JP2012045514A - ピグ通過確認装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ピグがいかなるスピードで走行してきても、空振りすることなく、かつ検出棒とコネクティングと摺動軸の伝達がスムーズに行われ、連結部に遊びがあって衝撃を緩和して長期にわたって損傷を防ぐことができるピグ通過確認装置を提供することを目的とするものである。
【解決手段】 本管１内に突出する検出棒２２を設ける。検出棒２２の上部にコネクティング１７を連結する。コネクティング１７の上部に連結する摺動軸１０を具備する。前記検出棒２２は、ピグＰの通過により進行方向に回動してコネクティング１７を介して摺動軸１０が下降する。表示部の指針の移動によって通過を確認する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ゴムやウレタンなどからなる配管クリーニング用の管内移動体（「ピグ」と称する。）を水圧、気圧によって配管内を走行させて清掃あるいは製品の払い出し時に、ある地点で通過したかどうか、あるいは到着したかどうかを確認するためのピグ通過確認装置に関するものである。

従来から、配管内を走行するピグの通過、到着の確認装置としては、種々のものが提案されている。例えば、管内に突起物を突出しておき、その突起物にピグが当ると、突起物を押し上げたり、倒したり、回転させることにより、その突起部に連設する軸部を通じて配管外部に連結した表示盤の指針を動かすことで、通過したことを知る構造になっている。この方式は接触型タイプといわれている。

具体的には図１２に示すように、管内に突出する突起部５１の上端部に設けた歯車５２と、その歯車５２と噛合する歯車５３を下端部に設けた回転軸５４とで構成されており、回転軸５４の回転により表示盤の指針を動かすことで、通過したことを知る構造のもの、あるいは図１３に示すように、軸部５５の下端部に突出棒５６を設け、軸部５５の外周にスプリング５７を嵌着して、常時、スプリング５７の弾発力で突出棒５６は下方向の付勢力が働いており、突出棒５６の上下運動をそのまま軸部５５に伝え、上部の表示盤の指針を動かすことで、通過したことを知る構造のものが知られている。

さらに、別のピグの通過確認装置としては、本出願人が先に提案して好評を得ている特開２０００−１０４３２９号公報に示すものがある。これは、図１４、１５に示すように、短管５８に保護管５９を連通させて立設し、該保護管５９の内側に回転軸６０を挿入すると共に、回転軸６０の下端部に検出爪６１を固着して短管５８に突出させ、回転軸６０の上方部に指針６２を取り付け、その下方に指針の回動を示す表示部６３を施した半円形状の表示板６４を取り付けたものである（例えば、特許文献１参照）。

一方、本出願人が先に出願して特許成立して好評を得ている特許第２８１６９６８号公報に示すものがある。これは前述のように、管内に検出爪などを設けるのでなく、管内を走行する球形ピグの内面に２個の永久磁石を内蔵して管内を通過させ、配管外部に設置した磁気センサー部で磁力線を感知してその位置の通過、到着を知るものであり、この方式は非接触型タイプといわれている（特許文献２参照）。

特開２０００−１０４３２９号公報 特許第２８１６９６８号公報

しかしながら、前記歯車方式は、流体中に流れ込む異物などが歯車に噛み込むと、作動障害を起こすだけでなく、ピグの通過スピードや瞬力に反応できず、上下の歯車がスピードに噛み合わず、歯車の歯が欠損するなどトラブルが配管の中で発生し、動作しないことがあった。

また、上下運動伝達方式の場合は、突出棒を長くすると図１３のように前方向の力が働き、押し上げる力が伝わらず通過の障害物となる。逆に突出棒を短くすれば、スプリングの弾発力や表示指針を回転させるのに要する力が突出棒にかかっているため、ピグが通過しても突出棒を押し上げずに通り過ぎる、所謂空振り現象が生じる。特にピグのスピードが速い場合に顕著に現れる。

