JP2009515688A - 長く延びた中空室の内壁を照射するための放射源 - Google Patents

Abstract

特にＵＶ放射またはＩＲ放射によって放射硬化性の合成樹脂ラミネートを硬化することを目的として、長く延びた中空室（４）の内壁を放射するための放射源（１）であって、少なくとも１つの光源（８）を備えた基本体（６）が設けられており、該基本体（６）に、基本体（６）をガイドするための複数のホイール（１０）が、アーム（１２）で、中空室（４）の内側において半径方向で該基本体（６）に対して可動に収容されている。放射源（１）の特徴によれば、各アーム（１２）に、少なくとも１つのガスばね（１６）が配設されており、該ガスばね（１６）が、アーム（１２）を、半径方向内側の第１の位置から半径方向外側の第２の位置に押し付けるようになっている。

Description

本発明は、請求項１の上位概念に記載の形式の、長く延びた中空室の内壁を照射するための放射源に関する。

長く延びた中空室の内壁を照射するための放射源は、導管システムおよび管路システムを補修して衛生処理する際に、合成樹脂ラミネートから製造された内張りチューブ（ライナ）をＵＶ光線で硬化するために用いられ、それもライナが処理しようとする導管の内室に取り付けられてたとえば圧縮空気によって膨張されたあとで硬化するために用いられる。

ドイツ連邦共和国実用新案登録第２００１２８９３号明細書から、冒頭で述べた形式の放射源が公知であり、放射源は、基本体を備えており、基本体は、ロッドとボールジョイントとを介して相互連結された複数のモジュールを備えており、モジュールにホイールおよびＵＶ光線源がそれぞれ配置されている。ホイールは、半径方向可動に所属のテレスコープアームに収容されていて、かつライナ内に放射源を導入したあとで、ボーデンケーブルを用いて係止ピンを除去することによって、所属の押圧ばねにより半径方向外向きに内壁に向かって移動され、それも放射源がＵＶ光線によって硬化可能な合成樹脂ラミネートを硬化するためにライナの内室を通って引き込まれるまえに移動される。記載の放射源では、ホイールは、収縮時に相当程度高まるばね力に基づいて、比較的小さな直径の中空室を照射する際に高い力で負荷され、これに対して比較的大きな直径を有する中空室では、アームの伸びきった状態ではホイールに作用する力は比較的小さくなっている。

専らばねを介して支持されたアームを備えた前述の形式の放射源で生じる別の問題によれば、収縮状態でライナに導入された放射源を伸長させるために係止ピンが除去されると、アームが突発的に緩衝されずに伸長し、大きな衝撃で照射されるライナの内壁に衝突する。

さらに単に圧縮コイルばねを介して支持された旋回可能なアームを備えた、前述の形式の放射源を引き込む際にみられる点によれば、比較的高い引張負荷で下位のアームの折れ曲がる恐れがあり、特にホイールの収容されたアームが伸長して、中空室／管路が底領域でたとえば歪みに起因する段を有している場合にそうである。これによって放射源の基本体の一部がアームの折れ曲がったあとでライナの底領域に接触する場合に、ライナの、特に敏感なインナーシートチューブ（Innenfolienschlauch）が放射源の引込時に破損される恐れが生じる。

したがって本発明の課題は、簡単に形成され、かつ照射される中空室の直径が様々であってもホイールが比較的一定の力で中空室の内壁に接触するような放射源を提供することである。

本発明の課題は、請求項１の特徴部に記載の構成を有する放射源によって解決される。

本発明の別の構成は、従属請求項に記載した。

本発明によれば、たとえば管路の内側に取り付けられたライナをＵＶ放射またはＩＲ放射により硬化するために使用される、長く延びた中空室の内壁を照射するための放射源は、基本体を備えており、基本体に複数のＵＶランプまたはＩＲランプの構成をした光源が収容されている。基本体は、たとえば長く延びる管であってよく、その内室に、ランプに給電するための電気線路が延びており、基本体自体は異なる周方向位置に配置された複数のホイールを備えており、ホイールは、中空室の内側で放射源もしくは基本体をガイドするのに役立ち、ホイールは、それぞれ基本体に対して運動可能なアームに収容されており、アームは、半径方向内側の第１の位置から半径方向外側の第２の位置に運動可能である。

