(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンク本体の表面に被覆層を形成するために、当該タンク本体を回転駆動するタンクの回転駆動装置において、
前記タンク本体の両鏡板部中央に、当該鏡板部との間に減圧室を各々区画形成し、かつ前記減圧室を減圧することによって、前記タンク本体の鏡板部を吸着した状態で保持するとともに、前記タンク本体を回転させる回転軸部材を有し、前記タンク本体の鏡板部と当接する部分には、気密性を保持する弾性部材を備えるとともに、当該弾性部材の外周または内周に、弾性部材よりも弾性変形しやすい弾性体からなり、かつ弾性部材よりも高さが高い吸着補助部材を設けてなる減圧保持具と、
前記減圧保持具の回転軸を回転自在に支持する軸受部材と、
前記減圧保持具の回転軸に回転駆動力を伝達する駆動力伝達手段と、
前記減圧保持具の減圧室を減圧する減圧手段とを備えたことを特徴とするタンクの回転駆動装置。
【請求項２】
前記吸着補助部材が発泡材製のものであることを特徴とする請求項１に記載のタンクの回転駆動装置。
【請求項３】
前記減圧保持具の回転軸部材の内部には、当該減圧保持具とタンク本体の鏡板部とのセンター合わせを行うためのセンター棒が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のタンクの回転駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ガソリンスタンドやガススタンド等に設置され、ガソリンやＬＰＧ等を貯蔵する貯蔵タンクなどを製造する際に、タンク本体を回転駆動するタンクの回転駆動装置に関し、特に、内側が鋼製で外側がＦＲＰ（繊維強化プラスチック）からなる二重殻タンクなどを製造したり、塗装等の一般被覆を行う際に、鋼製の内殻タンクを回転駆動するのに好適なタンクの回転駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、この種の被覆タンクを製造する際には、鋼製の内殻タンクの外周に、ＦＲＰを構成する樹脂を吹き付けたり或いは有機質被覆材を塗布する必要がある。上記鋼製の内殻タンクは、直径が２，０００ｍｍ、長さが１０，０００ｍｍ、重さが５トンにも及ぶものであり、当該鋼製の内殻タンクの外周に、ＦＲＰを構成する樹脂を吹き付け或いは有機質被覆材を塗布するには、作業中、重量の大きな鋼製の内殻タンクを回転させる必要がある。
【０００３】
従来、上記重量の大きな鋼製の内殻タンクを持ち上げ、回転させる手段としては、以下に示すような種々の方法が提案されており、そのうちの幾つかが現実に使用されている。
【０００４】
１．タンク本体の下面に所定の間隔をおいて、ターニングローラーを回転自在に配設し、これらのターニングローラー上にタンク本体を載置して回転させ、当該タンク本体の表面に被覆を行うもの。
この方法は、タンク本体の全体に一度に被覆作業を行うことができず、タンク本体の中央部が完成した後、ターニングローラーを移動させて、残部を被覆するなどしなければならず、作業効率や生産性が低い。
【０００５】
２．タンク本体の両端に保持軸を、当て板を介して溶接し、当該保持軸を回転自在に保持して、タンク本体を回転させ、被覆が完成した後に、保持軸を切断するもの。
【０００６】
３．特願平５−３４３５２８号公報に開示されているように、内殻タンクの両鏡板部中央に軸方向に複数本の螺棒が設けられ、該螺棒に内殻タンクの回転軸を固定した板体が固定されると共に、回転軸の軸受が支持脚上に水平方向に回動可能に取り付けられていることを特徴とするもの。
この方法は、タンク本体の外周面に被覆が完了した後、螺棒をサンダー等によって切断する必要がある。
【０００７】
４．タンク本体が鉄製の場合には、当該鉄製のタンク本体を電磁石により保持するもの。
この方法は、回転軸に電流を流す設備が必要であるばかりか、電磁石の型とタンク本体両端の型を同一にする必要があり、湾曲した電磁石の製造が困難であるとともに、タンクの形状が限定される。
【０００８】
５．タンク本体の両端部の形状に合わせた治具を作成し、当該治具によってタンク本体を回転自在に保持するもの。
この方法は、タンク本体の直径が限定されるとともに、タンク本体の形状毎に、治具を用意する必要がある。
【０００９】
