(57)【要約】【課題】ピグ停止装置の自動化のための追加コストを必要最小限に抑えるために、工場内に元々設置されている電気配線を利用して、電気制御のみで規制ロッドを進退させることができるピグ停止装置の構成を課題とする。【解決手段】駆動モータ５を駆動して、規制ロッド４に螺旋状に巻き付けた丸ベルト６と規制ロッド４との摩擦により軸方向に発生した分力によって、該規制ロッド４を下降させることで、配管１内に該規制ロッド４を挿入してピグ２の配管１内での移動を阻止する。【選択図】    図１
2004237223.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動する被規制物の前進を停止させる規制ロッドと、
上記規制ロッドを被規制物に対して進退させる駆動手段とを備えていることを特徴とする移動物停止装置。
【請求項２】
流動物を移送する配管内の残留物の回収や除去を行うピグを、上記配管内の所定位置で停止させるピグ停止装置であって、
上記配管内に突出して、ピグの前進を停止させる規制ロッドと、
上記規制ロッドを配管内に進退させる駆動手段とを備えていることを特徴とするピグ停止装置。
【請求項３】
請求項２に記載されたピグ停止装置において、
上記駆動手段は、駆動モータと、該駆動モータの回転運動を往復直線運動に変換して上記規制ロッドを進退させる運動方向変換手段とを備えていることを特徴とするピグ停止装置。
【請求項４】
請求項３に記載されたピグ停止装置において、
上記規制ロッドは、配管内のピグ前方位置に突出して該ピグの前進を阻止するものであり、
上記運動方向変換手段が、上記規制ロッドに螺旋状に巻き付けられ上記駆動モータで駆動される丸ベルトであることを特徴とするピグ停止装置。
【請求項５】
請求項３に記載されたピグ停止装置において、
上記規制ロッドは、配管内のピグ前方位置に突出して該ピグの前進を阻止するものであり、
上記運動方向変換手段が、上記規制ロッドの外周面に傾斜した状態で当接する傾斜ローラであることを特徴とするピグ停止装置。
【請求項６】
請求項３に記載されたピグ停止装置において、
上記規制ロッドは、配管内のピグ前方位置に突出して該ピグの前進を阻止するものであり、
上記運動方向変換手段が、上記規制ロッドに対して傾斜した状態で該規制ロッドの外周面に当接し且つ上記駆動モータで駆動される平ベルトであることを特徴とするピグ停止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は移動物停止装置及びピグ停止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ピグは、外径が流動製品を移送する配管の内径に略等しい栓状又は球状に合成ゴム等を成形したものであり、該ピグを配管内で移動させることで、配管内の残留物の回収や除去を行うピグ・システムが開発されている。このピグ・システムを利用すると、例えば配管内残液を製品として回収することができて、製品の歩留りを向上させることができ、また、配管内残液が少なくなるので、管内の洗浄に使用する洗浄液量を節約できると同時に、洗浄処理に要する時間を短縮することができ、更には、廃液処理設備の負荷を軽減することができる。
【０００３】
そして、上述の残量物の回収や除去を行った後で上記ピグを回収する方法として、配管内の所定位置に規制ロッド（押し棒）を挿入してピグの移動を規制するピグ停止装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−１９２６２０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記規制ロッドを手動で操作するのでは作業効率が悪く、また、人件費も高くなり結局はコスト高になる。そこで本発明は、かかるピグのような移動する被規制物の前進停止の自動化を課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、移動する被規制物の前進を停止させる規制ロッドと、上記規制ロッドを被規制物に対して進退させる駆動手段とを備えていることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る発明は、流動物を移送する配管内の残留物の回収や除去を行うピグを、上記配管内の所定位置で停止させるピグ停止装置であって、
