JP2001523591A - コーティングされたパイプの冷却方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 【解決手段】加熱ブラスチックのコーティングで被覆されたパイプは、パイプの内部に液体冷却媒体を供給することにより、冷却される。この冷却媒体は、周囲の設備に対して静止され、コーティング並びに冷却ステーションを連続して通過するパイプの部分に対して内部で移動するランスもしくは加圧カートから供給され得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【従来技術】

本発明は、パイプコーティングの製造において、パイプは、高温に加熱され、
また、この上にポリマー材料が粉末として与えられるか突き出し成形される。こ
の材料は、溶融されてパイプの表面に適合される。一般的に、このパイプは、こ
の軸を中心として、スピンされるか回転される。流動並びに／もしくは硬化を生
じさせるための充分な時間が経過した後に、材料は、固体となるようにそして、
さらなる取り扱いで損傷しないように冷却される。まだ溶融された状態のコーテ
ィングが、搬送ラインの支持タイヤのような、パイプを搬送するために使用され
る設備と接触したときに、損傷が生じる。既知のプロセスにおいて、冷却は、多
くの開口もしくはスプレーノズルパイプを使用して、冷却水を外面に流すことに
より果たされている。このプロセスは、材料が所定の温度に達したときに、終了
する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】

この既知の冷却プロセスにおいて、特に盛り上がった溶接形態のパイプに対し
て、欠陥の無いコーティングを得る問題が常時ある。困難性は、コーティングの
硬化のときに、そしてこのための領域での不均一な硬化での収縮により、部分的
に生じることが判っている。

【０００３】 外面の硬化は、まず、テンションで非常に歪みがあり、パイプの表面に接着さ
れていないスキン層を生じる。この層がピンホールやバブルのような泡を有して
いる場合には、これらは最大の弱点となり、コーティングは、この場所で裂け目
を生じる。例えば、溶融部のネック領域で湾曲凹所が表面にある場合には、スキ
ン層の裂け目は、パイプの表面からこの層を剥離させる。パイプ表面にある前記
材料が、まだ溶融されていると、変位される材料を再配置するようにピンホール
もしくはキャビティが、同時に生じる。溶融部のネック領域でのコーティングの
キャビティは、テント形状部と呼ばれ、溶融部の全長に沿って所定の距離に渡っ
て延びている。

【０００４】 溶融部の上面のような突出表面では、冷却されたスキン層の下で、まだ溶融さ
れている材料は、コーティングが全体に渡って冷却されたときに、特定のコーテ
ィング厚さよりも薄くなるように縮む。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本発明は、液体状冷却媒体をパイプの内面に供給することを含む、加熱プラス
チックのコーティングパイプの冷却方法を提供する。 パイプの内部の冷却を利用した流動可能もしくは溶融状態から固体状態への変
遷は、外部の冷却に比べて多くの効果を有する。例えば、パイプの表面での材料
は、最初に固化される。これは、表面への良好な取着を促進し、後でコーティン
グ接着に悪影響を与える内部での凍結ストレスを最小にする。

【０００６】 内部の冷却は、欠陥での損傷を防止し、パイプが溶接されたパイプ、即ち、細
長く外方に盛り上がった溶接形態を有する、金属、通常は、スチールパイプの場
合には、溶接領域でのテント形状の盛り上がりを防止する。固化は、パイプコー
ティング界面から、固化される最後の領域でいる空気に晒されたコーティングの
外面（コーティングと空気との界面）方向へ移動する。固化の間に収縮するコー
ティング材は、流れて、空気に晒された表面で内方に収縮する。このプロセスは
、妨げられず、コーティングのストレスが少なくなる。

【０００７】 コーティングの溶融された外面は、不規則な表面を発生させるように変形並び
に悪影響を与える冷却媒体との接触がなくなる。内部の冷却において、外面は、
均一で審美的に満足する表面を損なういかなる物理的な干渉も無く、硬化する。

【０００８】 均一なコーティング厚は、著しい溶接形態において均一になされ得る。このこ
とは、最小のコーティング厚を維持するために使用しなければならないコーティ
ング材料が最小となることを意味する。