これらの方法のうち、現実には、１、２、３の手段が使用されていて、米国や欧州では前記二重殻タンクを製造するための常套手段となっている。また、これらのうち、被覆工程の効率、生産性、設備費の点で好ましいのは、２、３であり、いずれもタンク本体に保持軸や螺棒などを溶接する必要がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする謀題】
しかし、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記鋼製のタンクを製造するに当り、製造法規上、鋼製タンクを設計図面通りに作成し、当該鋼製タンクに対して被覆を行う前に、水圧テストを行って、洩れの検査が完了した後に、被覆工程に入ることになっている。また、ＬＰＧ保管タンク（高圧ガス用容器）の場合には、法規上、水圧テストの完了時以降、タンク本体に溶接や研磨等の加工を施すことが禁止されている。
【００１１】
したがって、鋼製の内殻タンクの外周に、ＦＲＰを構成する樹脂を吹き付けたり或いは有機質被覆材を塗布する際に、重量の大きな鋼製の内殻タンクを持ち上げ、回転させる手段として、タンク本体に保持軸や螺棒を溶接する２、３の手段は、採用することができないか、あるいは、鋼製の内殻タンクの外周に被覆した後、再度、水圧テストを実施する必要があり、製造工程が非常に煩雑となり、生産性が低下するという問題点を有していた。
【００１２】
そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、タンク本体に溶接を施すことなく、鋼製のタンク本体を保持した状態で回転駆動させることができ、水圧テストの完了後に溶接や研磨等の加工が禁止されるＬＰＧ保管タンク等の高圧ガス用容器の製造にも適した、被覆工程の効率、生産性、設備費の点で優れたタンクの回転駆動装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１に記載された発明は、タンク本体の表面に被覆層を形成するために、当該タンク本体を回転駆動するタンクの回転駆動装置において、
前記タンク本体の両鏡板部中央に、当該鏡板部との間に減圧室を各々区画形成し、かつ前記減圧室を減圧することによって、前記タンク本体の鏡板部を吸着した状態で保持するとともに、前記タンク本体を回転させる回転軸部材を有し、前記タンク本体の鏡板部と当接する部分には、気密性を保持する弾性部材を備えるとともに、当該弾性部材の外周または内周に、弾性部材よりも弾性変形しやすい弾性体からなり、かつ弾性部材よりも高さが高い吸着補助部材を設けてなる減圧保持具と、
前記減圧保持具の回転軸を回転自在に支持する軸受部材と、
前記減圧保持具の回転軸に回転駆動力を伝達する駆動力伝達手段と、
前記減圧保持具の減圧室を減圧する減圧手段とを備えたことを特徴とするタンクの回転駆動装置である。
【００１４】
さらに、請求項２に記載された発明は、前記吸着補助部材が発泡材製のものであることを特徴とする請求項１に記載のタンクの回転駆動装置である。
【００１５】
さらに、請求項３に記載された発明は、前記減圧保持具の回転軸部材の内部には、当該減圧保持具とタンク本体の鏡板部とのセンター合わせを行うためのセンター棒が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のタンクの回転駆動装置である。
【００１６】
【作用】
本発明は、減圧保持具をタンク本体の両鏡板部に装着し、当該減圧保持具とタンク本体の両鏡板部との間に区画形成される減圧室を減圧することにより、減圧保持具によってタンク本体の両鏡板部を吸着した状態に保持して、タンク本体を減圧保持具を介して駆動力伝達手段によって回転駆動するようになっている。上記減圧保持具の有効直径は、吸着した状態に保持するタンク本体の重量に関係している。
【００１７】
上記減圧保持具の吸着力は、当該減圧保持具内の減圧室の圧力と気圧との差、及び減圧保持具の有効面積により決まるが、タンク本体を回転させる状態で使用する場合は、せん断方向に力が作用するため、減圧保持具の先端に設けられる弾性部材とタンク本体の鏡板部表面との摩擦係数が関係する。
【００１８】
これらを考慮すると、前記減圧保持具の有効直径（ｃｍ）は、タンク本体の重量（ｋｇ）の１／２が、次の式を満足する値以上に設定するのが望ましい。
【数１】
0003817462.tif 000002
【００１９】
ここで、上記総合摩擦係数は、図５に示すように、減圧保持具の開口部に薄い円板を吸着させた状態で、この円板を油圧ジャッキによって上方に押し上げ、その際のせん断荷重をロードセルによって測定して求められるが、錆び止め塗料や使用するフィルムの材質等により０．５〜０．７程度の値となっている。また、上記減圧度は、真空ポンプの能力やパッキンの性能によって決まり、−０．９〜−０．９５ｋｇ／ｃｍ2位の値であるが、いずれにしても、材質はせん断荷重が大きくなるように選定することが有利である。