上記配管内に突出して、ピグの前進を停止させる規制ロッドと、
上記規制ロッドを配管内に進退させる駆動手段とを備えていることを特徴とする。
【０００８】
従って、請求項１又は２に係る発明によれば、上記規制ロッドの進退を上記駆動手段により自動化したから、作業効率を高めることができ、人件費の低減につながる。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載されたピグ停止装置において、
上記駆動手段は、駆動モータと、該駆動モータの回転運動を往復直線運動に変換して上記規制ロッドを進退させる運動方向変換手段とを備えていることを特徴とする。
【００１０】
すなわち、本発明者は、上記規制ロッドの進退を自動化するために、規制ロッドの一端にエアシリンダを取り付け、エアシリンダを駆動させることにより規制ロッドの進退を行うことを考えた。しかし、上記規制ロッドの一端にエアシリンダを取り付けると装置外形が大きくなってしまい、工場内において該ピグ停止装置の設置スペースを確保することが困難な場合がある。また、規制ロッドの駆動手段としてエアシリンダを使用しているため、エア配管を工場内に別途引き込む必要があり、工場設備の追加コストが増大してしまうという問題がある。
【００１１】
そこで、本発明は、上記規制ロッドを上記配管内に進退させる手段として電気制御のみで駆動する駆動モータの回転運動を利用した。よって、工場内に元々設置されている電気配線を使用して該駆動モータを駆動させて該規制ロッドの進退を行うことができ、工場設備の追加コストを必要最小限に抑えながら該規制ロッドの進退の自動化を行うことができる。
【００１２】
請求項４に係る発明は、請求項３に記載されたピグ停止装置において、
上記規制ロッドは、配管内のピグ前方位置に突出して該ピグの前進を阻止するものであり、
上記運動方向変換手段が、上記規制ロッドに螺旋状に巻き付けられ上記駆動モータで駆動される丸ベルトであることを特徴とする。
【００１３】
従って、本発明によれば、上記規制ロッドが上記ピグ前方位置に突出して該ピグの前進を阻止するから、該ピグの前進を阻止するためには、ロッド軸方向に大きな付勢力を必要としない。すなわち、該規制ロッドを進退させる駆動モータの出力が小さくて済むため駆動モータの小型化ができ、装置全体の小型化と共にコスト低減に有利となる。
【００１４】
また、上記規制ロッドと該規制ロッドに螺旋状に巻き付けられた丸ベルトとの摩擦により発生する軸方向の分力によって、該規制ロッドを上記配管内に進退させることができるから、上記丸ベルトによって該駆動モータの回転運動の伝達と運動方向の変換とを兼用することができ、請求項３と同様の効果が得られる。
【００１５】
請求項５に係る発明は、請求項３に記載されたピグ停止装置において、
上記規制ロッドは、配管内のピグ前方位置に突出して該ピグの前進を阻止するものであり、
上記運動方向変換手段が、上記規制ロッドの外周面に傾斜した状態で当接する傾斜ローラであることを特徴とする。
【００１６】
従って、本発明によれば、上記規制ロッドが上記ピグ前方位置に突出して該ピグの前進を阻止するから、該ピグの前進を阻止するためには、ロッド軸方向に大きな付勢力を必要としない。すなわち、該規制ロッドを進退させる駆動モータの出力が小さくて済むため駆動モータの小型化ができ、装置全体の小型化と共にコスト低減に有利となる。
【００１７】
また、上記駆動モータにより上記規制ロッドを回転させながら、該規制ロッドの外周面に当接された傾斜ローラとの摩擦により発生する軸方向の分力によって、該規制ロッドを上記配管内に進退させることができるから、請求項３と同様の効果が得られる。
【００１８】
請求項６に係る発明は、請求項３に記載されたピグ停止装置において、
上記規制ロッドは、配管内のピグ前方位置に突出して該ピグの前進を阻止するものであり、
