(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の端部には雌ねじが形成され他方の端部にはニップルが配設される電極棒を、前記雌ねじ側を上方に向けて立設した状態で、前記電極棒の雌ねじを接続して電気炉または灰溶融炉側の電極に向かって搬送可能に構成する電極棒の接続装置であって、
複数の電極棒をストック可能なストッカ装置と、
前記電極棒を懸吊する懸吊機と、前記懸吊機に懸吊され前記電極棒を螺合して接続する接続具と、
前記ストッカ装置にストックされる電極棒を前記接続具に接続して懸吊するとともに前記炉側電極に前記電極棒を接続可能に移動させる制御装置と、を有して構成され、
前記接続具が、前記接続具の一端に配設されて前記電極棒の雌ねじに螺合可能な接続ニップルと、前記接続具の内部に配設されるとともに前記接続ニップルが前記電極棒の雌ねじと螺合する際に前記接続ニップルのテーパねじの略ねじのリードストローク分の移動量を吸収するバランサー手段と、前記電極棒に前記接続ニップルを螺合させる締め付け手段と、前記接続ニップルを逆転することによって、前記電極棒の両端部に配設された雌ねじ側とニップル側のうち前記雌ねじ側の螺合解除を可能にするロックリングと、を有して構成されることを特徴とする電極棒の接続装置。
【請求項２】
前記ストッカ装置が、１本の電極棒を２位置間に展開するために収納把持する電極棒収納手段と、少なくとも１本の電極棒を水平状態で支持するストッカ部と、前記ストッカ部に配設される電極棒を前記電極棒収納手段に送給する電極棒送給手段と、前記電極棒収納手段を前記電極棒の受け入れのために水平位置と前記電極棒を前記電極棒収納手段から離脱させるための垂直位置に展開する展開駆動手段と、を有して構成されることを特徴とする請求項１記載の電極棒の接続装置。
【請求項３】
一端に懸吊機に係合可能な係合部を有し、他端に接続ニップルを配設するとともに、電極棒の一端に形成された雌ねじを前記接続ニップルで螺合するように構成する電極棒接続具であって、
前記電極棒接続具の内部に配設されるとともに前記接続ニップルが前記電極棒の雌ねじと螺合する際に前記接続ニップルのテーパねじの略ねじのリードストローク分の移動量を吸収するバランサー手段と、前記電極棒に前記接続具を螺合させる締め付け手段と、前記接続ニップルを逆転することによって、前記電極棒の両端部に配設された雌ねじ側とニップル側のうち前記雌ねじ側の螺合解除を可能にするロックリングと、を有して構成されることを特徴とする電極棒接続具。
【請求項４】
一端に懸吊機に係合可能な係合部を有し、他端に接続ニップルを配設するとともに、電極棒の一端に形成された雌ねじを前記接続ニップルで螺合するように構成する接続具本体と、
前記接続具本体を内部に移動可能に収納する外ケース体と、を有して構成され、
前記接続具本体の内部に配設されるとともに前記接続ニップルが前記電極棒の雌ねじと螺合する際に前記接続ニップルのテーパねじの略ねじのリードストローク分の移動量を吸収するバランサー手段と、前記電極棒に前記接続具を螺合させる締め付け手段と、前記接続ニップルを逆転することによって、前記電極棒の両端部に配設された雌ねじ側とニップル側のうち前記雌ねじ側の螺合解除を可能にするロックリングと、を有し、
前記外ケース体が、内部に配設する前記接続具本体の廻り止め手段と、前記電極棒を接続する際に把持する把持手段と、を備えて構成されることを特徴とする電極棒接続具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ごみ処理施設の灰溶融炉あるいは電気炉等で使用される電極棒の接続装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ごみ処理施設においては、各所から集配されたごみを燃焼炉で燃焼させた後、残った灰を灰溶融炉内に送り込んで溶融することによってごみ処理を行なっている。灰溶融炉では、複数の電極棒をクレーンで懸吊しながら炉内に配置された炉内電極に直列状に接続し、炉内に送られた集められた灰を、電極棒の先端部に発生させるアークにより溶融する。
【０００３】
この電極棒８は、日本工業規格で定められた人造黒鉛電極の丸型電極が使用され、図１４に示すように、両端にソケット８ａ加工を施し一方のソケット８ａにはニップル８ｂが装着される。ソケット及びニップルはテーパあるいはストレートのいずれかで形成され、長さは約１ｍ〜２ｍのものが多いため、通常、複数の電極棒を、一方の電極棒のソケットに他方の電極棒のニップルを螺合することによって接続して使用している。しかし、電極棒は黒鉛で形成されているため、炉内で使用している間に消耗して減短され、新たな電極棒を頻繁に継ぎ足さなければならない。
【０００４】
従来、電極棒を灰溶融炉内に挿入して接続する方法は、図１５に示すように行なわれる。まず１本１本の電極棒８を、クレーン１３１に装着した懸吊具１３２で接続して、灰溶融炉９上に設置した炉上作業床１３３に移動させる。この際、クレーン１３１で懸吊された電極棒８はニップル８ｂが下方に向かった状態にある。一方、灰溶融炉９側においては、図示しない把持機で支持された消耗された電極棒８’が、炉内電極１３４に接続されて立設されている。炉上作業床１３３に移動された電極棒８はクレーン１３１により下降され電極棒８’に接近する。そして、新たな電極棒８のニップル８ｂが電極棒８’のソケット８’ａに挿入されると、炉上作業床１３３で作業する２人の作業者によって新たな電極棒８に装着した締め付け用ハンドル１３５を手で回して接続する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の電極棒の接続方法では、炉の直上で人手を使って行なわれるため、極めて危険を伴うばかりでなく、電極棒を消耗した電極棒に接続する場合において、ねじ込み作業に時間がかかる。特に人造黒鉛電極は脆いため、懸吊された電極棒の真直状態が悪いとねじ込み時にニップルのねじあるいはソケットのねじが欠けやすい。また、電極棒を炉上作業床に移動する際に電極棒に締め付け用ハンドルを装着しなければならないため、さらに作業時間が増加する。