さらに、前記特許文献１のものは、配管の構造上、検出爪を長くすることができず短くなっていることから、ピグのスピードが速い場合、あるいはウレタンのような柔らかいピグを使用すると空振り現象が生じ操作ミスが発生して機器としてのピグ使用範囲が限定される。

これら接触型タイプの場合、検出棒と連結軸と表示部とで構成されており、表示部は、ピグの通過前（待機）からピグの通過を示す（通過）側に指針、フラッグなどが移動、または上がることでピグの通過を知らせるのが一般的であり、待機の位置を保持するために固い止め金具で固定されているのが多い。この止め金具を検出棒の移動によって連結軸に伝え、その力で止め金具を外す構造になっており相当の力が必要となる。

さらに、検出棒はピグ通過後、常に次の動作に備え配管内での待機位置にバネなどの力で戻すことが必要となるため、この戻す力にさらに待機状態にある指針やフラッグを何らかの止め具を外す力（止め具を外すことで待機が通過へ移動する）が加わるため、ピグが検出棒を作動させるには２つの力を超えるピグの推進力が必要となるが、検出棒が短い場合は、ピグの推進力が十分に伝わらず、検出棒を作動させずにピグが通過する空振り現象が発生する。

現在使用されている接触型のピグ通過確認装置は、検出棒にピグが衝突した時、即連結部を通して表示部に駆動が伝達される。検出棒と連結軸に緩衝の作用がないため、検出棒と連結軸の駆動部にダイレクトの衝撃が伝わり駆動部の損傷の原因となっている。

さらに、前述のように２つの力が加重された検出棒に速いスピードのピグが通過すると、検出棒が作動せずに通過することも稀に発生する。勿論、検出棒の長さとも関係し、唯一検出棒を長くできる歯車方式はゴミ溜りによる回転不良、歯車の瞬時作動性の問題を常に内包するため、１００％の作動性、耐久性には適していないといった問題点があった。

本発明は、上記のような問題点を解決することを課題として開発されたもので、ピグがいかなるスピードで走行してきても、空振りすることなく、かつ検出棒とコネクティングと摺動軸の伝達がスムーズに行われ、連結部に遊びがあって衝撃を緩和して損傷を防ぎ長期にわたって使用することができるピグ通過確認装置を提供することを目的とするものである。

上記の課題を解決し、その目的を達成する手段として、本発明は、本管内に突出する検出棒と、検出棒の上部に連結するコネクティングと、コネクティングの上部に連結する摺動軸とを具備し、前記検出棒は、ピグの通過により進行方向に回動しコネクティングを介して摺動軸が下降し、表示部の指針の移動によって通過を確認することを特徴とするピグ通過確認装置を開発し、採用した。

また、上記のように構成したピグ通過装置において、前記検出棒は、膨出頭部に所定深さの切込み溝を設け、該切込み溝にピンを架設し、コネクティングの下部と連結されていることを特徴とするピグ通過確認装置、および前記コネクティングは、上下両端部に環状部を形成して遊び代を設けたワイヤーからなるコネクティングワイヤーであることを特徴とするピグ通過確認装置、および前記コネクティングは、上下両端部に長孔を穿設して遊び代を設けた平リンクからなるコネクティングプレートであることを特徴とするピグ通過確認装置、および前記摺動軸は、下端部に所定深さの切込み溝を設け、該切込み溝にピンを架設し、コネクティングの上部と連結されていることを特徴とするピグ通過確認装置、および前記表示部は、摺動軸の下降によって押え部が、表示筒体内のマグネットと吸着する移動標識を落下させてピグの通過を知ることを特徴とするピグ通過確認装置、および前記表示部は、摺動軸の下降によって、摺動軸上端部とレバー係合溝との係合が解かれ指針が回動して通過を知ることを特徴とするピグ通過装置を開発し、採用した。

本発明のピグ通過装置によれば、検出棒と上下摺動軸の間にコネクティングを介してあるから、上下動する摺動軸への伝達力がスムーズに行われることにより、表示部の指針の移動も円滑かつ確実に行われることからピグ通過の確認が極めて容易になる。

