JPS6233149B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は枢軸取付されたマンホール蓋を開閉す
る際に蓋に作用する重力と釣合わせてその開閉を
容易安全にするためにばねを利用し釣合力を発生
させるようにした小形集約的構成の改良釣合装置
に関する。タンク類、容器類その他各種処理装置
のマンホール蓋は多くの場合蝶番取付けされてい
る。マンホール蓋はマンホール座環に落下復帰す
ることにより装置、特にグラスライニング容器の
座環を損傷したり操作員に危害を及ぼしたりする
ことが時々起る。特に圧力容器類のマンホール蓋
は非常に重いのが普通で、操作することが困難で
あり、プロセス工業や重工業においても相当数雇
用されている婦人にとつては然りである。マンホ
ール蓋にばね釣合装置を付設すると、釣合の助け
のないマンホール蓋に較べて、マンホール蓋を容
易かつ安全に開閉することができ、蓋の落下によ
る傷害の可能性を事実上なくすることができる。

ドイツ実用新案第7402411号に開示されている
この種装置は、蓋が閉じられるのに伴なつて圧縮
されるところの１組の円錐盤ばねを使用した構造
である。この装置は蔓巻ばねを使用する装置より
もさらに集約的に構成されるという点で好ましい
ものである。しかしこの装置はまた若干改良すべ
き点を持つている。

この引用に記載の装置は、ばね力変化量曲線が
減退性すなわち減少性の特性を持つ。換言すれ
ば、ばねの圧縮量の増分に対応するばねの発揮力
の増分すなわち変化量が、ばねの圧縮が進むのに
伴なつて減少する。大抵のマンホール蓋機構の構
造からすると、マンホール蓋がどの位置にあつて
もこれと釣合うのに必要な力に非常に近く適合さ
せるには、ばね力変化量曲線は減退性ではなく反
対の増進性であるべきである。

しかし市販の円錐盤ばねの殆んとすべては減退
性のばね力変化量特性を持つている。

この引用に記載の装置の次の欠点は、蓋を急速
に開いた場合に起る可能性のある衝撃を吸収する
施設を持たないことである。蓋を急速に開くとい
うことは、蓋の操作を容易にする釣合装置が付設
されている場合には起り勝ちなことである。引用
に示すような蝶番式取付けの装置では殆んどの場
合、蓋の開口運動を限定する停止部が設けられて
いる。若し蓋を停止部が運動を限定する位置に向
つて急速に振開けば、蓋の運動の急激な減速によ
り衝撃が生じ、これは取付部によつて吸収されね
ばならない。従つてこの部分に高い応力が発生す
る。

この引用に記載の装置の次の欠点は、この装置
を容器に取付けるのに容器自体に対し穿孔あるい
は溶接しなければならないということである。こ
のことは既存のグラスライニング容器の場合に
は、グラスライニングを損傷する危険があるの
で、困難を伴なう。また危険環境のもとでは容器
に加工を加える際に爆発の起る危険がある。

以上次第で本発明は、蓋との釣合を保つのに要
する力に一層近く適合する増進性のばね力変化量
特性を具えたマンホール蓋のばね釣合装置を与え
ることを１つの目的とする。このことは、少くと
も２組の盤ばねを使用し、その１組が他よりも強
いようにすることにより達成される。蓋が閉じ始
めると、弱い組のばねはより急速に圧縮され、弱
い組が全圧縮された後はばね力変化量特性は強い
組に支配されることにより増加する。このように
して、各個の組のばねが減退性のばね力変化量特
性を持つに拘わらず、全体としてのばね力変化量
特性は増進性となる。

また本発明は、蓋が開口停止部に衝突した場合
に生ずる衝撃あるいは急変応力を減少せしめるば
ね釣合装置を与えることを目的とする。このこと
は、蓋が停止部材によつて限界される全開放位置
に向つて運動するときに圧縮されるところの他の
圧縮部材、好ましくは別の盤ばねを使用すること
により達成される。

さらに本発明は、既存のグラスライニング容器
に対し、それを損傷する怖のある容器自体に対す
る溶接、穿孔または類似の加工を施すことなし
に、取付けることのできるマンホール蓋の取付装
置および釣合装置を与えることを目的とする。こ
のことはグラスライニング反応器のノズルを機械
的損傷から保護するためよく使われる形式のマン
ホール保護環に対し釣合装置を取付けることによ
り達成される。前記の衝撃吸収装置は蓋を急速に
開いた場合に保護環に加わるかも知れない衝撃的
応力を軽減する機能があるので、この種の取付を
行なう有利な条件を与える。