上記運動方向変換手段が、上記規制ロッドに対して傾斜した状態で該規制ロッドの外周面に当接し且つ上記駆動モータで駆動される平ベルトであることを特徴とする。
【００１９】
従って、本発明によれば、上記規制ロッドが上記ピグ前方位置に突出して該ピグの前進を阻止するから、該ピグの前進を阻止するためには、ロッド軸方向に大きな付勢力を必要としない。すなわち、該規制ロッドを進退させる駆動モータの出力が小さくて済むため駆動モータの小型化ができ、装置全体の小型化と共にコスト低減に有利となる。
【００２０】
また、上記規制ロッドの外周面に傾斜した状態で当接された平ベルトとの摩擦により発生する軸方向の分力によって、該規制ロッドを上記配管内に進退させることができるから、上記平ベルトによって該駆動モータの回転運動の伝達と運動方向の変換とを兼用することができ、請求項３と同様の効果が得られる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
−実施形態１−
図１及び図２において、１は製品等を移送する配管、２は配管１内を移動して配管１内部の残液を回収もしくは除去するピグ、３はピグ２の配管１内部の移動を規制するピグ停止装置を示す。
【００２３】
＜ピグ停止装置３について＞
ピグ停止装置３は、配管１の管外から管壁の挿通孔１２を通って配管１内に挿通してピグ２の配管１内部の移動を規制する規制ロッド４と、該規制ロッド４を正逆に回転させる駆動モータ５と、該駆動モータ５の回転運動を螺旋運動に変換し、該規制ロッド４を進退させる丸ベルト（運動方向変換手段）６と、該規制ロッド４の回転及び軸方向の移動をスムーズに行うためのボールブッシュハウジング７と、丸ベルト６が上下方向に螺旋動作するように規制する上下回転体８と、上述の構成部品を固定する本体部９とを備えている。
【００２４】
上記本体部９は、垂直方向に延びる垂直板９ａと、水平方向に延びる水平板９ｂとを略Ｌ字型になるように組み合わせて形成されている。
【００２５】
上記駆動モータ５は、上記本体部９の水平板９ｂの先端部側面に固定されて上方へ垂直に延びその先端が手前側に所定角度折れ曲がったモータブラケット１０に固定されており、規制ロッド４に対して駆動モータ５の軸心が傾いた状態になっている。また、駆動モータ５のモータ軸にはプーリー１１が結合しており、該プーリー１１には丸ベルト６の一端がかけられている。丸ベルト６の他端は、規制ロッド４に螺旋状に巻き付けられている。
【００２６】
ボールブッシュハウジング７は、上下方向に間隔をおいて設けられた上側及び下側ハウジング７ａ，７ｂを備えている。上側及び下側ハウジング７ａ，７ｂには該規制ロッド用のベアリングが設けられ、該規制ロッド４が該ベアリングに挿通されており、規制ロッド４の軸心回りの回転をスムーズに行うと共に、該規制ロッド４の軸方向の移動を許容している。
【００２７】
上側ハウジング７ａは、本体部９の垂直板９ａの側面から張り出して結合されている。また、下側ハウジング７ｂの上端は、本体部９の水平板９ｂの下面に結合されている。また、該下側ハウジング７ｂに挿通された規制ロッド４が配管１に設けられた挿通孔１２を挿通するように、下側ハウジング７ｂの下端が配管１の外周部に結合されている。また、下側ハウジング７ｂの下端近傍には、規制ロッド４の外周面と下側ハウジング７ｂの内周面との隙間を密閉して、規制ロッド４に付着した配管１内の残液を規制ロッド４の上昇時に装置内部に持ち込まないようにするためのパッキン１３が設けられている。
【００２８】
上下回転体８は、規制ロッド４に螺旋状に巻き付けられた丸ベルト６の上側部位に接している上回転体８ａと、下側部位に接している下回転体８ｂとを備えている。上回転体８ａは、規制ロッド４の軸方向に回転するベアリング１４を挟んで上側ハウジング７ａの下面に係合されている。また、下回転体８ｂは、上記ベアリング１４を挟んで本体部９の水平板９ｂの上面に係合されている。上回転体８ａ及び下回転体８ｂは、丸ベルト６が上下方向に螺旋動作するように規制すると共に、規制ロッド４の軸心回りに回転自在であって丸ベルト６の回転を妨げないようになっている。
【００２９】