【０００６】
また、クレーンで懸吊する複数の電極棒は、ストックされている場所で懸吊する際に、いちいち立設しなければならないため、作業時間が掛かるばかりでなく危険をも要することになる。そのために接続具を使用して電極棒を自動化によって接続することが求められていた。しかし、自動化するにあたって、重量の大きな電極棒をねじ結合するには、接続する接続具の自動下降によって、ねじ山の一部に負荷が掛かりやすくねじ山を損傷しないでねじ結合しなければならない。また、複数の電極棒が接続している中で、接続具を外す際に、一端、接続した電極棒を残して接続具だけを外さなければならない。つまり、電極棒は両側でねじ結合しているため、接続具を取り外す際に接続具についたまま一緒に外れると、再度、電極棒を接続する作業を行なわなければならず、しかもねじ山を損傷しやすい。
【０００７】
この発明は、上述の課題を解決するために、第１に、電極棒の接続を自動化によって行なうことであり、さらに第２として、自動化する際に電極棒の損傷を起こすことなく安全でしかも確実に接続できる電極棒の接続装置及び接続具を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る電極棒の接続装置は、上記の課題を解決するために、以下のように構成するものである。すなわち、
一方の端部には雌ねじが形成され他方の端部にはニップルが配設される電極棒を、前記雌ねじ側を上方に向けて立設した状態で、前記電極棒の雌ねじを接続して電気炉または灰溶融炉側の電極に向かって搬送可能に構成する電極棒の接続装置であって、
複数の電極棒をストック可能なストッカ装置と、
前記電極棒を懸吊する懸吊機と、前記懸吊機に懸吊され前記電極棒を螺合して接続する接続具と、
前記ストッカ装置にストックされる電極棒を前記接続具に接続して懸吊するとともに前記炉側電極に前記電極棒を接続可能に移動させる制御装置と、を有して構成され、
前記接続具が、前記接続具の一端に配設されて前記電極棒の雌ねじに螺合可能な接続ニップルと、前記接続具の内部に配設されるとともに前記接続ニップルが前記電極棒の雌ねじと螺合する際に前記接続ニップルのテーパねじの略ねじのリードストローク分の移動量を吸収するバランサー手段と、前記電極棒に前記接続ニップルを螺合させる締め付け手段と、前記接続ニップルを逆転することによって、前記電極棒の両端部に配設された雌ねじ側とニップル側のうち前記雌ねじ側の螺合解除を可能にするロックリングと、を有して構成されることを特徴とするものである。
【００１０】
前記ストッカ装置が、１本の電極棒を２位置間に展開するために収納把持する電極棒収納手段と、少なくとも１本の電極棒を水平状態で支持するストッカ部と、前記ストッカ部に配設される電極棒を前記電極棒収納手段に送給する電極棒送給手段と、前記電極棒収納手段を前記電極棒の受け入れのために水平位置と前記電極棒を前記電極棒収納手段から離脱させるための垂直位置に展開する展開駆動手段と、を有して構成されることを特徴とするものであればよい。
【００１１】
また、この電極棒接続具は、一端に懸吊機に係合可能な係合部を有し、他端に接続ニップルを配設するとともに、電極棒の一端に形成された雌ねじを前記接続ニップルで螺合するように構成する電極棒接続具であって、
前記電極棒接続具の内部に配設されるとともに前記接続ニップルが前記電極棒の雌ねじと螺合する際に前記接続ニップルのテーパねじの略ねじのリードストローク分の移動量を吸収するバランサー手段と、前記電極棒に前記接続具を螺合させる締め付け手段と、前記接続ニップルを逆転することによって、前記電極棒の両端部に配設された雌ねじ側とニップル側のうち前記雌ねじ側の螺合解除を可能にするロックリングと、を有して構成されることを特徴とするものである。
【００１２】
また、この発明に係る電極棒接続具は、一端に懸吊機に係合可能な係合部を有し、他端に接続ニップルを配設するとともに、電極棒の一端に形成された雌ねじを前記接続ニップルで螺合するように構成する接続具本体と、
前記接続具本体を内部に移動可能に収納する外ケース体と、を有して構成され、
前記接続具本体の内部に配設されるとともに前記接続ニップルが前記電極棒の雌ねじと螺合する際に前記接続ニップルのテーパねじの略ねじのリードストローク分の移動量を吸収するバランサー手段と、前記電極棒に前記接続具を螺合させる締め付け手段と、前記接続ニップルを逆転することによって、前記電極棒の両端部に配設された雌ねじ側とニップル側のうち前記雌ねじ側の螺合解除を可能にするロックリングと、を有し、
前記外ケース体が、内部に配設する前記接続具本体の廻り止め手段と、前記電極棒を接続する際に把持する把持手段と、を備えて構成されることを特徴とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