本発明を要約して述べれば、マンホール蓋が開
放の垂直に近い位置から閉鎖位置に運動するのに
伴なつて蓋と釣合を保つために、１組が他より強
い２組の盤ばねを引張杆に共通して装備したマン
ホール蓋の釣合装置である。これは、マンホール
蓋が閉鎖位置から開放位置までの間のどの位置に
あつても蓋との良好な釣合を保つ増進性のばね力
変化量特性曲線を与える。この釣合装置はまた、
蓋が急速に開かれた場合に生ずることのある衝撃
を吸収する他の組の盤ばねを備える。この装置は
ノズル保護環形式のマンホール座環保護環に取付
けるがよく、このことは既存のグラスライニング
容器に対しライニングを損傷する怖のある溶接、
穿孔または他の工作を加えることなしに釣合装置
を取付けることができるようにする。

以下、本発明を添付図の実施例により詳細に説
明する。

第１図の部分破断平面図および第２図の局部破
断側面図に示す本発明の釣合装置は、グラスライ
ニング容器のマンホール開口を形成するノズル１
２に取付けたマンホール保護環１１上に装備され
ている。このマンホール保護環１１はノズルの縁
に抱付きこの環にボルト止めされる通常のクラン
プ（図示しない）によりノズルに固定される。ノ
ズル１２と環１１との間にはガスケツト１３を設
けこの環とマンホール蓋２０との間にはガスケツ
ト１４を設けて適宜封止する。このマンホール保
護環は半結晶化ガラスのセラミツク被覆を施すが
よい。この種の被覆は化学的耐性がすぐれている
だけでなく、機械的損傷に対して殆んどの耐蝕性
グラスライニングよりも大きい抵抗力を与える。
この代りに条件によつては、マンホール保護環を
ハステロイ（商標名）、インコネル（商標名）等
の耐蝕性金属により製作するのが好ましいことも
ある。保護環１１には１対の枢支板１５を溶接に
より取付ける。蝶番ピン１８をそれぞれの枢支板
１５に穿設した孔１７およびマンホール蓋２０に
溶接して取付けた１対の蝶番脚片２１のそれぞれ
に穿つた溝孔２２に挿通す。蓋２０は蝶番ピン１
８のまわりに旋回して、第２図に実線で示す閉鎖
位置と鎖線で示す開放位置との間を移行する。蝶
番脚片２１の溝孔２２は蓋の閉鎖位置で縦方向に
長くし、それにより蓋がその全周にわたつてガス
ケツト１４を均等に押圧することができるように
する。

第２図に示すように、マンホール蓋上の蝶番脚
片２１には放射線方向の開口停止段部２４が設け
られている。この段部２４は蓋が第２図に鎖線で
示されている開放位置に達したときに枢支板に当
ることにより蓋の開口運動を制限する。なるべく
この停止部は蓋の開口運動により図示のように垂
直から約15゜過ぎた位置に制限するのがよい。こ
のことは、先行技術による蓋が通常垂直より30゜
またはそれ以上過ぎるまで旋回することを許され
ている装置に較べると、蓋が後退停止部に突当る
ことにより取付装置に発生する応力を減ずるのに
役立つ。なるべくマンホール保護環はこれらの応
力の吸収を助けるために基準より若干厚くつくる
がよい。後で詳細に説明するように、本発明はま
たこの応力を軽減するのに役立つ衝撃吸収装置を
備えている。

釣合機構は蓋上の蝶番脚片２１に穿設した第２
の１対の孔２７に挿通された第２の蝶番ピン２６
を介してマンホールに連結される。蝶番ピン２６
はクロスヘツド２８を貫通し、そしてクロスヘツ
ド２８にはねじ付引張杆２９がねじ込んで取付け
られている。この引張杆２９はヨーク３１を貫通
し、そしてこのヨーク３１は引張杆２９の異なる
位置に適応して旋回することができるようにボル
ト杆３２により枢支板１５上に枢支されている。

２組の盤ばね３４および３５がヨーク３１を貫
通して延びる引張杆２９の部分上に緩嵌装備され
ている。引張杆の端部には座金３７および調節ナ
ツト３６を付設し、これらにより蓋が閉じるとき
蓋と釣合うために要求される力に適合するために
盤ばねにより発生させる力を調節する。ヨーク３
１上の案内部３３に取付けた円筒形カバー３８は
引張杆の端部上の盤ばね組３４，３５を囲み保護
する。

