JP2868410B2

JP2868410B2 - 樹脂ライニング鋼管の管端研削方法およびその装置

Info

Publication number: JP2868410B2
Application number: JP11636894A
Authority: JP
Inventors: 正和井口
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1994-05-30
Filing date: 1994-05-30
Publication date: 1999-03-10
Anticipated expiration: 2014-03-10
Also published as: JPH07314313A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、硬質塩化ビニル等の樹
脂を鋼管の内面にライニングした樹脂ライニング鋼管の
製造工程における管端部分の研削方法およびその装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、水道用および科学薬品などの輸送
配管用として、樹脂を鋼管の内面にライニングした樹脂
ライニング鋼管が使用されている。このような樹脂ライ
ニング鋼管は、通常の電縫管等の鋼管の内部に、樹脂管
を挿入し、焼き付け接合して製造される。樹脂管用の樹
脂としては、軟化温度が低く、常温で化学的に安定であ
り、かつ安価であることが好ましいことから、通常硬質
塩化ビニルが使用され、硬質塩化ビニルライニング鋼
管、あるいは塩ビ鋼管と呼ばれている。本明細書では以
下、硬質塩化ビニルを「塩ビ」という。

【０００３】図９は塩ビ鋼管の製造工程を示す概念図
で、Ｓは鋼管、Ｐは塩ビ管である。（ａ）のごとく鋼管
Ｓの内部に樹脂管Ｐが挿入される。塩ビ管Ｐは鋼管Ｓよ
りも短くてはならないので、やや長めのものを使用し、
管端部では塩ビ管Ｐがわずかに突出している。つづいて
（ｂ）のごとくこの鋼管を加熱炉に装入し、熱風によっ
て加熱する。加熱温度は 130〜140 ℃である。塩ビ管Ｐ
は膨張すると共に表面の接着剤により鋼管Ｓの内面に密
着し、塩ビ鋼管Ｌとなる。

【０００４】炉から取り出された塩ビ鋼管Ｌは、（ｃ）
のごとく管端部をハンドグラインダ等で研削し、突出し
た塩ビ管部分を除去して鋼管端部と面一とし、（ｄ）の
ごとく塗料のスプレー等によるロット番号等のマーキン
グや、研削面へのプライマーの刷毛塗りなどの仕上げ処
理を行い、結束して出荷される。従来、この（ｃ）に示
した研削作業は、管の両端に配置された作業者がハンド
グラインダにより行うのが一般的であった。機械化する
ことも試みられてはいたが、つぎのような問題点があっ
た。１）砥石式のグラインダで研削すると、塩ビ樹脂粉末に
よりすぐに砥石が目詰まりし、その都度グラインダを停
止してドレッシング等の手入れを行わなければならな
い。２）鋼管を固定した状態で研削すると、樹脂管が割れた
り、管端にかえりが発生する。３）砥石が鋼管端部に到達した後も研削を続けている
と、発生熱によって内側の樹脂が焼きつく。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
問題点を解消し、作業性のよい管端研削装置を実現し、
管端研削作業を自動化して塩ビ鋼管の製造を効率化する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
は、鋼管の内径部に樹脂をライニングした樹脂ライニン
グ鋼管の管端部に突出した樹脂を研削する管端研削方法
であって、樹脂ライニング鋼管の管軸を水平方向とし、
管軸まわりに回転させながら、この樹脂ライニング鋼管
の管端部に、垂直姿勢で、水平方向に回動するエンドレ
スの研削ベルトを押しつけて研削することを特徴とす
る。

