JP2009165981A - 鋼管内面塗装装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】溶接熱の影響を受けた部分の鋼管の内面に塗膜を簡単な構成により形成することのできる鋼管内面塗装装置を提供する。
【解決手段】鋼管内面塗装装置は、鋼管1内に挿入される中空状の挿入軸5を鋼管内に案内する複数のガイドローラ機構6と、挿入軸5の内部に回転自在に設けられた回転軸7と、挿入軸5の先端から突出する回転軸7の先端部に設けられた管内面塗装機構9と、回転軸7を介して管内面塗装機構9を操作する操作ハンドル11と、鋼管1の開口端で挿入軸1を支持する管端ガイド12とガイドローラ機構6との間の挿入軸5に設けられた管内面ブラッシング機構13と、管内面ブラッシング機構13とガイドローラ機構6との間の挿入軸5に設けられた鋼管内仕切り機構14と、鋼管内仕切り機構14と管端ガイド12との間の鋼管内を吸引する吸引機構16とを具備して構成されている。
【選択図】図1

Description

本発明は、溶接熱の影響を受けた部分の鋼管内面を再塗装するときに用いられる鋼管内面塗装装置に関する。
ガス管や水道管として用いられる鋼管には、通常、腐食防止の観点から内面塗装が施されている。このため、内面塗装が施された鋼管同士を溶接接合すると、溶接部近傍の内面塗膜が溶接熱によって劣化するため、溶接熱の影響を受けた部分の鋼管内面を再塗装する必要がある。この場合、鋼管の口径が800mmを超える大口径である場合には、鋼管の中に作業員が入って再塗装することが可能であるが、800mm未満の小口径である場合には、鋼管の中に作業員が入って再塗装することは困難である。
そこで、口径が800mm未満の小口径である場合でも鋼管内面を現場で自動塗装できる方法として、管内研掃塗装機と走行駆動車と制御台車とを直列に連結して管路内を走行させ、流体供給圧が低下したとき他の流体供給源から代りの圧力流体を自動的に切替供給する切替装置を用いて、垂直管路内や傾斜管路内における前記管内研掃塗装機、走行駆動車、制御台車の後退落下を防止すると共に、作業位置の確認、管内面の研掃、塗装を行い、かつ管内研掃塗装機に内蔵したカメラにより作業後の結果を行う方法が提案されている(特許文献1参照)。
特開平6−206048号公報
しかしながら、特許文献1に記載の方法は管内研掃塗装機、走行駆動車および制御台車を直列に連結して管路内を走行させる必要があるため、管内研掃塗装機、走行駆動車および制御台車を含んだ装置全体の構成が大掛かりで複雑なものになってしまうという問題がある。
なお、溶接熱による鋼管内面の塗膜の劣化を回避できる方法として、図7に示すように、内面塗装が施された鋼管1,1同士をフランジ2,2により接合する方法があるが、この場合には、フランジ2やフランジ同士を締結するボルト等を必要するため、コスト高になる。
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、溶接熱の影響を受けた部分の鋼管内面に塗膜を簡単な構成により形成することのできる鋼管内面塗装装置を提供することにある。
