内径を有し順次配設された複数の第２の連結部（6A,他;6'A）であって、前記仮想接続平面（Ｐ）に平行な連結フランジを有し、数が前記第２固定部の数に等しい第２連結部と、
   それぞれが前記第１連結部の１つを前記第２連結部の１つに連結する複数の連結部材（20、21）とを、
   含んでなり、
   前記各第２連結部（6A,他;6'A）は前記第２固定部（B1,他;B1',他）に直接連結され、前記第２連結部は、前記仮想接続平面に平行な固定位置をとり、かつ、規則的に配設されて前記第１連結部のレベルよりも所定レベル（HL）低い位置において前記仮想接続平面上の実質的に水平な基準線（L,L'）の方を向き、
   前記各関節管は、前記第１固定部に連結された端部と反対側の端部において、前記第１及び第２固定部と同一の内径を有しそれぞれ前記第１連結部から垂直方向に延伸する筒状コラム（8A,他;8'A）に連結され、前記筒状コラムの長さは前記第１連結部材がすべて同じレベルに位置するように設けられ、前記それぞれの関節管、筒状コラム及び第１連結部の各組合わせは前記基準線全体に沿って移動する該組合わせの移動を前記基準線のいずれかの側面までの所定の水平移動範囲内に制限する手段を含み、
   隣接する前記第２連結部間の距離及び前記所定の移動範囲は前記第１連結部材の直径よりも大きい、
   ことを特徴とする装置。
2. 請求項１の装置であって、前記仮想接続平面（Ｐ）は水平である装置。
3. 請求項１の装置であって、前記各関節管（3A,他;3A',他）は互いに関節接続された３つの剛性部材からなる装置。
4. 請求項１の装置であって、前記基準線（Ｌ）は実質的に直線である装置。
5. 請求項４の装置であって、前記関節管の端部は対応するキャリッジ（10A,他）内に挿入され、前記キャリッジは前記基準線に実質的に平行な１つの垂直面内に位置する実質的に水平なレール（11A,他）上を摺動する装置。
6. 請求項５の装置であって、前記所定の移動範囲は、前記端部によって支持され前記キャリッジと協働するアバットメント（14,15）によって少なくとも部分的に決定される装置。
7. 請求項６の装置であって、傾斜したスペーサ（16B,他）を前記各関節管の端部と関連コラムに傾斜させて取付け、前記スペーサに緩衝装置を設けた装置。
8. 請求項４の装置であって、前記垂直な第１支持体及び前記複数の第１固定部は、前記直線の基準線を通る垂直平面の両側に２つのセットに分かれて配設された装置。
9. 請求項１の装置であって前記基準線（L'）は円の一部である装置。
10. 請求項９の装置であって、前記各関節管は、互いに関節接続された３つの剛性部材からなり、かつ、該３つの剛性部材の真ん中の剛性部材と同じ長さである両側の剛性部材に関節接続され前記剛性部材と共にパントグラフを形成するスペースリンク（30）を含んでなる装置。
11. 請求項10の装置であって、筒状コラムが接続されている前記端の剛性部材は放射状に向けられている装置。
12. 請求項１の装置であって、前記第２連結部（6A,他;6'A）は、前記仮想接続平面に垂直になるように前記第２固定部に対して入れ子式に取り付けられている装置。
13. 請求項12の装置であって、前記第２連結部は回転操作レバー（26）を有する装置。
14. 請求項12又は13の装置であって、前記第２連結部は、前記仮想平面に垂直な前記第２連結部にそれぞれ第１端部において関節連結された２つの顎（20、21）と、閉じた状態の前記顎の第２端部を保持するロック装置（22）とを含んでなる装置。
15. 請求項14の装置であって、前記ロック装置（22）はクランプ手段を含んでなる装置。
16. 請求項15の装置であって、前記クランプ手段はレバー（23）によって運転される装置。
17. 請求項14の装置であって、前記ロック装置は１つの顎の第２端部に関節接続されている装置。
18. 請求項１の装置であって、前記第２連結部は前記第１連結部を認識するセンサ（24）を有する装置。
19. 請求項１の装置であって、第１連結部と底部位置に保持される第２連結部との間にプラグを設けた装置。

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