本形態の電極棒の接続装置（以下、接続装置という）Ｍは、図１に示すように、ストッカ装置（以下、電極スタンドという）６にストックされている電極棒（図１４に示すもので、以下、主電極という）８を接続具２を用いて懸吊機１で懸吊し、灰溶融炉（以下、炉９という）９に移動して消耗した主電極９２に接続するものであり、炉９上には、炉９内の炉内電極９１を接続した主電極９２が電極把持器９３に支持されている。新たな主電極８は消耗された主電極９２にすべて自動的に接続される。そして、新たな主電極８が消耗された主電極９２に接続されると、電極把持器９３は消耗された主電極９２の把持を解除して、新たな主電極８の上部を把持するようにつかみ替えを行なう。
【００１５】
この接続装置Ｍは、主電極８を懸吊する懸吊機１と、懸吊機１に懸架され主電極８に螺合する接続具２と、複数の主電極８を水平状態でストックする電極スタンド６と、これらを制御する制御装置７と、から構成される。
【００１６】
主電極８は、図１４のように、丸状に形成された電極本体の両端面にテーパ状の雌ねじ（以下、ソケットという）８ａを形成し、一方のソケット８ａに中央部から両側に向かって小径になるようなテーパ状のニップル８ｂを螺合させて形成している。
【００１７】
懸吊機１は、電極スタンド６上と炉９上との間を架設するクレーン１１と、クレーン１１上を走行する走行台車１２と、走行台車１２上に配置され接続具２を懸吊する巻上機１３と、を備えている。さらに、クレーン１１上にはクレーン制御盤１４が装着され、走行台車１２の原点位置から電極スタンド６及び炉９への位置検出を制御している。また、走行台車１２上には接続具用制御盤１５が装着され接続具２の下降位置及び速度制御を行なっている。
【００１８】
接続具２は、図２〜３に示すように、上部から下部に向かって順に天井部２０と本体部３０とテーパ状の接続ニップル５１を有する接続部５０とを有して構成されている。天井部２０には、巻上機１３のフック１３ａに懸吊される少なくとも１個の（本形態では２個）シャックル２１を支持する支持アーム２２を備える懸吊部２３と、懸吊部２３の下方で上限振れ止めガイド２４を両端に有するガイド支持部２５と、が配置されている。支持アーム２２は中央部でガイド支持部２５の上部突起部２５ａに軸支され２個のシャックル２１を揺動可能に配置する。上限振れ止めガイド２４は天井部２０を横架するガイド支持部２５の両端に下方に向かって長尺状に形成され、巻上機１３に取り付けられたガイドローラ（図示せず）に案内されて本体部３０とともに下降する。そして、この上限振れ止めガイド２４によって接続具２のクレーン１１上での走行の際における接続具２の振れ、及び接続具２の下降始めの際における振れを防止することができる。
【００１９】
本体部３０は、天井部２０と、天井部２０の下部から下方に延設するように取り付けられた複数本（本形態では６本）の支持ピン２７で連結支持され、上部に上フレーム３１、下部に下フレーム３２を配置し上フレーム３１と下フレーム３２間を筒状の中間フレーム３３で覆ってケース体３４を構成し、ケース体３４の内部には、下部に自動締め付け部材としての電動トルクレンチ３５と、上部に圧縮コイルばねで形成するねじ込み吸収バランサー（以下、バランサーという）３６と、が装着され、ケース体３４の外部には、上部に接続具２の下降する際の各位置を検出するねじ込み検出装置（以下、検出装置という）４１（図４参照）と２個の制御盤４６、４７が配置され、下部には、後述の電極スタンド６や炉９上に配置された廻り止めガイド筒に挿入案内する廻り止めガイドローラ３７が対称位置に一対配置されている。
【００２０】
本形態で使用される電動トルクレンチ３５は、下フレーム３２に設けられた支持台３８に支持され、接続具２の昇降の際に接続ニップル５１を回転させ所定トルクで締め付けを行なうように作用される。自動締め付け部材としては、電動トルクレンチに限らずエアや油圧アクチュエータでもよい。
【００２１】
また、バランサー３６は、本発明の特徴部分のひとつを示すものであり、各支持ピン２７に圧縮コイルばねを嵌装して形成される。各支持ピン２７は、天井部２０のガイド支持部２５下面に一端が固着され、本体部３０の上フレーム３１を貫通してケース体３４の中間フレーム３３内に延設される。各支持ピン２７の下端部にはストッパ受け板２８が装着され、支持ピン２７と共に中間フレーム３３内を上下移動可能に配置される。
【００２２】
そして、バランサー３６は、上端が上フレーム３１に当接され、下端がストッパ受け板２８に当接され、本体部３０が天井部２０に対して下方に移動する際に本体部３０を上方に向けて付勢するように配置される。このバランサー３６は、主電極８とねじ結合する際に、ねじのリードストローク分の移動量を吸収するように作用するとともに、本体部３０と接続部５０の自重を支えることができるので、接続部５０の接続ニップル５１と主電極８のソケット８ａとのねじ結合を無理な力を発生することなく締め付けをスムーズに行なうことができる。この説明は後述の作用説明で詳細に述べる。
【００２３】
上フレーム３１には、各支持ピン２７の間に囲まれるように、弾性状のストッパ３９（本形態ではゴムストッパ３９）が下方に向かって配置されている。ストッパ３９は、接続具２が主電極８を接続して懸吊する際、本体部３０が天井部２０に対して下降する際に、ストッパ受け板２８に当接することによって本体部３０の下降端を規制する。
【００２４】
なお、各支持ピン２７には、天井部２０のガイド支持部２５と本体部３０の上フレーム３１間に蛇腹カバー４０が装着されている。