【００２０】
尚、前記減圧保持具の有効直径は、タンク本体の直径の例えば２０％から６０％であることが好ましい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２２】
実施の形態１
図１は本発明の実施の形態１に係るタンクの回転駆動装置を示す構成図である。
【００２３】
図１において、１はタンク本体を示すものであり、このタンク本体１は、所定の略円筒形状に形成された鋼製の内殻タンクから構成されている。上記鋼製の内殻タンクは、標準型で例えば、直径が２，０００ｍｍ、長さが１０，０００ｍｍ、重さが５トン程度、大型で例えば、直径が３，５００ｍｍ、長さが１５，０００ｍｍ、重さが１３トン程度に設定されている。なお、上記タンク本体１は、必ずしも、鋼製の内殻タンクそのものからなるものではなく、当該鋼製の内殻タンク１ａの表面に、図２に示すように、錆止め塗装１ｂ及びフィルム層１ｃなどにより、被覆する前の処理をしたものであっても勿論良い。また、上記タンク本体１の軸方向両端部には、耐圧性などを向上させるため、所定の曲率半径で略球面形状に形成された鏡板部２、３が設けられている。
【００２４】
本発明が適用されるタンクは、例えば、ガソリンスタンドやガススタンド等に設置され、ガソリンやＬＰＧ等を貯蔵する貯蔵タンクなどとして使用される。この貯蔵タンクは、鋼製の内殻タンク１ａの外側に、被覆層１ｄを被覆した一重又は二重殻タンクとして構成されている。
【００２５】
上記タンクを製造するには、図１に示すように、タンク本体１を保持した状態で回転駆動するタンクの回転駆動装置４が使用され、この回転駆動装置４によってタンク本体１を回転駆動することにより、タンク本体１の外側に、ＦＲＰを構成する樹脂を吹き付けたり或いは有機質被覆材を塗布する作業が行われる。
【００２６】
ところで、この実施の形態に係るタンクの回転駆動装置は、タンク本体の表面に被覆層を形成するために、当該タンク本体を回転駆動するタンクの回転駆動装置において、前記タンク本体の両鏡板部中央に、当該鏡板部との間に減圧室を各々区画形成し、かつ前記減圧室を減圧することによって、前記タンク本体の鏡板部を吸着した状態で保持するとともに、前記タンク本体を回転させる回転軸を有し、前記タンク本体の鏡板部と当接する部分には、気密性を保持する弾性部材を備えるとともに、当該弾性部材の外周または内周に、弾性部材よりも弾性変形しやすい弾性体からなり、かつ弾性部材よりも高さが高い吸着補助部材を設けてなる減圧保持具と、前記減圧保持具の回転軸を回転自在に支持する軸受部材と、前記減圧保持具の回転軸に回転駆動力を伝達する駆動力伝達手段と、前記減圧保持具の減圧室を減圧する減圧手段とを備えるように構成されている。
【００２７】
すなわち、上記タンクの回転駆動装置４は、図１に示すように、タンク本体１の両鏡板部２、３中央にそれぞれ取り付けられる鉄等からなる金属製の減圧保持具５を備えている。この減圧保持具５は、図３に示すように、正面円形状の蓋体状に形成された減圧室形成部材６と、当該減圧室形成部材６に螺合又は溶接等によって固着された回転軸部材７とから構成されている。上記減圧室形成部材６は、例えば、６００ｍｍ〜１０００ｍｍ程度の有効直径を有するように構成されている。また、上記減圧室形成部材６は、その蓋体部分８がタンク本体１の鏡板部２、３を覆うように、ややテーパー状に傾斜した（又は湾曲状に形成した）正面円形状に形成されているとともに、その先端部９がタンク本体１の鏡板部２、３に対して略直交するように湾曲されており、タンク本体１の鏡板部２、３側の全面が開口１０されている。
【００２８】
上記減圧室形成部材６の蓋体部分８は、減圧室１３の体積を適切に設定するために、例えば、３０〜５０°又は５０〜６０°の傾斜角度で形成される。また、上記減圧室形成部材６には、その先端部９に、タンク本体１の鏡板部２、３に当接する環状の当接板１１が取り付けられているとともに、当該当接板１１の表面には、ゴム製パッキン等の弾性部材１２が接着等の手段により設けられている。この弾性部材１２は、減圧室形成部材６をタンク本体１の鏡板部２、３に当接させた際に、当該減圧室形成部材６とタンク本体１の鏡板部２、３との間に区画形成される減圧室１３の気密性を担保するためのものである。
【００２９】