【０００７】請求項２に記載の本発明は、被研削物が鋼
管であるか否かを検知し、鋼管を研削していることを検
出したら直ちに研削を終了することを特徴とする請求項
１に記載の樹脂ライニング鋼管の管端研削方法である。
請求項３に記載の本発明は、鋼管の内径部に樹脂をライ
ニングした樹脂ライニング鋼管の管端部に突出した樹脂
を研削する管端研削装置であって、樹脂ライニング鋼管
を載置して管軸まわりに回転させる水平方向に平行する
２本のターニングローラと、これを回転させる回転機構
よりなるターニング装置と、ターニングローラの軸方向
両端外側に、接近・離反自在に設けられ、ターニングロ
ーラに面して、垂直姿勢で、水平方向に回動するエンド
レスの研削ベルトと、研削ベルトが鋼管を研削している
ことを検出する鋼管検出手段とを備えた研削装置と、研
削後の樹脂ライニング鋼管端部に、ノズルにより圧縮空
気を吹き込んで研削粉末を吹き飛ばすエアブロー装置と
から構成されることを特徴とする。

【０００８】請求項４に記載の本発明は、鋼管検出手段
が研削装置の切り込み速度検出装置である請求項３に記
載の樹脂ライニング鋼管の管端研削装置である。請求項
５に記載の本発明は、鋼管検出手段が火花検出装置であ
る請求項３に記載の樹脂ライニング鋼管の管端研削装置
である。

【０００９】

【作用】本発明では、砥石ではなくベルト式グライン
ダを使用して研削を行う。ベルト式グラインダは、研磨
面積が広い上、研削を行っている面以外のところでエア
ブラシ等により目詰まりを除去できるから、目詰まりし
にくい。また、鋼管をターニング装置に載せた状態でゆ
っくり回転させながら研削するので、樹脂部分の割れや
かえりの発生がない。一定方向のみで研削を行うと、材
料が切断されずに延びてかえりとなり、また、かえりが
大きくなると、グラインダに引っ掛かって割れが発生す
るが、回転させながら研削すると延びた材料が切断され
て、かえりとなりにくい。

【００１０】さらに、鋼管端部を研削し始めたことを検
出する鋼管検出手段を備え、研削位置が鋼管端部に到達
するとすみやかに研削を停止するので、樹脂の焼きつき
がない。

【００１１】

【実施例】本発明の一実施例である管端研削装置を、図
面により詳細に説明する。図１は管端研削装置全体を示
す平面図、図２は同じく正面図で、１は入側スキッド、
２は１本送り装置、３はアライニング装置、４はターニ
ング装置、５は研削装置、６はエアブロー装置、７は出
側スキッドである。

【００１２】加熱炉から取り出された塩ビ鋼管Ｌは、複
数本まとめてクレーン等により入側スキッド１端部の受
入れ位置に載置される。玉くずし用のストッパ11を倒す
ことにより、搬送荷姿である玉がくずれ、塩ビ鋼管Ｌは
傾斜した入側スキッド１上を転がりながら矢印方向へ進
行し、整列用ストッパ12の手前で１本ずつ整列され、１
本送り装置２により１本ずつアライニング装置３に送ら
れる。ここでプッシャ31により、ローラタイプのコンベ
ヤ32上をストッパ33に当たる位置まで管長方向に押され
て管端が所定位置に合わせられる。塩ビ鋼管Ｌの長さ
は、たとえば 4.0ｍ、あるいは 5.5ｍと一定であるか
ら、これにより両端の位置が決まり、後続の研削装置や
エアブロー装置との位置合わせができる。

【００１３】塩ビ鋼管Ｌはつづいてターニング装置４に
送られ、ターニングローラ41上でゆっくりと回転させら
れ、両側から管端へ向けて接近した研削装置５により端
面を研削される。研削を完了した塩ビ鋼管Ｌは、エアブ
ロー装置６に送られて研削粉末を除去され、傾斜した出
側スキッド７上を転がりながら進行し、払出し用のスト
ッパ71により複数本蓄積したらクレーン等により払出さ
れる。