【００２５】
検出装置４１は、図４に示すように、中間フレーム３３の上部、つまりバランサー３６の外側あたりに対称位置に一対装着され、天井部２０のガイド支持部２５下面に取り付けられて下方に延設するドグ支持シャフト４２と、ドグ支持シャフト４２に止めねじで固着されたドグ４３と、中間フレーム３３に装着される複数のセンサ４４と、から構成される。センサ４４は、近接スイッチが使用され、ドグ４３が接近すると感知するように構成されている。なお、センサ４４の種類は特に限定するものではない。
【００２６】
各センサ４４は、ドグ支持シャフト４２を挟んで両側に各２個づつブラケット４５に装着され、図４中、右側の上に配置された第１センサ４４Ａは、主電極８が消耗された主電極９２（図１参照）を接続した後、電極把持器９３（図１参照）のつかみ替えを指示するように感知する。左側上に配置された第２センサ４４Ｂは、接続具２が主電極８を接続して懸吊している状態（在荷確認用）を感知する。右側下に配置された第３センサ４４Ｃは、接続具２が主電極８に接続しない状態、つまり、接続具２に負荷が掛かっていない状態（空荷確認用）を感知する。この状態においては、バランサー３６は、本体部３０及び接続部５０の重量を受けているため、自然状態に対して撓んだ状態にある。左下に配置された第４センサ４４Ｄは、巻上機１３で懸吊された接続具２の下降を停止するように感知する。この場合、接続ニップル５１のテーパねじが主電極８のソケット８ａのテーパねじに掛かり始める瞬間に、本体部３０が主電極８で支持されるため、撓んでいたバランサー３６は略ねじのリードストローク分、本体部３０を上方に押し上げる。本体部３０の上方移動により、ドグ４３が第４センサ４４Ｄに近接して接続具２の下降停止の指令を行なう。なお、各センサ４４は、第１センサ４４Ａから順に高さ位置が低くなるように配置されている。
【００２７】
検出装置４１の付近には２個の制御盤４６、４７が装着され、検出装置４１の制御や電動トルクレンチ３５のトルク設定を行なう。
【００２８】
接続部５０は、下端部にテーパ雄ねじが形成される上述の接続ニップル５１が装着され、接続ニップル５１上にロックリング５２が装着される。接続ニップル５１は主電極８のソケット８ａに螺合できるように形成される。
【００２９】
ロックリング５２は、炉９上において、主電極８を電極把持器９３で把持されている主電極９２に締め付けた後、逆転する際に、締め付けトルクを瞬時に解放するように形成され、主電極８のニップル８ｂ側を電極把持器９３で把持された主電極９２から外すことなく、接続具２の接続ニップル５１が主電極８のソケット８ａ側から外すことができるように設けられている。
【００３０】
図５に示すように、本体部３０の下フレーム３２に接続片３２ａを介して固着された固定部５３と、接続ニップル５１の上軸部５１ａの回りに配置され固定部５３に対して接近離隔する方向に僅かに移動して固定部５３と圧接可能に配置される可動部５４と、を有して構成され、固定部５３は、接続片３２ａから接続ニップル５１の上軸部５１ａにボルトで固着することによって、本体部３０の下フレーム３２及び接続ニップル５１に固着される。従って、電動トルクレンチ３５の駆動により固定部５３と接続ニップル５１は同時に回転することになる。可動部５４は、固定部５３と接続ニップル５１との間に配置され、接続ニップル５１が主電極８のソケット８ａに螺合しない状態では、固定部５３との間に隙間を有し、接続ニップル５１がソケット８ａに螺合し始めると、固定部５３に接近するように移動して最終的に固定部５３に圧接する。
【００３１】
固定部５３の下面と可動部５４の上面はお互い４個のテーパ面歯５３ａ、５４ａを有しており、ロックリング５２を締め付けない状態では、固定部５３のテーパ面歯５３ａと可動部５４のテーパ面歯５４ａとの間には僅かな隙間が形成され、電動トルクレンチ３５で締め付けると固定部５３が回転し可動部５４とのテーパ面歯５３ａ、５４ａどうしで圧接することになる。従って、固定部５３と可動部５４とが圧接した状態のロックリング５２を逆転すると、固定部５３のテーパ面歯５３ａと可動部５４のテーパ面歯５４ａとの圧接が瞬時に解放され、主電極８を電極把持器９３側の主電極９２から外すことなく、主電極８のソケット８ａから螺合解除することができる。
【００３２】
電極スタンド６は、複数の主電極８をストックするとともに、水平状態の主電極８を接続具２で接続して炉９側に搬送するために、主電極８を垂直状態に立設するように構成するものであって、この構成を達成するための一形態としては、図６〜８に示すように、架台６１と、長尺円柱状の主電極８を水平状態で支持するストッカ部６２と、ストッカ部６２の先端部の主電極８を収納支持する主電極収納体７０と、ストッカ部６２の主電極８を主電極収納体７０に送給する送給体６４と、主電極収納体７０を水平位置と垂直位置とに回転駆動する展開駆動装置７５と、懸吊機１で懸吊された接続具２を下降して主電極８に接続する際に、接続具２を廻り止めするための廻り止めガイド筒８０と、を有して構成される。
【００３３】
ストッカ部６２は、主電極８を載置させる載置台６３が主電極収納体７０側から後方に向かって高くなるように傾斜形成され、最前部の主電極８が主電極収納体７０に送給されると後方の主電極８が自重で前方に移動するように形成される。
【００３４】