上記課題を解決するために、請求項1記載の発明に係る鋼管内面塗装装置は、溶接熱の影響を受けた部分の鋼管内面を再塗装するときに用いられる鋼管内面塗装装置であって、前記鋼管の内部に挿入される中空状の挿入軸と、この挿入軸を前記鋼管の内部に案内する複数のガイドローラ機構と、前記挿入軸の内部に回転自在に設けられた回転軸と、前記挿入軸の先端から突出する前記回転軸の先端部に設けられた管内面塗装機構と、前記回転軸を介して前記管内面塗装機構を操作する操作ハンドルと、前記挿入軸が挿入される側の鋼管の開口端で前記挿入軸を支持する管端ガイドと、この管端ガイドと前記ガイドローラ機構との間の前記挿入軸に設けられた管内面ブラッシング機構と、この管内面ブラッシング機構と前記ガイドローラ機構との間の前記挿入軸に設けられた鋼管内仕切り機構と、この鋼管内仕切り機構と前記管端ガイドとの間の鋼管内を前記挿入軸に形成された吸引孔を通じて吸引する吸引機構とを具備してなることを特徴とする。
請求項2記載の発明に係る鋼管内面塗装装置は、請求項1記載の鋼管内面塗装装置であって、前記ガイドローラ機構が複数のガイドローラと、これらのガイドローラを回転自在に支持するガイドローラ支持部材と、このガイドローラ支持部材を介して前記ガイドローラを前記鋼管の内面に押し当てるガイドローラ押し当て機構とからなることを特徴とする。
請求項3記載の発明に係る鋼管内面塗装装置は、請求項1又は2記載の鋼管内面塗装装置であって、前記管内面塗装機構が前記鋼管の内面を塗装するロール刷毛と、このロール刷毛を前記挿入軸と平行に且つ回転自在に支持するロール刷毛支持部材と、このロール刷毛支持部材を介して前記ロール刷毛を前記挿入軸の径方向に進退駆動するロール刷毛進退駆動用シリンダとからなることを特徴とする。
請求項4記載の発明に係る鋼管内面塗装装置は、請求項1〜3のいずれか一項記載の鋼管内面塗装装置であって、前記管内面ブラッシング機構が前記鋼管の内面に付着した異物を除去する異物除去ブラシと、この異物除去ブラシを前記鋼管の周方向に案内するガイドロールと、前記異物除去ブラシおよび前記ガイドロールを回転駆動する回転駆動手段と、この回転駆動手段を介して前記異物除去ブラシおよび前記ガイドロールを前記挿入軸の径方向に進退駆動する進退駆動手段とからなることを特徴とする。
請求項5記載の発明に係る鋼管内面塗装装置は、請求項1〜4のいずれか一項記載の鋼管内面塗装装置であって、前記鋼管内仕切り機構が環状仕切り板と、この環状仕切り板の外側周縁部に設けられたバルーンとからなることを特徴とする。
請求項1〜5記載の発明によれば、溶接熱の影響を受けた部分の鋼管内面に再塗装を施すときに管内研掃塗装機と走行駆動車と制御台車とを直列に連結したものを用いたりする必要がないので、溶接熱の影響を受けた部分の鋼管内面に塗膜を簡単な構成により形成することができる。
本発明の第1の実施形態に係る鋼管内面塗装装置の概略構成を図1に示す。同図において符号5は内面塗装が施された鋼管1の内部に挿入される中空状の挿入軸を示し、この挿入軸5の先端部には、挿入軸5を鋼管1の内部に案内する複数(例えば三つ)のガイドローラ機構6が挿入軸5の周方向にほぼ等間隔で設けられている。
挿入軸5の内部には、回転軸7が回転自在に設けられている。この回転軸7は挿入軸5の先端部内に設けられたシール部材8を貫通して挿入軸5の先端から突出する先端部7aを有しており、この先端部7aには、鋼管1の内面を塗装する管内面塗装機構9が設けられている。
また、回転軸7は挿入軸5の基端部内に設けられたシール部材10を貫通して挿入軸5の基端から突出する基端部7bを有しており、この基端部7bには、回転軸7を介して管内面塗装機構9を操作する操作ハンドル11が設けられている。
挿入軸5は管端ガイド12を有しており、挿入軸5が挿入される側の鋼管1の開口端は管端ガイド12により閉塞されるようになっている。また、挿入軸5は鋼管1の内面をブラッシングする管内面ブラッシング機構13をガイドローラ機構6との管端ガイド12との間に有しており、ガイドローラ機構6と管内面ブラッシング機構13との間の挿入軸5には、ガイドローラ機構6と管内面ブラッシング機構13との間の鋼管内を仕切る鋼管内仕切り機構14が設けられている。