【０００９】 内部冷却は、外部冷却よりもよりかなり効率的である。パイプ表面への全体に
渡る熱伝導率は、非常に高くなる。さらに、水もしくは他の冷却媒体は、パイプ
の中に残り、熱を除去し続ける。一方、外部冷却においては、水は、最初の接触
の後は流れてしまう。かくして、本発明は、パイプを所望の温度にするために、
冷却時間が短く、また、水の消費量が少ない。

【００１０】 本発明の方法を果たすための好ましい処置において、水分配装置は、パイプ内
のコーティングが冷却される場所に配置されている。冷却は、コーティングが溶
融し、流れ、円滑にするのに充分な時間の後に、なされる。

【００１１】 水もしくは他の媒体は、各々が３６０°の噴射パターンを生じさせる複合噴射
先端のノズルを使用して、供給され得る。このようにして、パイプの全周面は、
複合ノズルによりカバーされる細長い領域に沿って冷却される。この水分配装置
は、固定された外側位置に対して固定して保持され得る。一方、パイプはノズル
に対して前方に移動する。この結果、パイプが移動するのに従って、パイプ全体
が冷却される。代わって、水分配装置は、パイプ全体を冷却するように、周囲の
設備に対して制御された方法で移動され得る。

【００１２】 水分配装置を接続並びに制御する多くの異なる方法が可能である。例えば、固
定されたランスもしくは自己推進カートを使用した処置が使用され得る。

【００１３】 固定されたランスは、水を供給するための、強く可撓性のあるホースによりパ
イプの外側から接続され得る。ホイールは、パイプの内側でランスを支持する。
ランスの一端に１セットのノズルが設けられる。パイプは、回転し、前方に移動
するけれども、ランスは、静止して保持される。

【００１４】 自己推進カートは、ホイールによりパイプに支持され得、また、パイプの外側
に装着されない。カートは、各パイプを冷却した後に、補充される水の圧力リザ
ーバを有し得る。ホイールの配置は、カートの相対位置を維持するような方法で
制御され得る。パイプが回転四、前進している間、カートは、固定された外側ポ
イントに対する静止が維持し得る。パイプは、するようにこれが前進するのに従
って冷却される。

【００１５】 ある冷却処置が、添付図面を参照して例としてのみでより詳細に以下に説明さ
れる。

【００１６】

【発明の実施の形態】

図１は、所定の長さのコーティングされかつ冷却されるパイプ１１と、これに
続く所定の長さのコーティングされかつ冷却されパイプ１２とを示す。これらパ
イプは、スパイラルコンベア１３，１４上に夫々支持されている。これらコンベ
アは、パイプが、矢印１６の方向に向かって前方に搬送されている間、パイプの
軸を中心としてスピンされるように、パイプの軸に対して傾斜された従動ゴムタ
イヤもしくは同様のローラを有する。パイプ１２は、コーティング処理ステーシ
ョン１７、例えば、パイプの表面にポリマー粉末が供給され、溶けてこのパイプ
の表面に融着させる粉末供給ブース、に入る前に予備加熱される。カート１８が
、ホイール１９のようなローラ部材により、パイプ１２内で支持されている。こ
れらホイールは、パイプの軸に対して所定角度で傾斜するように調節されて、軸
に対して回転可能なように軸支されている。この結果、パイプが回転し、前方に
搬送されるのに従って、カート１８は、粉末ブース１７やコンベア１４のような
周囲設備に対して固定一に維持される。このカート１８から後方に向かって硬い
スプレーランス２１が延出しており、このランスは、パイプ表面の内部で事由に
走行するホイールに接続されたフレーム２２への接続によって、中間位置に支持
されている。領域２３において、前記スプレーランス２１の一端部には、複数の
スプレーノズルが設けられている。

【００１７】 前記カート１８は、例えば、ダイアフラム、ブラダー、もしくは同様の気体を
閉じ込める部材を備え、押圧され得る１もしくは複数のリザーバ２４を支持して
いる。一般的に、前記領域２３内で、前記スプレーランス２１とノズルとには、
リザーバ２４により供給される冷水のような加圧冷却媒体が連続して供給される
。