ただし、上記タンク本体１の鏡板部２、３には、その曲率半径にばらつきがある場合もあり、減圧室形成部材６をタンク本体１の鏡板部２、３に当接させた際に、初期的に気密性を保持するのが困難な場合も考えられる。そのため、上記減圧室形成部材６の当接板１１には、図４に示すように、弾性部材１２の外周又は内周に、ネオプレンゴムやウレタン等の発泡材その他からなる吸引補助具１４を設けるものとする。この吸引補助具１４は、弾性部材１２よりも高さが高く設定されており、減圧室形成部材６をタンク本体１の鏡板部２、３に装着する際に、最初に当接して密着し、当該減圧室形成部材６とタンク本体１の鏡板部２、３との間に区画形成される減圧室１３を、ある程度減圧可能とした後、吸引補助具１４が弾性変形して当接板１１の弾性部材１２がタンク本体１の鏡板部２、３に当接することにより、所定の圧力までの減圧を可能とするようになっている。また、上記吸引補助具１４の断面形状は、図４に（１）として示す矩形状（発泡材製であることが好ましい）、（２）として示す円形状や（３）として示す馬蹄形状（これらの形状である場合は発泡材製でなくてもよい）など、任意の形状であって良い。ただし、上記吸引補助具１４は、高さがあまり高いと、タンク本体１の鏡板部２、３に当接した際に、吸引補助具１４が折れ曲がる虞れがあるため、適度な高さとするのが望ましい。
【００３０】
また、上記減圧保持具５の回転軸部材７は、図３に示すように、円筒形状に形成されており、減圧室形成部材６側の先端部がやや厚肉に形成されているとともに、基端部側の軸受け部７ａがやや薄肉に形成されている。この軸受け部７ａは、軸方向に沿って二箇所でボールベアリング等の軸受け部材１５によって回転自在に軸支されている。上記軸受け部材１５は、レール１６上を走行可能に構成された支持脚１７上に取り付けられている。
【００３１】
さらに、上記回転軸部材７の内部には、図３に示すように、減圧保持具５の中心と、タンク本体１の鏡板部２、３の中心とのセンター合わせを行うためのセンター棒２０が、スライド自在に配設されており、当該スライド棒２０は、回転軸部材７の内部に配設されたスプリング２１によって突出する方向に付勢されている。
【００３２】
また、上記回転軸部材７の基端部には、当該回転軸部材７の内部を気密状態に保持する蓋体２２が、ロータリーバルブ接続２４‘等により回転軸部材７に対して回転自在であって且つ気密状態を保持可能に取り付けられている。この蓋体２２には、減圧保持具５内の減圧室１３を減圧するための減圧手段としての真空ポンプ２３に接続するホース２４が、回転軸部材７の内部と連通するように接続されている。なお、上記センター棒２０には、回転軸部材７の内部と、減圧保持具５内の減圧室１３とを連通するスプライン（溝）２０ａが、軸方向に沿って全長にわたり穿設されている。
【００３３】
さらに、上記一方の減圧保持具５の回転軸部材７には、図１に示すように、その外周に駆動用のギア２５が取り付けられており、この駆動用のギア２５は、ウオーム減速機２６のギア２７に噛み合っている。このウオーム減速機２６は、図示しない駆動源としての駆動モーターの回転駆動力を減速して伝達するものである。
【００３４】
なお、図１中の２８は、上記タンク本体１の下方に距離を隔てて設置された安全架台を示すものである。
【００３５】
以上の構成において、この実施の形態に係るタンクの回転駆動装置では、次のようにして、タンク本体に溶接を施すことなく、鋼製のタンク本体を保持した状態で回転駆動させることができ、水圧テストの完了後に溶接や研磨等の加工が禁止されるＬＰＧ保管タンク等の高圧ガス用容器の製造にも適した、被覆工程の効率、生産性、設備費の点で優れたものとなっている。
【００３６】
すなわち、この実施の形態に係るタンクの回転駆動装置４では、図１に示すように、まず、タンク本体１を図示しないクレーン等で水平に吊り上げた状態で、当該タンク本体１の両鏡板部２、３中央に、減圧保持具５がそれぞれ設置される。その際、上記タンク本体１の両鏡板部２、３と、減圧保持具５のセンター合わせ（芯出し）は、減圧保持具５の回転軸部材７に内装されたセンター棒２０の先端を、タンク本体１の両鏡板２、３部の中心に設けられた目印に突き当てるように位置合わせすることによって行われる。なお、二重殻タンクの場合は、タンク本体１のフィルム層１ｃには、予め孔を開けておき、減圧保持具５と鋼製の内殻タンク１ａとが同一系の減圧状態となるようにする必要がある。
【００３７】