挿入軸5は管端ガイド12を貫通して鋼管1の内部に進退自在に挿入されており、この挿入軸5の基端部には、鋼管内仕切り機構14と管端ガイド12との間の鋼管内を挿入軸5に穿設された吸引孔15を通じて吸引する吸引機構16が接続されている。
ガイドローラ機構6の詳細構成を図2に示す。同図に示されるように、ガイドローラ機構6は二つのガイドローラ18をそれぞれ有しており、これらのガイドローラ18は挿入軸5の軸方向に延出するガイドローラ支持部材19の長手方向両端部に回転自在に支持されている。
また、ガイドローラ機構6はガイドローラ支持部材19を介してガイドローラ18を鋼管1の内面に押し当てるガイドローラ押し当て機構20を有している。このガイドローラ押し当て機構20は挿入軸5の軸方向に移動自在なスライダ21aを有するリニアガイド21と、リニアガイド21のスライダ21aに一端部を回動自在に連結された第1のリンク部材22と、挿入軸5の外周面に固定された固定部材23に一端部を回動自在に連結された第2のリンク部材24と、リンク部材22,24の他端部をガイドローラ支持部材19に回動自在に連結する連結軸25と、リンク部材22,24を介してガイドローラ支持部材19を挿入軸5の外径方向に付勢する付勢部材としてのコイルバネ26とからなり、コイルバネ26の一端部はリニアガイド21のスライダ21aに螺挿された付勢力調整用螺子27に連結され、他端部は固定部材23に連結されている。
管内面塗装機構9の詳細構成を図3に示す。同図に示されるように、管内面塗装機構9は鋼管1の内面を塗装するロール刷毛28と、このロール刷毛28を挿入軸5と平行に且つ回転自在に支持するロール刷毛支持部材29と、このロール刷毛支持部材29を介してロール刷毛28を挿入軸5の径方向に進退駆動するロール刷毛進退駆動用シリンダとしてのエアーシリンダ30とからなり、ロール刷毛28の中空回転軸28aには、ロール刷毛28に塗料を供給する多数の塗料供給孔(図示せず)が穿設されている。なお、図中31はロール刷毛28の中空回転軸28aに塗料を供給する塗料供給チューブを示している。
管内面ブラッシング機構13の詳細構成を図4に示す。同図に示されるように、管内面ブラッシング機構13は鋼管1の内面に付着した劣化塗膜等の異物を除去するロール状の異物除去ブラシ32と、この異物除去ブラシ32を鋼管1の周方向に案内するガイドロール33とを有しており、異物除去ブラシ32およびガイドロール33は回転駆動手段としてのエアーモータ34により挿入軸5の軸芯を中心として回転駆動されるようになっている。
また、管内面ブラッシング機構13はエアーモータ34を介して異物除去ブラシ32およびガイドロール33を挿入軸5の径方向に進退駆動する進退駆動手段としてのエアーシリンダ35を有しており、このエアーシリンダ35は挿入軸5の外周面に設けられたシリンダ支持部材36により挿入軸5の周方向に移動可能に支持されている。
鋼管内仕切り機構14の詳細構成を図5に示す。同図に示されるように、鋼管内仕切り機構14は挿入軸5の外周面に固定される環状仕切り板37を有しており、この環状仕切り板37の外側周縁部には、ゴム等の弾性材からなるバルーン38が設けられている。なお、バルーン38には空気給排チューブ39の一端部が接続されている。