【００１８】 通常、パイプ１１と１２のような連続した所定長さのパイプは、これらのパイ
プの端部が近接するようにして、セクション１７を通過する。図１は、最初のパ
イプ１１が、これの後端と続くパイプ１２の先端との間の間隙が広がるように加
速されたステージを示す。この結果、図２に示すように再充填結合装置２６が、
図２に破線で示された下位置から実線で示された上位置に結合部２７を上昇させ
るように駆動され得る。この結合部は、前記上位置で、カート１８に接続され、
前方に突出した再充填ランス２８とアラインメントされる。そして、この装置２
６は、これの結合部２７が再充填ランス２８の前端に設けられた相補形状の装着
体２９を受け入れるように、後方に駆動される。この結果、水もしくは他の冷却
媒体が、所定の圧力で、供給ライン３１からランス２８を通ってリザーバ２４に
再充填されることを可能にしている。この動作の間、前記装着体２９は、クラン
プ装置３２により留められ得る。前記リザーバ２４は、パイプ１２の後端が装置
２６に接近している間にに充分に充填される。この時点で、前記クランプ装置３
２は、係合が解除され、装置２６は、これらのホイール３３により前方に変位さ
れ、また、結合部２７は、図２に示されるように破線の位置へと下降される。こ
の結果、パイプ１２は、パイプ１１が空になっているコーティング１３のタイヤ
もしくは他の搬送部材１３ａにより受けられるように、前方に搬送されることが
可能になる。パイプ１２に次に続くパイプは、スプレイブース１７を通り、領域
２３でノズルからの噴射により冷却される。カート１８のホイールが次に続くパ
イプの内部に走行した後で、図１のパイプ１２のために示された位置にほぼ達し
たときに、パイプ１２は、図１でパイプ１１のために示された位置へと前方に加
速され、そして、このような動作サイクルが繰り返される。

【００１９】 前記説明で、冷却される領域２３は、コーティングステーシュン１７と、冷却
並びにコーティングされたパイプがスパイラルコンベア１４のタイヤ１４ａもし
くは他の搬送装置の最後端との間に配置されていることが判るであろう。

【００２０】 図３は、パイプ４１が、パイプ４２，４３，４４が側方コンベア並びにラック
４６上に支持されながら、コーティング並びに冷却される他の形態のプロセスを
示す。ここで、入口ステーションに配置されたさらなるパイプ４７がラック４６
上への装填のために待機している。

【００２１】 前記パイプ４１は、スパイラルコンベア４８のタイヤもしくは他のローラ部材
上で、酸性並びにリンスブース４９と、コイル５１とを通過される。これらコイ
ルは、流動可能なプラスチックコーティングを形成するように粉末ブース５２で
の粉末の受け入れのための予備加熱をする。

【００２２】 冷却は、パイプ４１内の角度付けトラックホイール上を走行する硬いスプレー
ランス５４の一端に設けられたスプレーノズルから、領域５３の所で、パイプ４
１の内側になされる。この結果、ランス５４は、周囲の設備を備えたステーショ
ンを維持し、実質的に、前述したようにパイプ４１に対して後方に移動する。前
記ランス５４には、これの後端に位置し、次のパイプ４２の中を延びている補助
ランス５７に接続する着脱可能な結合部５６によって水もしくは他の冷却媒体が
供給される。前記補助ランス５７の後端は、着脱可能な結合部５８を介して主水
供給源に接続されている。さらに、次のパイプ４３は、この中に事前に設置され
た補助ランス材５７ａを有する。

【００２３】 動作において、パイプ４２は、下に配置されラック４６の一部を構成するスパ
イラルコンベア５９により前方に加速され、この結果、このパイプ４２の前端は
、前記パイプ４１の後端を捕らえ、硬いランス５４を支持しているホイールはパ
イプ４２の中に入る。そして、このパイプ４２はラック４６から離れて、図３で
パイプ４１のために示された位置にほぼ達したときに、図３で波線で示された間
欠的な水供給体６１はランス５４に水を供給するために結合体５６に装着され、
また、補助ランス５７が、結合体５６，５８から外され、かつ破線並びに参照番
号５７で示されるようにパイプ４４内に再度位置される。そして、補助ランス５
７ａを含むパイプ５３は、図３でパイプ４２のために示された位置へと前方に移
動され、また、ランス５７ａは、供給体５８と結合体５６とに結合されて、符号
５８で示す主水供給体からランス５４への水の供給ラインを再構築し、間欠的に
供給体６１は、外される。そして、パイプ４７のように新たなパイプがラック上
へと転動され、また、補助ランス５７を含むパイプ５４は、図３でパイプ４３の
ために示された位置へと前方に転動され、さらに、新たなパイプがパイプ４７の
位置をとる入口ステーションに導かれる。そして、このような動作サイクルは、
繰り返される。