また、コネクティングワイヤー１７ａまたはコネクティングプレート１７ｂを採用することにより、上下部に設けた環状部１８，１８または長孔２１，２１が切込み溝１１のピン１２および切込み溝２４のピン２５と遊び代を設けた状態で連結されるから、ピグが衝突した時の衝撃がダイレクトに伝わらず衝撃緩和された状態で伝わり、各部材を損傷させることがない。

本発明の第１実施の形態を示す縦断正面図である。 コネクティングワイヤーの正面図である。 コネクティングプレートの正面図である。 摺動軸の下端部を示す斜視図である。 検出棒の斜視図である。 摺動軸とコネクティングワイヤーと検出棒の連結状態を示す静止図と移動図である。 摺動軸とコネクティングプレートと検出棒の連結状態を示す静止図と移動図である。 摺動軸の下降と移動体の下降を示す正面図である。 本発明の第２実施の形態を示す斜視図である。 第２実施の形態を示す縦断正面図である。 第２実施の表示板の平面図である。 従来の歯車連結方式の簡略正面図である。 従来の上下運動伝達方式の簡略断面図である。 従来の突起部と回転軸が一体方式の断面図である。 図１４の表示板の平面図である。 通過試験に使用した配管路の平面図である。 試験に使用したピグの正面図である。

以下に、本発明の第１実施の形態を添付の図１〜図８に基づいて説明すれば、１はピグＰが走行する本管であり、その本管１の上面の適宜位置に孔２を穿設し円筒状のステンレス外部管３を嵌着し、その上部を下部フランジ４と溶接して一体化すると共に、下端部を孔２に嵌め、嵌着部の周囲を溶接して垂直に立設してある。

５は外部管３の内面を挿通する軸杆部であり、その上方部を上部フランジ６と溶接して一体的になっている。この軸杆部５は、中心部の上端部から略中間部まで貫通孔７を穿設してあると共に、下方部の両側壁面に逆U字状の切り込み８，８を設けて両側壁面間が連通して開口部９になっている。

１０は前記軸杆部５の貫通孔７に挿嵌して上下移動する摺動軸であり、図４に示すように、下端部から一定深さで逆Ｕ字状の切込み溝１１を設け、その切込み溝１１にはピン１２が架設されている。また、摺動軸１０の上端部１０ａは、図１に示すように、円板状の押さえ部１３を取り付けてありナット１４で螺着してある。押さえ部１３の下方部の摺動軸１０の外周面にはスプリング１５を嵌めてあり、摺動軸１０は常時、スプリング１５の弾発力で上方向に付勢力が働いている。１６は摺動軸１０の外周面に嵌めてあるスリーブである。

１７は前記摺動軸１０の下端部と、後述する検出棒２２の上端部を繋ぐコネクティングである。このコネクティング１７は、図２に示すように、両端を環状部１８，１８に形成して折り返し中央を結着部１９とするワイヤーからなるコネクティングワイヤー１７aと、図３に示すように、平リンク２０の両端部に長孔２１，２１を穿設したコネクティングプレート１７ｂの場合がある。

２２は本管１内に突出する検出棒であり、図５に示すように、丸い検出棒２２と楕円状の膨出頭部２３とから構成されており、膨出頭部２３は本管１内に突出しているが、滑らかなアール状になっているため、ピグＰの通過の際の支障や損傷を与えることはない。膨出頭部２３には先端部から一定深さの半円形状の切込み溝２４が厚さ方向の中央部に設けてあると共に、切込み溝２４にピン２５を軸架してあり、コネクティング１７の下端部に上端部が連結されている。そして、ピグＰが走行してくると、通過していく方向に枢軸２６を支点に９０度、すなわち、管壁に沿う位置で止まるようになっている。