放射源の構成によれば、各アームに少なくとも１つのガスばねが配設されており、ガスばねは、アームを、半径方向内側の第１の位置から半径方向外側の第２の位置に押し付ける。

従来技術において一般的な形式で使用された圧縮コイルばねに代ってガスばねを使用することによって得られる利点によれば、ガスばねの比較的フラットなばね曲線に基づいて、ホイールをライナの内壁に押し付ける押圧力は、照射される中空室の直径の変化が小さな場合、または通路の内室に凹凸が存在する場合でも、ほぼ一定である。これによって各ホイールは、ほぼ同じ押圧力で内壁に当接され、これによって照射過程の間中空室の内側で基本体の最適なセンタリングが生じるように保証される。

本発明の有利な実施形態では、アームは２分割して形成されており、この場合各アームは、フレーム固定式に基本体と結合されて、基本体から離間して延びる第１のアーム区分と、ジョイントを介して第１のアーム区分と結合された第２のアーム区分とを備えている。この場合ガスばねは、第１の端部で、第１のアーム区分と結合されていて、有利にはピストンロッド側の第２の端部で、第２のアーム区分と結合されており、この場合第２のアーム区分と第２のアーム区分との枢着式の結合部の回転軸線は、有利には配設されたホイールの回転軸線に対して平行に延びている。

本発明による放射源の別の有利な実施形態によれば、ガスばねは、適当な長さを有していて、かつ第１および第２の端部で、ジョイントの回転点から適当な間隔を有して第１もしくは第２のアーム区分に取り付けられており、ガスばねは、完全に収縮した姿勢で、つまり半径方向内側の第１の位置でストッパとして作用し、ストッパは第１のアーム区分に対する第２のアーム区分のそれ以上の旋回を防止する。これによって得られる利点によれば、基本体もしくは光源自体は、アームの折れ曲がる場合にライナに接触することはなく、その結果ライナに一般的に嵌め込まれるインナーシートチューブの損傷リスクは、装置に関する追加的な手段なく確実に回避される。

本発明の根底を成す別の思想によれば、放射源の各アームにロック装置が配設されており、ロック装置は、アームを、半径方向内側の第１の位置で、半径方向外側の第２の位置に旋回しないようにする。

この場合第１のアーム区分と第２のアーム区分とを有するアームを備えた有利な実施形態では、ロック装置が、有利には、アームの、フレーム固定式に基本体と結合された第１のアーム区分に配置されていて、かつ旋回レバーを有しており、旋回レバーの尖端に、たとえば突出部が形成されており、突出部は、アームの第２のアーム区分に設けられたストッパと協働し、ガスばねのばね弾性力によって、旋回レバーの、ストッパに向いた側の端部は、第１のアーム区分に向かって、もしくはジョイントに向かって押圧されるので、旋回レバーは、ガスばねの力によってセルフロックされ、ロック作用は、圧力がストッパの反対側の端部に作用することによってはじめて解除される。

本発明のこのような実施形態による利点によれば、有利には放射源の全てのアームは、放射源を引き込むまえに、管路の外側で、ガスばねの力に抗して第２のアーム区分を旋回させることによって手動で第１の位置に旋回させることができ、次いで放射源は、収縮した状態で、照射される中空室に有利な形式で導入することができる。有利には放射源全体が完全に中空室に導入されると、アームは、旋回レバーの第２の端部に掛かる圧力によって、漸次伸長することができる。