【００１４】図３は図２の主要部分を示す部分正面図で
ある。１本送り装置２は、回転軸に十字状に４本のアー
ムを取り付けた構造であり、アーム間には１本の塩ビ鋼
管しか収容できないから、これを回転させることによっ
て塩ビ鋼管Ｌを任意のタイミングで１本ずつ間欠的に送
り出すことができる。ターニング装置４は、水平方向に
平行する２本のターニングローラ41、これを取り付けた
フレーム42、ターニングローラ41を回転させる回転機構
43、塩ビ鋼管Ｌを蹴り出すキッカ47を昇降させる昇降機
構44、上方に設けられたピンチロール45、塩ビ鋼管Ｌの
進入、送り出しを制御するストッパ46等により構成され
る。

【００１５】待機状態においてはキッカ47は下降位置に
あり、送り込まれた塩ビ鋼管Ｌは、ストッパ46によりオ
ーバーランすることなく２本のターニングローラ41上に
移載され、回転機構43により管軸まわりにゆっくりと回
転し、この間に端面の研削が行われる。ターニングロー
ラ41は、円筒状のローラでもよいし、ディスク状のもの
でもよい。ピンチロール45は塩ビ鋼管Ｌの上面を押さえ
て飛び出しを防止する。

【００１６】研削が完了したら、昇降機構44によりキッ
カ47が上昇し、塩ビ鋼管Ｌは出側スキッド７上に載置さ
れ、ストッパ46が倒れると自重により回転しながらエア
ブロー装置６の位置に移動する。エアブロー装置６には
エアブロー用ストッパ65が２か所設けられており、管端
両側からそれぞれ反対方向に２回エアブローが行われ
る。

【００１７】図４は研削装置付近を示す部分平面図、図
５は側面図である。研削装置５は、ターニングローラ41
の軸方向両端外側のベース53上に、スライド機構55によ
りターニングローラ41に向かって接近・離反自在に設け
られた一対のスライドフレーム52により構成され、スラ
イドフレーム52のターニングローラ41に面した側には、
垂直姿勢で、水平方向に回動するエンドレスの研削ベル
ト51が取り付けられ、その後方には研削ベルト51を回動
させるベルト駆動機構54が設けられている。スライド機
構55は空気圧シリンダで、研削時はほぼ一定圧、たとえ
ば 1.1kgf/cm²でスライドフレーム52全体をターニング
ローラ41上の塩ビ鋼管Ｌに押しつける。

【００１８】研削ベルト51は、ターニングローラ41側を
底辺とする略２等辺３角形状に張設されているから、回
動により、塩ビ鋼管Ｌの管端を管軸に対して直角に研削
する。研削につれて研削面は後退して行くから、スライ
ドフレーム52がスライドして追随する。スライドフレー
ム52とベース53間にはスライド量を検出するエンコーダ
56a が取り付けられており、これにより切り込み速度が
わかる。

【００１９】押しつけ圧 1.1kgf/cm²における鋼管部分
と塩ビ管部分の切り込み速度の例を図６に示す。鋼管か
ら突出した塩ビ管の部分を研削している間は、塩ビが軟
らかいので切り込み速度が速い。研削が進行して研削ベ
ルト51が鋼管部分に到達すると切り込み速度が急激に低
下するので、ただちに検知できるから、スライド機構55
によりスライドフレーム52を後退させ、研削ベルト51を
停止させて、研削を終了する。

【００２０】研削が鋼管部分に到達したことを検知する
手段56として、切り込み速度の監視のほか、火花の検知
によることもできる。塩ビを研削しているときは火花は
発生せず、鋼管を研削し始めると直ちに火花が発生する
から、これを受光素子により検知するのである。図７
は、「スパークキャッチャー」の名称で市販されている
火花検知器56b を研削位置付近に取り付けた例を示す。
51a は研削ベルト51に装着された防塵カバーである。

【００２１】図８はエアブロー装置付近の部分平面図で
ある。ストッパ65により停止された研削済みの塩ビ鋼管
Ｌ端部にノズル61により圧縮空気を吹き込んで、研削に
より生じた塩ビ等の粉末を反対側の管端から吹き出さ
せ、フード62を経て局部集塵装置により集塵する。63は
エアシリンダ、64はガイドロッドである。エアブロー
は、管の両端から交互に行うため２回に分けて行う必要
があるので、ストッパ65は２か所に設けられている。