２７は上部フランジ６の上に取り付ける底板２８に固着した円筒状の通過確認表示筒体であり、上端部にマグネット２９を内蔵した円筒状のゴムキャップ３０が嵌合してあり、表示筒体２７の内面にはマグネット２９と離合する移動体３１を内在してある。この移動体３１には胴体の左右から突出する２本の指針棒３２を固着してあり、表示筒体２７の外面に突出し、その位置は前述の摺動軸１０の押さえ部１３の下方位置になっている。そして、マグネット２９と移動体３１が合体した状態が待機、移動体３１が離別して下部にある状態が通過となり、表示筒の２７の外面に待機、通過の表示をしてある。

このように構成されたピグ通過装置の使用態様を説明すると、ピグＰの通過を確認したい箇所の本管１の上面部に孔２を穿設し、その孔２に外部管３を挿嵌して周縁部を溶接して取り付ける。外部管３は下部フランジ４と溶接により一体になっている。また、外部管３の内面を挿通する軸杆部５と一体になる上部フランジ６は下部フランジ４と重合し、ボルト孔３３にボルト３４を通しナット３５で螺合して取り付けている。この取り付け状態においては、本管１内に検出棒２２が垂直に突出した状態になっている。

そして、発射装置（図示せず）から発射されたピグＰは本管１内を進行していき通過装置の設置された箇所にくるとピグＰが検出棒２２に当たり、検出棒２２の膨出頭部２３の枢軸２６を支点として進行方向に９０度回動する。検出棒２２が９０度回動すると、それまで垂直状態であったコネクティング１７がその回動にともなって傾斜状になり、摺動軸１０を下方に引っ張る力が生じて摺動軸１０が下降する。その動きによって摺動軸１０の上方部に取り付けた押さえ部１４が下動して通過確認表示筒体２７から突出する指針棒３２を押し下げ、マグネット２９を内蔵したゴムキャップ３０と合体している移動体３１が離別して待機の状態から下方に落下し通過の状態になり、指針棒３２の位置を見れば通過が確認できる。通過確認後、次回確認用に指針棒３２を上方に上げておけば移動体３１がマグネット２９を内蔵したゴムキャップ３０と合体して待機位置になる。

上記のように構成した本発明の実施形態１の作用、効果を述べると、本管１内にある検出棒２２と摺動軸１０の間にコネクティング１７を介して連結されているから、検出棒２０の回動による摺動軸１０の上下動の伝達力が極めてスムーズに行われ、それに伴って摺動軸１０が下動し押さえ部１４によって指針棒３２を押し下げ、通過確認表示筒体２７の移動体３１を移動させることによって通過確認をするものであり、極めて簡単な構造のため、故障の発生がなく、長期間に亘って使用可能である。

また、コネクティング１７として、コネクティングワイヤー１７ａまたはコネクティングプレート１７ｂを採用することにより、上下部に設けた環状部１８，１８または長孔２１，２１が切込み溝１１のピン１２および切込み溝２４のピン２５と遊び代を設けた状態で連結されるから、ピグＰが衝突した時の衝撃がダイレクトに伝わらず衝撃緩和された状態で伝わり、各部材を損傷させることがない。また、検出棒２２を長くしても作動障害を起こすことがなく、本管１の径によってピグが作動させる任意の寸法に設計することができる。

つぎに、図９〜図１１に示すものは、本発明の第２実施の形態を示すもので、上記第１実施の形態と異なるのは、ピグの通過を示す通過確認表示筒体２７がプレートに変わっただけである。すなわち、上部フランジ６に取り付けられるピグの通過確認表示部を扇形状のプレート３６とし、指針棒３７を取り付けた回動レバー３８の基端部を軸着し、回動レバー３８の先部に摺動軸上端部１０ａが突き出て係合溝３９に係合している。他の点は前記第１実施の形態と全く変わることがないので、同一部分には同一符号を付して説明は省略する。