送給体６４は、ストッカ部６２の前方位置に両側に配置され、それぞれエア圧または油圧で駆動される送給シリンダ６５と、送給シリンダ６５に連結される駆動レバー６６と、駆動レバー６６の先端で駆動レバー６６の揺動とともに自転する軸部６７と、軸部６７に固着され１個の主電極８を端部で支持する揺動レバー６８、とを備え、送給シリンダ６５の駆動により駆動レバー６６を介して揺動レバー６８が主電極収納体７０側に回転することによって、１個の主電極８を主電極収納体７０に送り込む。
【００３５】
主電極収納体７０は、ストッカ部６２が解放された略コ字形の筒状体で形成された収納枠体７１と、収納枠体７１に収納された主電極８を一方の側に押圧して主電極８をクランプするクランプシリンダ７２と、を備え、収納枠体７１が水平位置と垂直位置に回転展開するために、収納枠体７１の裏側部で展開駆動装置７５の回動軸７６に固着される。また、収納枠体７１が垂直位置から水平位置に移動する際に、水平位置を規制するためのウレタンストッパ７３が架台６１に取り付けられている。
【００３６】
展開駆動装置７５は、主電極収納体７０の前方に配置され、収納枠体７１の裏側部に一端が取り付けられ軸受ユニット７７で支持される回転軸７６と、回転軸７６を回動するために回転軸７６に取り付けられ回動レバー７８と、回動レバー７８を駆動する倒立シリンダ７９と、を備えて構成され、水平位置で主電極８を収納する収納枠体７１を垂直位置に展開するとともに、主電極８が取り出された収納枠体７１を垂直位置から水平位置に回転するように作動される。
【００３７】
また、架台６１上には、垂直位置に立設された主電極８に、巻上機１３から懸吊された接続具２を挿通案内するために廻り止めガイド筒８０が配置されている。廻り止めガイド筒８０は筒状に形成され、上部が上方に広がるように傾斜形成されている。また、廻り止めガイド筒８０の内部には、接続具２に装着された一対の廻り止めガイドローラ３７を挿通案内するローラガイド部８１（図７参照）が一対形成されている。
【００３８】
さらに、廻り止めガイド筒８０の下部付近に、収納枠体７１に収納され立設する主電極８のソケットを清掃するためのエアブロア（図示せず）が取り付けられている。
【００３９】
制御装置７は、操作部を備えて床上に配置され、各所に配置された制御盤に配線接続され総合的な制御を行なう。
【００４０】
次に上記のように構成された接続装置の作用を説明する。
【００４１】
まず、クレーン１１上を走行する走行台車１２はクレーン１１上の原点位置にある。この状態において、巻上機１３には接続具２が懸吊部２３で懸吊され、電極スタンド６では、１本の主電極８が主電極収納体７０内にクランプシリンダ７２でクランプされて垂直状態で立設されている。また、接続具２は天井部２０の上限振れ止めガイド２４が巻上機１３に配置される図示しないガイドローラに案内されて接続具２の振れを防止している。
【００４２】
制御装置７により、スタート釦を操作すると、走行台車１２は原点位置から電極スタンド６上に位置するまでクレーン１１上を走行する。走行台車１２が電極スタンド６上で停止すると、巻上機１３は接続具２を降下する。接続具２は当初高速移動で降下を始め、接続ニップル５１が電極スタンド６の廻り止めガイド筒８０の入口付近に達すると低速移動で降下する。接続ニップル５１が、立設する主電極８のソケット８ａに近づくと電動トルクレンチ３５が作動され接続ニップル５１を正転させる。接続具２は接続ニップル５１を回転させながら廻り止めガイド筒８０内を挿通する。この際、本体部３０の廻り止めガイドローラ３７が廻り止めガイド筒８０のローラガイド部８１に案内されているので、接続ニップル５１が回転しても接続具２は振り回されることがない。
【００４３】
一方、バランサー３６は、図９に示すように、接続ニップル５１が、主電極８のソケット８ａに螺合しない無負荷の状態では、本体部３０の自重によりバランサー３６を僅かに撓ませた状態にある（図９中、二点鎖線で示す）。この撓み量は螺合するねじのリードストロークと対応できる寸法に設定してあり、このときには、検出装置４１のドグ４３は第３センサ４４Ｃを感知させている（図４参照）。
【００４４】
接続ニップル５１と主電極８のソケット８ａは共にテーパねじであるため、接続ニップル５１とソケット８ａとの螺合は、実際にはねじの数リード分回転することによって締め付けが完了する。接続ニップル５１が主電極８のソケット８ａに螺合し始めると、本体部３０の自重は、一瞬、主電極８に支持されるのでバランサー３６は略ねじのリードストロークＳ分復帰移動して本体部３０を押し上げる。本体部３０が上昇すると検出装置４１のドグ４３は、第４センサ４４Ｄに近接して第４センサ４４Ｄを感知させる。これによって接続具２の下降は停止される。しかし、電動トルクレンチ３５は正転を続けているので、接続ニップル５１はソケット８ａとの螺合を１リードストローク分続けることになる。つまり、実際のねじの螺合は天井部２０が停止状態で、本体部３０だけが接続ニップル５１の回転で下降することになる。従って、接続ニップル５１とソケット８ａとの螺合は接続具２の自動下降による負荷が掛からないため、ねじ山に負荷を掛けずに螺合を行なうことができる。しかも本体部３０の自重はバランサー３６で受けることができるため、さらにスムーズに螺合される。
【００４５】
接続ニップル５１とソケット８ａとの螺合が終了すると電動トルクレンチ３５が設定値に達するので電動トルク３５の回転を停止する。
【００４６】