次に、上記タンクの回転駆動装置４では、図１に示すように、真空ポンプ２３によって、減圧保持具５の回転軸部材７の端部に接続されたホース２４を介して、当該減圧保持具５の減圧室形成部材６とタンク本体１の両鏡板２、３部との間に区画形成される減圧室１３内の空気を吸引し、減圧室１３内が所定の圧力（−０．９〜０．９５ｋｇ／ｃｍ2程度）となるまで減圧する。なお、上記減圧室１３内が所定の圧力となるまで減圧した後は、真空ポンプ２３による吸引を停止させてもよいが、減圧保持具５等からの洩れを考慮すれば、作業中は、真空ポンプ２３による吸引を継続するのが望ましい。
【００３８】
その後、上記減圧保持具５によって両端部が吸着された状態で保持されたタンク本体１は、図示しない駆動モーターの回転駆動力を減速するウオーム減速機２６によって、ギア２７及び駆動用のギア２５を介して、減圧保持具５の回転軸部材７に回転駆動力を伝達することにより、所定の回転速度で回転駆動される。
【００３９】
そして、上記鋼製のタンク本体１の外側には、当該タンク本体１を回転駆動しつつ、ＦＲＰを構成する樹脂を吹き付けたり或いは有機質被覆材を塗布する作業が行われ、二重殻または一重殻タンクが製造される。
【００４０】
なお、上記タンク本体１の減圧保持具５がそれぞれ設置された両鏡板部２、３は、それ以外の外側の塗布作業が終了した後に、減圧保持具５を取り外した後に、ＦＲＰを構成する樹脂を吹き付けたり或いは有機質被覆材を塗布する作業が行われる。
【００４１】
このように、上記タンクの回転駆動装置４は、図１に示すように、タンク本体１の両鏡板部２、３に、減圧保持具５を装着し、当該減圧保持具５とタンク本体１の両鏡板部２、３との間に区画形成される減圧室１３を減圧することによって、タンク本体１の両鏡板部２、３を減圧保持具５によって吸着した状態で保持するとともに、タンク本体１を減圧保持具５の回転軸部材７を介して回転駆動するように構成されているので、タンク本体１に支持軸や螺棒などを溶接することなく、鋼製のタンク本体１を保持した状態で回転駆動させることができ、水圧テストの完了後に溶接や研磨等の加工が禁止されるＬＰＧ保管タンク等の高圧ガス用容器の製造にも適した、被覆工程の効率、生産性、設備費の点で優れたものとなっている。
【００４２】
また、上記タンクの回転駆動装置４は、図１に示すように、タンク本体１を回転駆動するため、駆動力を伝達する手段として、チェーンやベルトなどではなく、セルフロック型ウオーム減速機を使用したギア列を用いているので、タンク本体１の上面に、注入口や排出口、あるいは計量器などを取り付けるための円筒形状のフランジ部などが立設されており、当該タンク本体１の周方向における慣性モーメントが一定でない場合であっても、ギア列を介して連結されたウオーム減速機によって、慣性モーメントの変動を吸収することができ、タンク本体１を略一定の回転速度で回転駆動することができるため、駆動力伝達手段にブレーキ手段を設ける必要がなく、この点からも設置費用の軽減等が可能となる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、タンク本体に溶接を施すことなく、鋼製のタンク本体を保持した状態で回転駆動させることができ、水圧テストの完了後に溶接や研磨等の加工が禁止されるＬＰＧ保管タンク等の高圧ガス用容器の製造にも適した、被覆工程の効率、生産性、設備費の点で優れたタンクの回転駆動装置を提供することができる。
【００４４】
なお、本発明は鋼製タンクばかりでなく、タンクの材質に関係なく広く適用すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は本発明の実施の形態１に係るタンクの回転駆動装置を示す構成図である。
【図２】  図２はタンクの層構成を示す断面図である。
【図３】  図３は本発明の実施の形態１に係るタンクの回転駆動装置を示す構成図である。
【図４】  図４は吸引補助具を示す構成図である。
【図５】  図５は総合摩擦係数の測定装置を示す構成図である。
【符号の説明】
１：タンク本体、２，３：鏡板部、４：タンクの回転駆動装置、５：減圧保持具、６：減圧室形成部材、７：回転軸部材、１２：弾性部材、１３：減圧室、１４：吸引補助具、１５：軸受け部材，２０：センター棒、２３：真空ポンプ、２６：ウオーム減速機。
【図１】
0003817462.tif 000003
【図２】
0003817462.tif 000004
【図３】
0003817462.tif 000005
【図４】
0003817462.tif 000006
【図５】
0003817462.tif 000007