このように構成された通過確認表示部によれば、ピグＰが検出棒２２に当たると、枢軸２６を支点として進行方向に９０度回動し、それまで垂直状態であったコネクティング１７が斜め方向になり摺動軸１０が引っ張られて摺動軸１０が下動するのは前記第１実施の形態と同様であるが、それ以降の作動状態が変わる。すなわち、係合溝３９に係合されていた摺動軸上端部１０ａと係合溝３９の係合が外れると共に、回動レバー３８の基端の軸部に巻回した巻きバネ４０の力で回動してストッパー４１が係合溝３９に嵌まり通過となる。摺動軸上端部１０ａの上下動のみで指針棒３７の固定・解除ができる。指針棒３７を待機に戻すには、回動レバー３８を回動して係合溝３９を摺動軸先端部１０ａに係合すれば待機状態になる。

つぎに、本発明の実験例について説明する。実験例としては、図１６に示すように、屈曲部を複数個所設けた実験用配管路６５を製作して地上に配し、実施の形態１の通過確認装置での実験を試みた。

口径１００ｍｍの管路６５に発泡密度１．５ｇ／ｃｍ^３で、直径１０２ｍｍの球形ピグ６６と発泡密度０．０３ｇ／ｃｍ^３で、１１５ｍｍ×１６０ｍｍの円柱形ピグ６７を用い、連結具をコネクティングワイヤー１７ａとコネクティングプレート１７ｂを交換して同数施工した。その結果が下記の通りである。球形ピグ６６では１０ｍ／秒のスピードに達したが、作動ミス、機器への損傷などは全く見られなかった。また、円柱形ピグ６７は、空振りを生じないか、検出棒を回動できるか確認したが、表示作動は完全でミスなしの結果を得た。また、ピグにも損傷はなかった。

つぎに、上記と同じ2種類のピグを使用し、同じ配管路で通過確認装置による実験を行った。

以上、本発明の主要な実施の形態の例について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、例えば、表示部の作動には目視で確認する標識以外に、マイクロスイッチを作動させ電気信号を送ることによって省力化することもある。要するに、発明の目的を達成でき、かつ発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の設計変更が可能であることは言うまでもない。

本発明は、食品や化粧品の移送配管の洗浄だけでなく、油脂、油、化学品、薬品などの移送配管の払い出しなどにおけるピグの通過、到着を確認する装置として有効に利用することができる。

１ 本管
１０ 摺動軸
１７ コネクティング
１７ａ コネクティングワイヤー
１７ｂ コネクティングプレート
１８ 環状部
２０ 平リンク
２１ 長孔
２２ 検出棒
２４ 切込み溝
２５ ピン
２７ 表示筒体
２９ マグネット
３１ 移動体

Claims (7)

1. 本管内に突出する検出棒と、検出棒の上部に連結するコネクティングと、コネクティングの上部に連結する摺動軸とを具備し、前記検出棒は、ピグの通過により進行方向に回動してコネクティングを介して摺動軸が下降し、表示部の指針の移動によって通過を確認することを特徴とするピグ通過確認装置。
2. 前記検出棒は、膨出頭部に所定深さの切込み溝を設け、該切込み溝にピンを架設し、コネクティングの下部と連結されていることを特徴とする請求項１に記載のピグ通過確認装置。
3. 前記コネクティングは、上下両端部に環状部を形成して遊び代を設けたワイヤーからなるコネクティングワイヤーであることを特徴とする請求項１または２に記載のピグ通過確認装置。
4. 前記コネクティングは、上下両端部に長孔を穿設して遊び代を設けた平リンクからなるコネクティングプレートであることを特徴とする請求項１または２に記載のピグ通過確認装置。
5. 前記摺動軸は、下端部に所定深さの切込み溝を設け、該切込み溝にピンを架設し、コネクティングの上部と連結されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のピグ通過装置。
6. 前記表示部は、摺動軸の下降によって押え部が、表示筒体内のマグネットと吸着する移動標識の支持棒を落下させてピグの通過を知ることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のピグ通過装置。
7. 前記表示部は、摺動軸の下降によって、摺動軸上端部とレバー係合溝との係合が解かれ指針が回動して通過を知ることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のピグ通過装置。