マンホール蓋が開放の垂直に近い位置から第２
図に実線により示されている閉鎖位置に向つて旋
回すると、クロスヘツドがヨーク３１から離隔す
る方向に動き、その結果ヨークを貫通している引
張杆２９は盤ばね組３４，３５を座金３７とヨー
クの端面との間に圧縮する。圧縮された盤ばね組
は蝶番ピン１８まわりのモーメントを発生し蓋の
重量により生ずるモーメントと釣合う。

各部分組の盤ばね３４および３５はばね力変化
量特性はそれぞれ減退性すなわち減少性である。
換言すれば、各組の圧縮量の増分に対応するばね
により発揮される力の増分変化は、ばねが圧縮さ
れるのに伴なつて減少する。しかしながら、ばね
力特性の異なる２組の盤ばねを使用することによ
り、この装置の全体としてのばね力特性は反対の
増進性となる。

ヨーク３１の隣の部分組３４の盤ばねは引張杆
の遠隔端にある部分組３５の盤ばねよりも直径が
大きくまた厚くせられている。その結果、第１組
３４のばね力率は第２組３５のばね力率よりも大
きく、換言すれば部分組３４は部分組３５よりも
急峻なばね力特性曲線を持つ。

蓋２０が垂直位置から閉鎖位置に向つて動き始
めるに従つて、両方の部分組のばねは圧縮され、
そして蓋に対する発生力はすべてのばねにより生
ずる影響の複合結果となる。その最初の段階の間
は、糸全体のばね力率は各個の部分組３４または
３５のいずれのばね力率より少なく、そして主と
して弱い部分組３５により支配され、これは若干
減退性となる。

部分組３５は部分組３４より弱いので、部分組
３５のばねは部分組３４のばねよりも急速に完全
平坦化され、それ以上圧縮されなくなる。この点
から蓋の運動の残りの段階を通じ、ばね力曲線の
変化は直接部分組３４に帰せられる。かくして特
性曲線の傾斜は急勾配となる。この勾配の変化の
結果として全体としてのばね力特性すなわち蓋の
垂直位置および蓋の閉鎖位置により限界される全
段階にわたるばね力特性曲線は増進性となる。

部分組のばねを適当に選択することにより、こ
の系に対する全体のばね力特性曲線を蓋と釣合う
のに要求される力に充分に近いように適合させる
ことができ、かくして蓋は垂直位置と閉鎖位置と
の間のいずれの点においても静止状態に留まるよ
うになる。蝶番ピン１８における摩擦力はこの適
合の達成に若干の裕度を許容する。これらの摩擦
力があるので蓋と釣合うのに要求される力は履歴
曲線となり、いずれかの角度位置から蓋を持上げ
るのに要求される力は同じ位置から蓋の降下を起
させないで置くのに必要な力よりも常に若干大き
い。かくして蓋はばねにより発生される力がこの
履歴曲線の範囲内にあれば、いずれの所与の角度
位置においても停止する。

第１図に示すように２つの積重ねばね組３４，
３５を使用することにより、部分組３４のばねが
部分組３５のばねより大径であるという事実であ
つても、所望の全体のばね力曲線が生ずるように
図示のように組合わせることのできる市販のばね
を選択することが可能となる。ばね径の相異はこ
れらを１組に混合わせることを可能ではないにし
ても困難にする。

第１図に示すように、ヨーク３１の前端には凹
陥部４１内に別々の２ケの盤ばね４０が設けられ
ている。これらのばねは、保持環４２により所定
位置に保持されており、蓋が第２図に鎖線で示す
位置に向つて急速に振開かれマンホール蓋側の脚
片２１上の開口停止段部２４が取付枢支板１５に
衝突するときに発生する急衝撃を吸収するのを助
けるのに役立つ。引張杆２９に取付けたロツクナ
ツト４３が開口停止段部２４が枢支板１５に衝突
する直前に盤ばね４０に当る。ばね４０の圧縮に
より発生する力は蓋を若干減速し、そうでない場
合に蓋を急速開口することにより発生する衝撃を
吸収し取付装置の応力を減ずる。

以上のように本発明によればマンホール蓋に対
する従前の釣合装置にまさる数々の利益が得られ
る。全体としてのばね力曲線が増進性であり、大
抵の蓋と釣合うのに要する力によく適合する。ま
たこの装置は蓋の急速開放によつて発生すること
のある急衝撃応力を減ずる。さらにこの釣合装置
はマンホール保護環に取付けられているので、既
存のグラスライニング反応機に容器のライニング
を損傷する可能性のある穿孔、溶接その他の加工
をすることなしに取付けることができる。上記開
示の実施例に対し本発明の範囲内においても各種
の変形をなし得ることは勿論である。