規制ロッド４の上方には、本体部９の垂直板９ａの上端側面から水平方向に張り出したブラケット９ｃが設けられており、該ブラケット９ｃには、規制ロッド４の上端と当接して該規制ロッド４の上昇を停止させるストッパボルト１５が設けられている。また、規制ロッド４の上端部近傍には、ストッパブロック１６が係合されており、規制ロッド４の下降時に、該ストッパブロック１６の下面が上側ハウジング７ａの上面と当接する位置で規制ロッド４の下降が停止するようになっている。
【００３０】
＜ピグ２及び配管１について＞
図１及び図２に示すように、ピグ２は、合成ゴム等で球状に成形もしくは磁性体材料を合成ゴム等でコーティングして球状に成形されたものであって、配管１内に挿入されている。ピグ２の外径は、ピグ２が配管１内を移動することにより配管１内の残液を回収もしくは清掃することができるように、配管１の内径に略等しくなっている。
【００３１】
配管１は、メンテナンスのために配管１を分解することができるように分割面１７が設けられている。上述のピグ停止装置３は、該分割面１７近傍の下流側に設けられており、配管１を分割面１７で分割することにより、規制ロッド４によって所定位置に停止したピグ２を回収できるようになっている。
【００３２】
＜ピグ停止装置３の動作＞
次に、本発明におけるピグ停止装置３の動作について以下に説明する。
【００３３】
図１及び図２に示すように、駆動モータ５を駆動して、規制ロッド４に螺旋状に巻き付けられた丸ベルト６と規制ロッド４との摩擦により発生する軸方向の分力によって該規制ロッド４を下降させ、該規制ロッド４の上端部近傍に設けられたストッパブロック１６の下面が上側ハウジング７ａの上面と当接する位置まで該規制ロッド４を下降させてから該駆動モータ５を停止することにより、配管１内に該規制ロッド４を挿入してピグ２の配管１内での移動を阻止する。
【００３４】
そして、駆動モータ５を逆回転させることにより、該丸ベルト６と規制ロッド４との摩擦により発生する軸方向の分力によって該規制ロッド４を上昇させ、該規制ロッド４の上方位置に設けられたストッパボルト１５と該規制ロッド４の上端が当接する位置まで該規制ロッド４を上昇させてから該駆動モータ５を停止することによって、配管１内から規制ロッド４を取り除いてピグ２の配管１内での移動を許容する。
【００３５】
−実施形態２−
図３及び図４において、１は製品等を移送する配管、２は配管１内を移動して配管１内部の残液を回収もしくは除去するピグ、２０はピグ２の配管１内部の移動を規制するピグ停止装置を示す。なお、配管１及びピグ２は実施形態１と同様であるため、以下、ピグ停止装置２０についてのみ説明する。
【００３６】
＜ピグ停止装置２０について＞
ピグ停止装置２０は、配管１の管外から管壁の挿通孔１２を通って配管１内に挿通してピグ２の配管１内部の移動を規制する規制ロッド４と、該規制ロッド４を回転させる駆動モータ５と、該駆動モータ５の回転運動を該規制ロッド４に伝達する平ベルト２２と、該規制ロッド４との摩擦で軸方向への分力を発生させ該規制ロッド４を軸方向に移動させる傾斜ローラ２３とを備えている。なお、本実施形態２では、規制ロッド４、駆動モータ５及び傾斜ローラ２３の固定手段については記載を省略している。
【００３７】
上記駆動モータ５は、その軸心が上記規制ロッド４に対して略平行になるように設けられている。そして、該駆動モータ５のモータ軸にはプーリー２１が係合されており、該プーリー２１には平ベルト２２の一端がかけられている。また、該平ベルト２２の他端は、該規制ロッド４の外周部にかけられており、該平ベルト２２によって該駆動モータ５と該規制ロッド４とが連結されている。そして、上記平ベルト２２の上方及び下方には、傾斜ローラ２３，２３が、その軸心を傾斜させ周面が該規制ロッド４の外周面に対して交差して当接するように設けられている。
【００３８】
＜ピグ停止装置２０の動作＞
次に、本発明におけるピグ停止装置２０の動作について以下に説明する。
【００３９】
図３及び図４に示すように、駆動モータ５を駆動して平ベルト２２と規制ロッド４との摩擦によって該規制ロッド４を回転させると、平ベルト２２の上方及び下方に設けられた傾斜ローラ２３，２３によって該規制ロッドに下方向の分力が発生して該規制ロッド４が下降することにより、配管１内に該規制ロッド４を挿入してピグ２の配管１内での移動を阻止する。