また、ロックリング５２の固定部５３は接続ニップル５１の正転と同時に回転し、可動部５４も主電極８のソケット８ａ側端面に当接するまでは固定部５３と共に正転している。この状態では、図１０（ａ）に示すように、固定部５３と可動部５４との間には僅かな隙間が形成されている。接続ニップル５１が主電極８のソケット８ａに螺合し始め、可動部５４の下面が主電極８のソケット８ａ側端面に当接すると、電動トルクレンチ３５の締め付けによって、可動部５４は固定部５３に接近する。その後、可動部５４は、主電極８の端面による摩擦力で回転方向の動きを停止するため、固定部５３の回転により、図１０（ｂ）に示すように、それぞれのテーパ面歯５３ａ、５４ａが圧接することになり、電動トルクレンチ３５の締め付けトルクをそのまま吸収して固定部５３と共に主電極８を締め付ける。
【００４７】
次に、接続具２に接続された主電極８を巻上機１３によって懸吊する。主電極収納体７０に収納されている主電極８は、接続具２と接続することによって、クランプシリンダ７２を主電極８から解除することができる。クランプ解除された主電極８は、巻上機１３で懸吊され上昇移動する。
【００４８】
接続具２が主電極８を懸吊すると、本体部３０には主電極８の重量が掛かり天井部２０に対して下降しバランサー３６を大きく撓ませる。同時にストッパ４０も下降しストッパ受け板２８に接近する。この状態ではストッパ４０の下面はストッパ受け板２８上面には達しないように設定されている。
【００４９】
そして接続具２と共に上昇端に移動された主電極８は、走行台車に１２より炉９の上方一まで移動され、その位置において、接続具２とともに降下する。
【００５０】
一方、炉９においては、図１に示すように、炉９内に炉内電極９１に接続された消耗電極９２が炉９直上に配置された電極把持器９３に支持されている。さらに、炉９上には作業床９４が設置されていて廻り止めガイド筒９５が配置されている。
【００５１】
接続具２に接続された主電極８は、巻上機１３の作動により、廻り止めガイド筒９５を挿通して消耗電極９２に向かって降下する。この作用は、前述の電極スタンド６に向かって降下する作用と同様に行なわれる。
【００５２】
消耗電極９２に接続された主電極８がニップル８ｂと消耗電極９２のソケット９２ａとの螺着を完了すると、接続具２の天井部２０は、一旦、巻上機１３によって、ストッパ受け板２８がストッパ４０の当接する位置まで上昇する。これによって、電極把持器９３が消耗された主電極９２からの把持解除する際に、主電極８の落下を防止する。そして、ストッパ受け板２８の上昇の際に、検出装置４１のドグ４３が第１センサ４４Ａに近接して、第１センサ４４Ａを感知させる。第１センサ４４Ａの感知によって、電極把持器９３が主電極９２から新たな主電極８へのつかみ替えを行なう。
【００５３】
その後、接続具２の電動トルクレンチ３５が逆転開始する。この際、ロックリング５２の固定部５３の逆転により、固定部５３のテーパ面歯５３ａと可動部５４のテーパ面歯５４ａとの圧接（締め付けトルク）が瞬時に解除される。そのため、可動部５４の下面と主電極８の端面との摩擦力が、主電極８と消耗電極９２との圧接摩擦力に比べて極めて小さくなるので、固定部５３の逆転作用は、主電極８のニップル８ｂ側でなく接続具２の接続ニップル５１を主電極８ａから外すことになる。接続ニップル５１は、電動トルクレンチ３５で逆転するとともに、圧縮されたバランサー３６の付勢力により、上方への移動を開始する。
【００５４】
主電極８から離脱した接続具２は、巻上機１３及び走行台車１２の作用により原点位置に復帰する。そして、新たに接続した主電極８が消耗すると、前述の作用により、接続具２が再び新たな主電極を接続して炉９に搬送する。
【００５５】
なお、本発明の接続具は特許請求の範囲を逸脱するものでなけらば上記形態に限るものではない。例えば、接続具を、図１１〜１３に示すように構成するものでもよい。
【００５６】
この接続具１００は、前述の形態における本体部３０及び、接続部５０、さらには支持ピン２７をそのまま備え、天井部を新たに改良するとともに本体部３０及び接続部５０を外ケースで覆うように構成されている。従って、本体部３０及び接続部５０の各部位の符号は前述の形態と同様とする。
【００５７】
天井部１１０は、前述の形態の巻上機１３を有する走行台車１２に懸吊され、上限振れ止めガイド１１１を両端に有するガイド支持部１１２と、ガイド支持部１１２の下方に配置される巻上部１１５と、巻上部１１５の下方に配置され本体部３０と接続部５０を覆う外ケース１２０と、を有して構成されている。
【００５８】
ガイド支持部１１２には、上方に向かって突起部１１２ａが形成され、突起部１１２ａに走行台車からチェーンを介して吊下される滑車が支持されている。さらに、上限振れ止めガイド１１１は、接続具１００が上限に移動される際に、走行台車１２の巻上機１３に装着されたガイドローラに案内支持されるように形成される。
【００５９】
巻上部１１５は、ガイド支持部１１２の下部に装着される平板状の支持板１１６と、ガイド支持部１１２の下部突起部１１２ｂに軸支されるチェーンブロック１１７と、本体部３０の電動トルクレンチ３５の締め付けトルク設定や検出装置の４１各センサ４４とを制御する前述と同様の制御盤４６、４７と、を有している。チェーンブロック１１７には、本体部３０を連結するためのコネクション１１８と、コネクション１１８の下部で枢支されるハンガ１１９が取り付けられて、チェーンブロック１１７の作動により、コネクション１１８、ハンガ１１９が昇降可能に駆動される。
【００６０】