次に本発明の実施例を列記する。

(1) 枢軸取付されたマンホール蓋に対する釣合手
段として、前記蓋が枢軸を介し取付られるとこ
ろの枢支板、前記枢支板に枢支されたヨーク、
前記マンホール蓋に枢軸取付され前記ヨークを
貫いて延び蓋が旋回するのに伴なつて前記ヨー
クに関して長手方向に動く引張杆、前記引張杆
を囲み前記ヨークに接触し前記蓋が開放垂直位
置から閉鎖位置に旋回するのに伴なつて前記ヨ
ークに対し圧縮されるばね、前記蓋が前記閉鎖
位置から遠ざかつて前記開放垂直位置から旋回
するある点において前記蓋の運動を制止する開
口停止装置を持ち、さらに前記ヨークの前記ば
ねとの反対側にあつて前記引張杆を囲み前記開
口停止装置により蓋の運動が制止される点の近
くに蓋が近付くのに伴なつて前前ヨークに対し
て圧縮される少くとも１つの圧縮性部材を持つ
ところのマンホール蓋の釣合装置。

(2) 前記１項に記載の構成を基とし、前記圧縮性
部材が円錐盤ばねであるところのマンホール蓋
の釣合装置。

(3) 容器のマンホール蓋の取付および釣合手段と
して、容器のノズルにクランプ留めにより取付
けられるマンホール保護環、前記マンホール保
護環に取付けられ前記蓋が枢軸取付される少く
とも１つの枢支板、前記枢支板に枢支されるヨ
ーク、前記マンホール蓋に枢軸取付され前記ヨ
ークを貫いて延び前記蓋が旋回するのに伴なつ
て前記ヨークに関して長手方向に動く引張杆、
前記引張杆を囲み前記ヨークに接触し蓋が開放
垂直位置から閉鎖位置に旋回するのに伴なつて
前記ヨークに対して圧縮されるばねを持つとこ
ろのマンホール蓋の取付および釣合装置。

(4) 前記(3)項記載の構成を基とし、前記蓋が前記
閉鎖位置から遠ざかつて前記開放垂直位置から
旋回するある点において前記蓋の運動を制止す
る開口停止装置、前記ヨークの前記ばねとの反
対側にあつて前記引張杆を囲む少くとも１つの
圧縮性部材、蓋が前記停止装置により運動を制
止される点に近付くに伴なつて前記ヨークに対
し前記圧縮性部材を圧縮する手段を持つところ
の枢軸取付されたマンホール蓋の取付および釣
合装置。

(5) 前記４項記載の構成を基とし、前記圧縮性部
材が円錐盤ばねであるところの枢軸取付された
マンホール蓋の取付および釣合装置。

(6) 前記４項記載の構成を基とし、蓋が前記閉鎖
位置から遠ざかつて垂直を約15゜過ぎて旋回し
たときに前記開口停止装置が前記蓋の運動を制
止するようされているところの枢軸取付された
マンホール蓋の取付および釣合装置。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例装置の部分破断平面図、
第２図はその局部破断側面図を示す。 図中、１１はマンホール保護環、１２はノズ
ル、１３，１４はガスケツト、１５は枢支板、１
７は孔、１８は蝶番ピン、２０はマンホール蓋、
２１は蝶番脚片、２２は溝孔、２４は停止段部、
２６は蝶番ピン、２７は孔、２８はクロスヘツ
ド、２９は引張杆、３１はヨーク、３２はボルト
杆、３３は案内杆、３４は１組の円錐盤ばね、３
５は他組の円錐盤ばね、３６はナツト、３７は座
金、３８は円筒形カバー、４０は円錐盤ばね、４
１は凹隔部、４２は保持環、４３はロツクナツト
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 積重ねた円錐盤ばねおよび枢軸取付されたマ
   ンホール蓋が開放垂直位置から閉鎖位置に旋回運
   動するのに伴なつて前記積重円錐盤ばねを圧縮す
   る手段を含む前記蓋の釣合手段として、前記積重
   円錐盤ばねが第１の直径を持つばねの第１の部分
   組および異なる直径を持つばねの第２の部分組か
   らなり、前記第１の部分組は前記第２の部分組よ
   り急勾配のばね力特性曲線を持つようせられ、か
   くして前記蓋が垂直開放位置から閉鎖位置に旋回
   運動するのに伴なう前記両組組合わせの積重円錐
   盤ばねの全体としてのばね力特性曲線が増進性と
   なるようにしたことを特徴とするマンホール蓋の
   釣合装置。