このように構成される鋼管内面塗装装置を用いて溶接熱の影響を受けた部分の鋼管内面を再塗装する場合は、先ず、図6(a)に示すように、管内面ブラッシング機構13が所定位置(鋼管1の溶接接合部1aの位置)に達するまで挿入軸5を鋼管1の内部に挿入する。次に、鋼管内仕切り機構14のバルーン38に空気などの作動流体を供給し、図6(b)に示すように、バルーン38を膨らませてガイドローラ機構6と管内面ブラッシング機構13との間を気密に仕切った後、管内面ブラッシング機構13の異物除去ブラシ32およびガイドロール33が鋼管1の内面に当接するまでエアーシリンダ35を伸長動作させる。そして、エアーシリンダ35の伸長動作により異物除去ブラシ32およびガイドロール33が鋼管1の内面に当接したならば、異物除去ブラシ32およびガイドロール33をエアーモータ34により回転駆動する。このとき、異物除去ブラシ32は鋼管1の周方向に移動しながら回転し、これにより鋼管1の内面に付着した劣化塗膜等の異物が鋼管1の内面から除去される。なお、鋼管1の内面から除去された異物は挿入軸5の外周面に穿設された吸引孔15から挿入軸5の内部に吸引され、挿入軸5の基端部に接続された吸引機構16に回収される。
このようにして鋼管1の内面に付着した劣化塗膜等の異物が管内面ブラッシング機構13の異物除去ブラシ32によって除去されたならば、鋼管内仕切り機構14のバルーン38から空気を抜いた後、図6(c)に示すように、管内面塗装機構9が所定位置(鋼管1の溶接接合部1aの位置)に達するまで挿入軸5を鋼管1の内部から引き抜く。そして、管内面塗装機構9のロール刷毛28が鋼管1の内面に当接するまでエアーシリンダ30を伸長動作させた後、操作ハンドル11を操作すると、溶接熱の影響を受けた部分の鋼管1の内面に塗膜がロール刷毛28によって形成される。
したがって、上述した本発明の第1の実施形態では、溶接熱の影響を受けた部分の鋼管1の内面に再塗装を施すときに管内研掃塗装機と走行駆動車と制御台車とを直列に連結したものを用いたりする必要がないので、溶接熱の影響を受けた部分の鋼管1の内面に塗膜を簡単な構成により形成することができる。
上述した第1の実施形態では、ガイドローラ支持部材19を介してガイドローラ18を鋼管1の内面に押し当てるガイドローラ押し当て機構20として、挿入軸5の軸方向に移動自在なスライダ21aを有するリニアガイド21と、リニアガイド21のスライダ21aに一端部を回動自在に連結された第1のリンク部材22と、挿入軸5の外周面に固定された固定部材23に一端部を回動自在に連結された第2のリンク部材24と、リンク部材22,24の他端部をガイドローラ支持部材19に回動自在に連結する連結軸25と、リンク部材22,24を介してガイドローラ支持部材19を挿入軸5の外径方向に付勢する付勢部材としてのコイルバネ26とからなるものを例示したが、これに限られるものではなく、たとえば、挿入軸の軸方向に移動可能なナットを有するボールねじと、このボールねじのねじ軸を駆動する駆動モータと、ボールねじのナットに一端部を回動自在に連結された第1のリンク部材と、挿入軸の外周面に固定された固定部材に一端部を回動自在に連結された第2のリンク部材と、これらリンク部材の他端部をガイドローラ支持部材に回動自在に連結する連結軸とからガイドローラ押し当て機構を構成してもよい。
本発明の第1の実施形態に係る鋼管内面塗装装置の概略構成を示す図である。 本発明の第1の実施形態に係る鋼管内面塗装装置のガイドローラ押し当て機構の詳細構成を示す図である。 本発明の第1の実施形態に係る鋼管内面塗装装置の管内面塗装機構の詳細構成を示す図である。 本発明の第1の実施形態に係る鋼管内面塗装装置の管内面ブラッシング機構の詳細構成を示す図である。 本発明の第1の実施形態に係る鋼管内面塗装装置の鋼管内仕切り機構の詳細構成を示す図である。 本発明の第1の実施形態に係る鋼管内面塗装装置を用いて溶接熱の影響を受けた部分の鋼管内面を再塗装する場合の手順を説明するための説明図である。 内面塗装が施された鋼管同士をフランジにより接合する方法を示す図である。