ハンガ１１９には、前述の形態都同様に、６本の支持ピン２７が取り付けられ、支持ピン２７にバランサー３６を装着して本体部３０に連結される。
【００６１】
外ケース１２０は、下面がフランジ部１２０ａを有して開口された筒状に形成されるとともに、支持板１１６の下部に取り付けられて本体部３０と接続部５０とを内部で移動可能に収納する。外ケース１２０は、接続部８の接続ニップル５１に接続する主電極８を１本分収納できる長さに形成され、主電極８の昇降をガイドする。また、外ケース１２０の内部には、図１２に示すように、本体部３０に装着された廻り止めガイドローラ３７を上下方向に直線移動案内する案内レール１２１が対称位置に一対装着され、廻り止めガイドローラ３７を案内レール１２１に嵌入することにより本体部３０の廻り止めを行なうことができる。さらに外ケース１２０の下部入口付近には、主電極８を外ケース内に挿入案内し外ケース１２０の廻り止めを行なうねじ込みガイドローラ体１２２が、フランジ部１２０ａの下面で把持する主電極８を挟んで対称位置に一対取り付けられる。
【００６２】
各ねじ込みガイドローラ体１２２は、図１３に示すように、外ケース１２０のフランジ部１２０ａに装着されるレバー１２３と、レバー１２３に両側で軸支され先端部にそれぞれガイドローラ１２５を備えて上下に分岐される一対の二重のアーム１２４、１２４と、一対のガイドローラ１２５、１２５を支持する軸１２６と、上下に分岐された一対のアーム１２４、１２４（ガイドローラ１２５、１２５）を支持する軸１２６を掛止するコイルばね１２７と、を有して構成される。従って、１セットのねじ込みガイドローラ体１２２には、主電極８の外周面に当接するガイドローラ１２５が、上下前後に各２個づつ計４個が配置され、上方と下方のガイドローラ１２５をコイルばね１２７でお互いに接近するように付勢するため、上方と下方のガイドローラ１２５で主電極８の外周面を押圧支持することになる。これによって、外ケース１２０、つまり接続具１００の廻り止めが行なわれる。
【００６３】
従って、この接続具１００は、主電極８を接続する際、走行台車１２の巻上機１３によって降下され、外ケース１２０の下部に装着されたねじ込みガイドローラ体１２２が、立設された主電極８の頭部を把持すると、チェーンブロック１１７によって、本体部３０及び接続部５０が外ケース１２０内を案内溝１２１に沿って降下する。そして、前述と同様の作用で接続ニップル５１が主電極８のソケット８ａに螺合して接続し、主電極８を懸吊して炉９側に搬送する。
【００６４】
従って、この接続具１００を使用することによって、電極スタンド６における廻り止めガイド筒８０、及び炉９上に配置された廻り止めガイド筒９５を除くことができ、装置の簡易化を達成することができる。
【００６５】
【発明の効果】
この発明に係る電極棒の接続装置では、一方の端部には雌ねじが形成され他方の端部にはニップルが配設される電極棒を、前記雌ねじ側を上方に向けて立設した状態で、前記雌ねじに接続した後、電気炉または灰溶融炉側の電極に向かって搬送可能に構成するものであって、複数の電極棒をストック可能なストッカ装置と、前記電極棒を懸吊する懸吊機と、前記懸吊機に懸吊され前記電極棒を螺合して接続する接続具と、前記ストッカ装置にストックされる電極棒を前記接続具に接続して懸吊し前記炉側電極に前記電極棒を接続可能に移動させる制御装置、とを有して構成される。ストッカ装置にストックされる電極棒は、制御装置によって、懸吊機に懸吊された接続具で自動的に接続されて搬送される。そのため、特に、ごみ処理施設における灰溶融炉で使用される電極棒が、消耗して新たな電極棒を接続する作業においては、従来から人手を要して炉上で行なわれていた作業及び電極棒を立設する作業に比べて、極めて安全に作業することができるとともに、省力化できることはもちろん短時間での作業を行なうことができる。
【００６６】
また、この接続装置は、前記接続具が、一端に配設する接続ニップルと、前記電極棒との螺合の際に略ねじのリードストローク分の移動量を吸収するバランサー手段と、前記電極棒に前記接続具を螺合させる締め付け手段と、前記接続ニップルを逆転する際に螺合されている前記電極棒の雌ねじ側と接続ニップル側のうち前記雌ねじ側の螺合解除を可能にするロックリングと、を有して構成される。接続具と電極棒とを自動で接続する場合、特に懸吊された状態で接続具を電極棒に締め付けるには、ねじ合わせの際に接続具の自動下降により、ねじ山に負荷を掛けるため破損しやすくなる。しかし、バランサー手段を配設することによってねじのリードストローク分の移動量を吸収できるので、接続具の自動下降を停止して接続ニップルだけでの移動で螺合を行なうことができ、自動化されても、ねじ山に負担をかけることなくねじの締め付け作業をスムーズに行なうことができる。
【００６７】
さらに、この電極棒の接続装置は、前記ストッカ装置が、１本の電極棒を２位置間に展開するために収納把持する電極棒収納手段と、少なくとも１本の電極棒を水平状態で支持するストッカ部と、前記ストッカ部に配設される先端の電極棒を前記展開支持手段に挿入する電極棒送給手段と、前記電極棒収納手段を前記電極棒の受け入れのための水平位置と前記電極棒を前記電極棒収納持手段から離脱させるための垂直位置に展開する展開駆動手段と、を有して構成される。従って、水平状態の電極棒を自動的に立設させることができる。特に、ごみ処理施設の灰溶融炉で使用される電極棒は、重量が大きく長尺状に形成されるためストックされる状態は水平状態に載置されている。重量の大きい電極棒をクレーンで吊って立設するには危険を伴ったり、作業時間をかなり要するので、上記装置を使用することによって、安全な作業を行なうことができる。しかも１本の電極棒を搬送する間に、次の電極棒を自動でセットしておくことができるので、短時間で効率的な装置を提供することができる。