放射源を伸長する際に、本発明によるガス押圧ばねの使用によって追加的な利点が得られ、アームもしくは第２のアーム区分は、ガス押圧ばねの緩衝作用に基づいて、同様に緩衝されてソフトに半径方向外側の第２の位置に移動して、照射される中空室の内壁と接触し、これによってライナまたはライナの内側に位置する敏感なインナーシートチューブの損傷リスクが効果的に回避される。

本発明の別の実施形態によれば、それぞれ２つのガスばねが、対偶をなして各アームの反対側にそれぞれ配置されており、これによって有利な形式で各アームもしくは第２のアーム区分への、両方のガスばねによって形成される両側の力の同時的な力導入が得られる。これによって単に１つのばねの場合に基本体の軸方向で作用するばね力成分に起因する、アームの片側のトルク負荷が補償されるので、アームの捻れが回避され、ホイールは、常に所定の軌道上を走行する。

本発明の別の利点によれば、ガスばねは比較的小さく設定することができ、これによって提供される側方の構成空間は良好に利用される。

次に本発明の実施の形態を、図示の実施例を用いて詳しく説明する。

図１に示したように、本発明による放射源１は、略示した牽引ワイヤ（ロープ）２を介して長く延びた中空室４に引き込まれ、放射源１は、基本体６を備えており、基本体６に、ＵＶ（紫外）ランプまたはＩＲ（赤外）ランプ８の構成をした光源が収容されており、ＵＶランプまたはＩＲランプ８は、長く延びた中空室４の内壁を照射するための光線を形成する。

また図１から判るように、基本体６は、有利にはモジュール式に形成されており、これについては図1において波線で示唆した別のモジュールによって表した。

長く延びる管の構成を有することのできる基本体６に、ホイール１０が所属のアーム１２で収容されており、各アーム１２は、基本体６と固定式に、つまり定置に結合された第１の部分アームまたはアーム区分１２ａと、ジョイント１４を介して図示していない回転軸線を中心に１平面上を旋回可能に配置された第２の部分アームまたはアーム区分１２ｂとを備えている。

図１によれば、各アーム１２は、少なくとも１つのガスばね１６を備えており、ガスばね１６は、シリンダ側の第１の端部で、第１のアーム区分１２ａに回動可能に取り付けられていて、かつピストンロッド側の第２の区分で、第２のアーム区分１２ｂに、有利にはホイール１０の傍で取り付けられている。

ガスばね１６は、アーム１２もしくは第２のアーム区分１２ｂを、ばね弾性力で負荷し、弾性力は、アームもしくは第２のアーム区分１２ｂを、図１に示した半径方向内側の第１の位置（放射源１の、収縮した、伸長していない状態に対応し、この状態で放射源１は有利な形式で中空室４に導入される）から、図２のａに示した半径方向外側の位置に旋回し、この位置で放射源のホイール１０が中空室４の内壁に当接する。

図２のａおよびｂから詳しく判るように、各アーム１２に、有利にはロック装置１８が配設されており、ロック装置１８は、図示していない旋回軸線を中心に第１のアーム区分１２ａに旋回可能に収容された旋回レバー２０を備えており、旋回レバー２０の、回転ジョイント１４に向いた側の端部に、突出部または突起２２が成形されており、突出部または突起２２は、第２のアーム区分１２ｂに設けられたストッパ２４と協働する。

この場合ストッパ２４は、図２のｂに示したように、有利にはジョイント１４の回転軸線から基本体６に向かって延びるストッパ区分２６に成形されていて、たとえば互いに直角に延びる縁部を有する凹凸を有している。

さらに図３に示したように、ストッパ区分２６は、有利には第１または第２の部分アーム１２ａ，１２ｂの幅よりも小さな幅を有していて、かつ第１のアーム区分１２ａに成形された中央の凹部２８内に延びており、中央の凹部欠２８は、第１のアーム区分１２ａのジョイント側の端部で、第１のアーム区分１２ａに成形されている。