符号の説明
1 鋼管
2 フランジ
5 挿入軸
6 ガイドローラ機構
7 回転軸
8,10 シール部材
9 管内面塗装機構
11 操作ハンドル
12 管端ガイド
13 管内面ブラッシング機構
14 鋼管内仕切り機構
15 吸引孔
16 吸引機構
18 ガイドローラ
19 ガイドローラ支持部材
20 ガイドローラ押し当て機構
21 リニアガイド
21a スライダ
22 第1のリンク部材
23 固定部材
24 第2のリンク部材
25 連結軸
26 コイルバネ(付勢部材)
28 ロール刷毛
29 ロール刷毛支持部材
30,35 エアーシリンダ
31 塗料供給チューブ
32 異物除去ブラシ
33 ガイドロール
34 エアーモータ
36 シリンダ支持部材
37 環状仕切り板
38 バルーン
39 空気給排チューブ

Claims (5)

  1. 溶接熱の影響を受けた部分の鋼管内面を再塗装するときに用いられる鋼管内面塗装装置であって、前記鋼管の内部に挿入される中空状の挿入軸と、この挿入軸を前記鋼管の内部に案内する複数のガイドローラ機構と、前記挿入軸の内部に回転自在に設けられた回転軸と、前記挿入軸の先端から突出する前記回転軸の先端部に設けられた管内面塗装機構と、前記回転軸を介して前記管内面塗装機構を操作する操作ハンドルと、前記挿入軸が挿入される側の鋼管の開口端で前記挿入軸を支持する管端ガイドと、この管端ガイドと前記ガイドローラ機構との間の前記挿入軸に設けられた管内面ブラッシング機構と、この管内面ブラッシング機構と前記ガイドローラ機構との間の前記挿入軸に設けられた鋼管内仕切り機構と、この鋼管内仕切り機構と前記管端ガイドとの間の鋼管内を前記挿入軸に穿設された吸引孔を通じて吸引する吸引機構とを具備してなることを特徴とする鋼管内面塗装装置。
  2. 請求項1記載の鋼管内面塗装装置であって、前記ガイドローラ機構が複数のガイドローラと、これらのガイドローラを回転自在に支持するガイドローラ支持部材と、このガイドローラ支持部材を介して前記ガイドローラを前記鋼管の内面に押し当てるガイドローラ押し当て機構とからなることを特徴とする鋼管内面塗装装置。
  3. 請求項1又は2記載の鋼管内面塗装装置であって、前記管内面塗装機構が前記鋼管の内面を塗装するロール刷毛と、このロール刷毛を前記挿入軸と平行に且つ回転自在に支持するロール刷毛支持部材と、このロール刷毛支持部材を介して前記ロール刷毛を前記挿入軸の径方向に進退駆動するロール刷毛進退駆動用シリンダとからなることを特徴とする鋼管内面塗装装置。
  4. 請求項1〜3のいずれか一項記載の鋼管内面塗装装置であって、前記管内面ブラッシング機構が前記鋼管の内面に付着した異物を除去する異物除去ブラシと、この異物除去ブラシを前記鋼管の周方向に案内するガイドロールと、前記異物除去ブラシおよび前記ガイドロールを回転駆動する回転駆動手段と、この回転駆動手段を介して前記異物除去ブラシおよび前記ガイドロールを前記挿入軸の径方向に進退駆動する進退駆動手段とからなることを特徴とする鋼管内面塗装装置。
  5. 請求項1〜4のいずれか一項記載の鋼管内面塗装装置であって、前記鋼管内仕切り機構が環状仕切り板と、この環状仕切り板の外側周縁部に設けられたバルーンとからなることを特徴とする鋼管内面塗装装置。
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