【００４０】
そして、駆動モータ５を逆回転させることにより、平ベルト２２と規制ロッド４との摩擦によって該規制ロッド４を回転させると、平ベルト２２の上方及び下方に設けられた傾斜ローラ２３，２３によって該規制ロッド４に上方向の分力が発生して該規制ロッドが上昇することにより、配管１内から規制ロッド４を取り除いてピグ２の配管１内での移動を許容する。
【００４１】
なお、該傾斜ローラ２３の傾斜角度を調節することによって、該規制ロッド４の上昇及び下降速度を調節することが可能である。
【００４２】
なお、本実施形態２では、傾斜ローラ２３を運動方向の変換にのみ用いているが、該傾斜ローラ２３を駆動モータ４に係合して該傾斜ローラ２３を該駆動モータ４で駆動することにより、該駆動モータ４の回転運動の伝達と運動方向の変換とを該傾斜ローラ２３で兼用するようにしてもよい。
【００４３】
−実施形態３−
図５及び図６において、１は製品等を移送する配管、２は配管１内を移動して配管１内部の残液を回収もしくは除去するピグ、３０はピグ２の配管１内部の移動を規制するピグ停止装置を示す。なお、配管１及びピグ２は実施形態１と同様であるため、以下、ピグ停止装置３０についてのみ説明する。
【００４４】
＜ピグ停止装置３０について＞
ピグ停止装置３０は、配管１の管外から管壁の挿通孔１２を通って配管１内に挿通してピグ２の配管１内部の移動を規制する規制ロッド４と、該規制ロッド４を回転させる駆動モータ５と、該駆動モータ５の回転運動を該規制ロッド４に伝達すると共に、該規制ロッド４との摩擦で軸方向への分力を発生させ該規制ロッド４を軸方向に移動させる平ベルト３２と、該平ベルト３２を取り付けるプーリー３３とを備えている。なお、本実施形態３では、規制ロッド４、駆動モータ５及びプーリー３３の固定手段については記載を省略している。
【００４５】
上記駆動モータ５は、上記規制ロッド４に対して所定の角度で傾斜させて固定されている。そして、該駆動モータ５のモータ軸にはプーリー３１が係合しており、該プーリー３１には平ベルト３２の一端がかけられている。プーリー３１と平ベルト３２とは、該駆動モータ４の傾斜によって軸方向にずれている。また、該平ベルト３２の他端は、該規制ロッド４を挟んだ該駆動モータ５の反対側に設けられたプーリー３３にかけられており、該平ベルト３２によってプーリー３１とプーリー３３とが連結されている。そして、該規制ロッド４に対して該平ベルト３２が所定角度で傾斜した状態で、該平ベルト３２の外周面と該規制ロッド４の外周面とが当接している。
【００４６】
＜ピグ停止装置３０の動作＞
次に、本発明におけるピグ停止装置３０の動作について以下に説明する。
【００４７】
図５及び図６に示すように、駆動モータ５を駆動して平ベルト３２と規制ロッド４との摩擦によって該規制ロッド４を回転させると、該平ベルト３２の傾斜によって該規制ロッド４に軸方向の分力が発生して該規制ロッド４が下降することにより、配管１内に該規制ロッド４を挿入してピグ２の配管１内での移動を阻止する。
【００４８】
そして、駆動モータ５を逆回転させることにより、平ベルト３２と規制ロッド４との摩擦によって該規制ロッド４を回転させると、該平ベルト３２の傾斜によって該規制ロッド４に軸方向の分力が発生して該規制ロッド４が上昇することにより、配管１内から規制ロッド４を取り除いてピグ２の配管１内での移動を許容する。
【００４９】
なお、該平ベルト３２の傾斜角度を調節することによって、該規制ロッド４の上昇及び下降速度を調節することが可能である。
【００５０】
【発明の効果】
従って、請求項１又は２に係る発明によれば、規制ロッドの進退を駆動手段により自動化したから、作業効率を高めることができ、人件費の低減につながる。
【００５１】
請求項３に係る発明によれば、上記規制ロッドを配管内に進退させる手段として電気制御のみで駆動する駆動モータの回転運動を利用しているから、工場内に元々設置されている電気配線を使用して該駆動モータを駆動させて該規制ロッドの進退を行うことができ、工場設備の追加コストを必要最小限に抑えながら該規制ロッドの進退の自動化を行うことができる。