図２のｂに示したように、ストッパ２４は、ガスばね１６から第２のアーム区分１２ｂに及ぼされる力によって、旋回レバー２０の突出部もしくは突起２２に押し付けられ、旋回レバー２０は、第１のアーム区分１２ａの外側に支持され、これによってストッパ２４のそれ以上の後続運動ひいては第２のアーム区分１１２ｂの後続運動が、セルフロック式に防止される。

本発明による放射源の、図２のｂに示した、収縮した第１の半径位置で、第２のアーム区分１２ｂの前述のロックを解除するために、旋回レバー２０は、基本体６に向いた側の端部に及ぼされる圧力によって、図２のａにおいて矢印で示唆したように、図２のａに示した位置に旋回され、これによってピンとして形成することもできる突出部もしくは突起２２は、ジョイント１４から離間してストッパ区分２６を越えて移動するので、第２のアーム区分１２ｂは、ガスばね１６の力によって、旋回レバー２０と同じ方向で、図２のａ，ｂでは時計回り方向で、緩衝されてソフトに図２のａに示した位置に旋回される。

図３に示したように、本発明による放射源の別の実施例によれば、各アーム１２に２つのガスばね１６が配設されており、これらのガスばね１６は、有利には同形に形成されていて、基本体６の軸方向でみて、対偶を成してアームの反対側にそれぞれ配置されている。

内側中空室に導入された放射源を伸長前の収縮状態で示す部分断面図である。 ａは、第１のアーム区分と第２のアーム区分とを有するアームを完全に伸びた第２の位置で示す概略側面図であり、ｂは、ａに示したアームを半径方向内側の収縮した第１の位置で示す図である。 図２に示したアームを下側からみて示す概略図である。

Claims (7)

1. 特にＵＶ放射またはＩＲ放射によって放射硬化性の合成樹脂ラミネートを硬化することを目的として、長く延びた中空室（４）の内壁を放射するための放射源（１）であって、
   少なくとも１つの光源（８）を備えた基本体（６）が設けられており、該基本体（６）に、基本体（６）をガイドするための複数のホイール（１０）が、アーム（１２）で、中空室（４）の内側において半径方向で該基本体（６）に対して可動に収容されている形式のものにおいて、
   各アーム（１２）に、少なくとも１つのガスばね（１６）が配設されており、該ガスばね（１６）が、アーム（１２）を、半径方向内側の第１の位置から半径方向外側の第２の位置に押し付けるようになっていることを特徴とする、長く延びた中空室の内壁を放射するための放射源。
2. 各アームが、フレーム固定式に基本体（６）と結合された、該基本体（６ａ）から離間して延びる第１のアーム区分（１２ａ）と、該第１のアーム区分（１２ａ）と枢着式に結合された第２のアーム区分（１２ｂ）とを備えており、ガスばね（１６）が、第１の端部で、第１のアーム区分（１２ａ）に収容されていて、かつ第２の端部で、第２のアーム区分（１２ｂ）に収容されている、請求項１記載の放射源。
3. ガスばね（１６）が、収縮状態で、ストッパとして作用するようになっており、該ストッパが、半径方向内側の第１の位置を越えて基本体（６）に向かうアーム（１２）の旋回運動を防止する、請求項１または２記載の放射源。
4. 各アーム（１２）に、ロック装置（１８）が配設されており、該ロック装置（１８）が、アーム（１２）をロックして、該アーム（１２）が半径方向内側の第１の位置で半径方向外側の第２の位置へ旋回しないようにする、請求項１から３までのいずれか１項記載の放射源。
5. ロック装置（１８）が、アーム（１２）の第１のアーム区分（１２ａ）に旋回可能に収容された旋回レバー（２０）を備えており、該旋回レバー（２０）が、アームの第２のアーム区分（１２ｂ）に設けられたストッパ（２４）と協働するようになっている、請求項２または４記載の放射源。
6. 各アーム（１２）に、２つのガスばね（１６）が配設されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の放射源。
7. ガスばね（１６）が、対偶を成して各アーム（１２）の側方でそれぞれ反対側に配置されている、請求項６記載の放射源。

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