【００６８】
また、この発明に係る電極棒接続具は、一端に懸吊機に係合可能な係合部を有し、他端に接続ニップルを配設して、一端に雌ねじが形成される電極棒を前記接続ニップルで螺合するように構成するものであって、前記電極棒との螺合の際に略ねじのリードストローク分の移動量を吸収するバランサー手段と、前記電極棒に前記接続具を螺合させる締め付け手段と、前記接続具を逆転する際に螺合されている前記電極棒の雌ねじ側と接続ニップル側のうち前記雌ねじ側の螺合解除を可能にするロックリングと、を有して構成されている。従って、この電極棒接続具は、特に、重量の大きい電極棒を自動的にねじ結合で接続する場合に、ねじ山の一部に接続具の自動下降による負荷が掛かってねじ山を損傷する問題点を、バランサー手段の配設によって接続具の自動停止を行ない接続ニップルだけで螺合移動できることで解決し、両端側でねじ結合している電極棒を、確実に接続具側で離脱しなければならない問題点を、ロックリングの配設によって解決できるので、この発明の電極棒接続具を使用することによって装置を自動化することができる。
【００６９】
さらにこの発明に係る電極棒接続具は、一端に懸吊機に係合可能な係合部を有し、他端にニップルを配設して、一端に雌ねじが形成される電極棒を前記ニップルで螺合するように構成する接続具本体と、前記接続具本体を内部に移動可能に収納する外ケース体と、を有して構成され、前記接続具本体が、前記電極棒との螺合の際に略ねじのリードストローク分の移動量を吸収するバランサー手段と、前記電極棒に前記接続具を螺合させる締め付け手段と、前記接続具を逆転する際に螺合されている前記電極棒の雌ねじ側と接続ニップル側のうち前記雌ねじ側の螺合解除を可能にするロックリングと、を有し、前記外ケース体が、内部に配設する前記接続具本体の廻り止め手段と、前記電極棒を接続する際に把持する把持手段と、を備えて構成されている。従って、この電極棒接続具は、特に、重量の大きい電極棒を自動的にねじ結合で接続する場合に、ねじ山の一部に接続具の自動下降による負荷が掛かってねじ山を損傷する問題点を、バランサー手段の配設によって接続具の自動停止を行ない接続ニップルだけで螺合移動できることで解決し、両端側でねじ結合している電極棒を、確実に接続具側で離脱しなければならない問題点を、ロックリングの配設によって解決できるので、この発明の電極棒接続具を使用することによって装置を自動化することができる。さらに、この電極棒接続具は、接続具本体を移動可能に収納し、主電極の把持手段を有する外ケースを配設しているため、例えば、新たな電極棒を接続する際に装置内に配設される廻り止めガイドの設置を必要とせず装置を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一形態による電極棒の接続装置を示す簡略説明図
【図２】図１における接続具の詳細を示す正面断面図
【図３】図２における接続具の一部拡大図
【図４】図２における接続具の検出装置部分を示す一部拡大図
【図５】図２における接続具のロックリングを示す部分断面図
【図６】図１における電極スタンドを示す正面図
【図７】同平面図
【図８】同側面図
【図９】図２における接続具のバランサーを示す部分断面図
【図１０】図５におけるロックリングの作用を示す図
【図１１】本発明の別の形態の接続具を示す正面断面図
【図１２】図１１におけるXII −XII 断面図
【図１３】図１１におけるＡ矢視図
【図１４】主電極を示す断面図
【図１５】電極棒を接続する従来の方法
【符号の説明】
Ｍ…接続装置
１…懸吊機
２…接続具
６…電極スタンド（ストッカ装置）
７…制御装置
８…主電極
８ａ…ソケット
８ｂ…ニップル
９…炉
２０…天井部
２４…上限振れ止めガイド
２７…支持ピン
２８…ストッパ受け板
３０…本体部
３４…ケース体
３５…電動トルクレンチ（締め付け手段）
３６…バランサー（バランサー手段）
３７…廻り止めガイドローラ
３９…ストッパ
４１…ねじ込み検出装置
５０…接続部
５１…接続ニップル
５２…ロックリング
５３…固定部
５３ａ…テーパ面歯
５４…可動部
５４ａ…テーパ面歯
６１…架台
６２…ストッカ部
６４…送給体
７０…主電極収納体
７５…展開駆動部
８０…廻り止めガイド筒
【図１】
0003644012.tif 000002
【図２】
0003644012.tif 000003
【図３】
0003644012.tif 000004
【図４】
0003644012.tif 000005
【図５】
0003644012.tif 000006
【図６】
0003644012.tif 000007
【図７】
0003644012.tif 000008
【図８】
0003644012.tif 000009
【図９】
0003644012.tif 000010
【図１０】
0003644012.tif 000011
【図１１】
0003644012.tif 000012
【図１２】
0003644012.tif 000013
【図１３】
0003644012.tif 000014
【図１４】
0003644012.tif 000015
【図１５】
0003644012.tif 000016