【００２４】 好ましい形態では、補助ランス５７は、部分的に円環の道に沿って無軌道装置
６３により、ガイド６４を通ってパイプ４４の中に入ることができるように、可
撓性パイプである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、コーティング並びに冷却工程を説明するための概略的な側面図である
。

【図２】 図２は、図１に示す装置に使用されている結合並びに冷却媒体供給ユニットと
を、拡大して概略的に示す図である。

【図３】 図３は、コーティング並びに冷却工程の別の形態を説明するための概略的な平
面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ， ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，Ｆ Ｉ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ， ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，Ｍ Ｗ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ， ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 ホルブ、ジリ・エフ カナダ国、エム９ブイ、１ワイ１、オンタ リオ、エトビコーク、アベニング・ドライ ブ 10 (72)発明者 レメン、ルイス カナダ国、ティー２ジェイ、５ブイ９、ア ルバータ、カルガリー、ディア・リッジ・ ドライブ・エス・イー 14219 (72)発明者 ジョンストン、リチャード・エー カナダ国、エル７エム、１ブイ６、オンタ リオ、バーリントン、ニューランズ・クレ ッセント 1580、ユニット 80 Ｆターム(参考） 4D075 DA15 DA19 DB02 EB11 EB31 4F203 AD03 AD12 AG03 AG08 DA08 DB02 DK01 DK07 DM01 DW06 DW13

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パイプの内面に液体状の冷却媒体を供給することを含む、加
   熱されかつプラスチックコーティングされたパイプの冷却方法。
2. 【請求項２】 前記冷却媒体が供給されるときに、コーティングは、流動状
   態でほぼ全体に渡請求項１の方法。
3. 【請求項３】 前記冷却媒体が供給されるときに、コーティングは、これが
   形成された温度とほぼ同じである請求項１もしくは２の方法。
4. 【請求項４】 パイプへの冷却媒体の供給は、コーティングがパイプの後部
   になされているときに始められる請求項１ないし３のいずれか１の方法。
5. 【請求項５】 前記冷却は、コーティングステーションと、コーティングさ
   れたパイプが搬送装置と接触する点との間の領域で長手方向に搬送されているパ
   イプの内部になされる請求項１ないし４のいずれか１の方法。
6. 【請求項６】 前記パイプは、これの軸を中心として回転され、また、前記
   冷却媒体は、このパイプの軸に対して傾斜したローラ部材上のパイプの中を通っ
   ている装置から供給され、この装置は、周囲の設備に対して固定位置に維持され
   ている、請求項１ないし５のいずれか１の方法。
7. 【請求項７】 前記装置は、パイプの先端を通るラインを介して間欠的に再
   充填される冷却媒体のための加圧リザーバを支持しているカートを有する請求項
   ６の方法。
8. 【請求項８】 前記装置は、コーティングセクションに近接したパイプの部
   分の中を通り、パイプの後端の後方の供給体から冷却媒体が供給されるランスを
   有する請求項６の方法。
9. 【請求項９】 前記冷却媒体は、水である請求項１ないし８のいずれか１の
   方法。
10. 【請求項１０】 前記冷却媒体は、パイプの長手方向にのびた領域に連続的
    に沿った内面に均一に供給される請求項１ないし９のいずれか１の方法。
11. 【請求項１１】 前記コーティングは、溶融粉末が供給されるコーティング
    もしくは突き出しコーティングである請求項１ないし１０のいずれか１の方法。
12. 【請求項１２】 前記パイプは、金属パイプである請求項１ないし１１のい
    ずれか１の方法。
13. 【請求項１３】 前記パイプは、スチールパイプである請求項１ないし１２
    のいずれか１の方法。
14. 【請求項１４】 前記パイプは、外部に盛り上がった溶接部を有する金属パ
    イプである請求項１ないし１３のいずれか１の方法。
15. 【請求項１５】 前記溶接部は、これの上面に凸湾曲部と、溶接のネック部
    に凹湾曲部とを有する請求項１ないし１４のいずれか１の方法。