【００５２】
請求項４に係る発明によれば、上記規制ロッドが上記ピグ前方位置に突出して該ピグの前進を阻止するから、該ピグの前進を阻止するためには、ロッド軸方向に大きな付勢力を必要としない。すなわち、該規制ロッドを進退させる駆動モータの出力が小さくて済むため駆動モータの小型化ができ、装置全体の小型化と共にコスト低減に有利となる。
【００５３】
また、上記規制ロッドと該規制ロッドに螺旋状に巻き付けられた丸ベルトとの摩擦により発生する軸方向の分力によって、該規制ロッドを上記配管内に進退させることができるから、上記丸ベルトによって該駆動モータの回転運動の伝達と運動方向の変換とを兼用することができ、請求項３と同様の効果が得られる。
【００５４】
請求項５に係る発明によれば、上記規制ロッドが上記ピグ前方位置に突出して該ピグの前進を阻止するから、該ピグの前進を阻止するためには、ロッド軸方向に大きな付勢力を必要としない。すなわち、該規制ロッドを進退させる駆動モータの出力が小さくて済むため駆動モータの小型化ができ、装置全体の小型化と共にコスト低減に有利となる。
【００５５】
また、上記駆動モータにより上記規制ロッドを回転させながら、該規制ロッドの外周面に当接された傾斜ローラとの摩擦により発生する軸方向の分力によって、該規制ロッドを上記配管内に進退させることができるから、請求項３と同様の効果が得られる。
【００５６】
請求項６に係る発明によれば、上記規制ロッドが上記ピグ前方位置に突出して該ピグの前進を阻止するから、該ピグの前進を阻止するためには、ロッド軸方向に大きな付勢力を必要としない。すなわち、該規制ロッドを進退させる駆動モータの出力が小さくて済むため駆動モータの小型化ができ、装置全体の小型化と共にコスト低減に有利となる。
【００５７】
また、上記駆動モータの回転運動が上記規制ロッドに伝達される際に、該規制ロッドの外周面に傾斜した状態で当接された平ベルトとの摩擦により発生する軸方向の分力によって、該規制ロッドを上記配管内に進退させることができるから、上記平ベルトによって該駆動モータの回転運動の伝達と運動方向の変換とを兼用することができ、請求項３と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係るピグ停止装置を示す正面図。
【図２】本発明の実施形態１に係るピグ停止装置を示す側面図。
【図３】本発明の実施形態２に係るピグ停止装置を示す正面図。
【図４】本発明の実施形態２に係るピグ停止装置を示す側面図。
【図５】本発明の実施形態３に係るピグ停止装置を示す正面図。
【図６】本発明の実施形態３に係るピグ停止装置を示す平面図。
【符号の説明】
１      配管
２      ピグ
３      ピグ停止装置
４      規制ロッド
５      駆動モータ
６      丸ベルト
７      ボールブッシュハウジング
７ａ    上側ハウジング
７ｂ    下側ハウジング
８      上下回転体
８ａ    上回転体
８ｂ    下回転体
９      本体部
９ａ    垂直板
９ｂ    水平板
９ｃ    ブラケット
１０      モータブラケット
１１      プーリー
１２      挿通孔
１３      パッキン
１４      ベアリング
１５      ストッパボルト
１６      ストッパブロック
１７      分割面
２０      ピグ停止装置
２１      プーリー
２２      平ベルト
２３      傾斜ローラ
３０      ピグ停止装置
３１      プーリー
３２      平ベルト
３３      プーリー
【図１】
2004237223.tif 000003
【図２】
2004237223.tif 000004
【図３】
2004237223.tif 000005
【図４】
2004237223.tif 000006
【図５】
2004237223.tif 000007
【図６】
2004237223.tif 000008