【００２２】本発明の管端研削装置を硬質塩化ビニルラ
イニング鋼管製造工場に設置し、外径21.7〜165.2mm 、
管長 4.0および 5.5ｍの塩ビ鋼管の管端部を研削したと
ころ、作業者２名が不要となったばかりでなく、研削ベ
ルトの目詰まり等の設備上の問題や、研削過剰や塩ビ管
の割れや焼きつき等の品質上の欠陥も発生せず、きわめ
て良好な研削を効率的に行うことができた。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、管端研削作業の自動化
により塩ビ鋼管の製造が効率化され、品質も向上すると
いう、すぐれた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す平面図である。

【図２】本発明の実施例を示す正面図である。

【図３】本発明の実施例を示す部分正面図である。

【図４】本発明の実施例を示す部分平面図である。

【図５】本発明の実施例を示す部分側面図である。

【図６】塩ビ管と鋼管に対する切り込み速度のグラフで
ある。

【図７】本発明の実施例を示す部分側面図である。

【図８】本発明の実施例を示す部分平面図である。

【図９】本発明に係わる塩ビ鋼管の製造工程を示す概念
図である。

【符号の説明】

１入側スキッド２１本送り装置３アライニング装置４ターニング装置５研削装置６エアブロー装置７出側スキッド 11、12、33、46、65、71 ストッパ 31 プッシャ 32 コンベヤ 41 ターニングローラ 42 フレーム 43 回転機構 44 昇降機構 45 ピンチロール 47 キッカ 51 研削ベルト 52 スライドフレーム 53 ベース 54 ベルト駆動機構 55 スライド機構 56 鋼管検出手段 56a エンコーダ 56b 火花検知器 61 ノズル 62 フード 63 エアシリンダ 64 ガイドロッドＳ鋼管Ｐ塩ビ管Ｌ塩ビ鋼管

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】鋼管の内径部に樹脂をライニングした樹
脂ライニング鋼管の管端部に突出した樹脂を研削する管
端研削方法であって、樹脂ライニング鋼管の管軸を水平方向とし、管軸まわり
に回転させながら、この樹脂ライニング鋼管の管端部
に、垂直姿勢で、水平方向に回動するエンドレスの研削
ベルトを押しつけて研削することを特徴とする樹脂ライ
ニング鋼管の管端研削方法。
【請求項２】被研削物が鋼管であるか否かを検知し、
鋼管を研削していることを検出したら直ちに研削を終了
することを特徴とする請求項１に記載の樹脂ライニング
鋼管の管端研削方法。
【請求項３】鋼管の内径部に樹脂をライニングした樹
脂ライニング鋼管の管端部に突出した樹脂を研削する管
端研削装置であって、樹脂ライニング鋼管を載置して管軸まわりに回転させる
水平方向に平行する２本のターニングローラ（41）と、
これを回転させる回転機構（43）よりなるターニング装
置（４）と、ターニングローラ（41）の軸方向両端外側に、接近・離
反自在に設けられ、ターニングローラに面して、垂直姿
勢で、水平方向に回動するエンドレスの研削ベルト（5
1）と、研削ベルトが鋼管を研削していることを検出す
る鋼管検出手段（56）とを備えた研削装置（５）と、研削後の樹脂ライニング鋼管端部に、ノズル（61）によ
り圧縮空気を吹き込んで研削粉末を吹き飛ばすエアブロ
ー装置（６）とから構成されることを特徴とする樹脂ラ
イニング鋼管の管端研削装置。
【請求項４】鋼管検出手段（56）が研削装置の切り込
み速度検出装置（56a)である請求項３に記載の樹脂ライ
ニング鋼管の管端研削装置。
【請求項５】鋼管検出手段が火花検出装置（56b)であ
る請求項３に記載の樹脂ライニング鋼管の管端研削装
置。