JP3217122U

JP3217122U - 鋼管内面処理装置

Info

Publication number: JP3217122U
Application number: JP2018001649U
Authority: JP
Inventors: 徳男城地; 貢野田; 孝幸松原; 美輝城地
Original assignee: Ｊｔｅ株式会社
Priority date: 2018-05-08
Filing date: 2018-05-08
Publication date: 2018-07-19
Anticipated expiration: 2028-05-08

Abstract

【課題】鋼管内面を効率よく処理できる鋼管内面処理装置を提供する。
【解決手段】鋼管Ｐｘの内壁との間に環状の隙間部を形成し得る作業体を有する余剰亜鉛除去用の第１の作業用移動体２及びビード屑除去用の第２の作業用移動体と、鋼管Ｐｘ内に高圧気体を供給するブローヘッド３と、一端側を両移動体に連結可能な牽引体４４を有する復帰手段４とを備える。ブローヘッド３から高圧気体を供給して、第１の作業用移動体２を管内の一端から制御速度で前進させることにより、前進しながら隙間部から高圧気体を噴出させ、この噴出気体により鋼管内の余剰亜鉛を除去処理すると共に第２の作業用移動体を管内の一端から制御速度で前進させることにより、前進しながら作業体による除去作用と隙間部から噴出する高圧気体との相乗作用により鋼管Ｐｘ内のビード屑を除去処理する。鋼管Ｐｘ内の処理作業に応じて両移動体のうち、一方の移動体を選択して牽引体に連結して使用する。
【選択図】図１

Description

本考案は、鋼管内面処理装置に関する。さらに詳しくは、例えば溶融亜鉛メッキ鋼管内面の余剰亜鉛を除去処理し、及び溶接鋼管内面のビード屑を除去処理する際等に使用する鋼管内面処理装置に関する。

従来、例えば溶融亜鉛メッキ鋼管内面の余剰亜鉛の除去処理は、一般に、亜鉛メッキ処理のラインの一工程として行なわれる。ここで、亜鉛メッキ処理の工程の概要及び従来一般に行なわれている余剰亜鉛の除去処理について図１２を参照して説明する。

図１２に示すように、所望温度（例えば約４５０〜約４７０℃）に加熱された溶融亜鉛浴１００が充填された亜鉛浴槽１０１（釜）内に１本又は複数本の鋼管Ｐを浸漬して管内外面にメッキを施す。次いで前記メッキが施された鋼管Ｐ_２（溶融亜鉛メッキ鋼管）を前記槽１０１から引き上げた後、この溶融亜鉛メッキ鋼管内面の余剰亜鉛を除去処理する。なお、上述以外の中間処理工程及び冷却工程等の説明は省略する。

そして、前記メッキ鋼管内面の余剰亜鉛の除去処理方法として、従来は、例えば特開平６−２６４２１０号公報の〔従来の技術〕の説明の項等に記載されているように、蒸気や熱風等の高圧気体をブロー装置の高圧気体ヘッダ１０２からブローノズル１０３を介してメッキ鋼管Ｐ_２の内面に高速で吹きつけることにより、管内面の余剰亜鉛（メッキ液）をブロー（除去装置）する方法（従来技術１）が一般に採用されている。なお、図１２において、１０４はダストボックス、１０５はブロワー、１０６は排気用煙突を示す。

次に、従来一般に行なわれている溶接鋼管内面のビード屑の除去処理方法について説明する。

従来、溶接鋼管として、例えば平板状の鋼板（プレート＝Plate）を素材とする鋼管及び鋼帯（コイル＝Coil）を素材とする鋼管がある。

上記いずれの溶接鋼管も管成形時に管内外両面の溶接ビードをビードカッターで切削して除去される。この場合において、管内面のビード屑等は管内に残留する。

従来、溶接鋼管内面のビード屑の除去処理方法として、図１３に示すように、従来技術１と同様に、高圧気体を高圧気体ヘッダ１０７からブローノズル１０８を介して溶接鋼管Ｐ_３の内面に高速で吹きつけることにより、鋼管Ｐ_３内に残留している管内面のビード屑をブロー（除去処理）する方法（従来技術２）が一般に採用されている。

上記した従来技術１及び同２は次のような問題を有している。
（従来技術１の問題点）
（１）鋼管内へ供給（吹きつけ）する高圧気体の流速は鋼管の断面中央では高速を保持し得ても管内壁付近では摩擦などによって減速され、高圧気体の保有エネルギーが有効に利用できない問題がある。
（２）上記（１）により、鋼管内の始端側（高圧気体の供給端側）の附近においては管内壁面に付着している余剰亜鉛の吹き飛ばし量（除去量）は多いが管内の終端側に行くに比例して少なくなる。したがって、管内壁の余剰亜鉛を均一的に除去処理（付着量の均一化）することができないので、品質低下の問題が生じる。
（３）蒸気等の高圧気体の使用量を多量にする必要があるため、エネルギーコストが多大になる。
（４）鋼管から吹き出した高圧気体により騒音を発生する問題が生じる。特に大径管の場合には高圧気体を多量に供給するので、騒音も大になる。
（５）亜鉛の原単位が悪くなる。

（従来技術２の問題点）
（１）従来技術１の上記（１）と同様の問題を有している。
（２）上記（１）により、鋼管内に残留しているビード屑をきれいに除去して管外に排出できない問題を有している。
（３）従来技術１の上記（３）及び（４）と同様の問題を有している。

そこで、本考案者は従来技術１及び同２の上述した諸問題を解消する目的で特開２０１７−８７２３９号公報（特許文献１）に記載の鋼管内面処理装置（先行技術）を提案した。

先行技術は鋼管の内壁との間に環状の隙間部を形成し得る外壁部を有し、前記鋼管内を長手方向に往復移動可能に形成した作業用移動体と、前記鋼管内に高圧気体を供給するブローヘッドとを備え、前記ヘッドから供給される高圧気体により前記移動体を前記鋼管内の一端から他端までの間を所望の制御速度で前進させ、前記高圧気体を前記隙間部から噴出させるように構成したものである。また、先行技術は前記移動体を牽引して復帰させる移動体復帰手段を備える。

特開２０１７−８７２３９号公報

上記のように構成した先行技術によれば、従来技術１の上述した諸問題を解消することができる。しかし、従来技術２の上述した（２）の問題の解消については改良を加えるべき余地が残されている。

本考案は上記したような実情に鑑みてなされたもので、従来技術１及び同２の有する全ての諸問題を解消し、溶融亜鉛メッキ鋼管内面の余剰亜鉛の除去処理及び溶接鋼管内面のビード屑の除去処理等を斬新的な技術により円滑良好、かつ、効率よく処理し得る鋼管内面処理装置を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するため、本考案のうち、１つの考案（第１の考案）は、鋼管内面の余剰亜鉛の除去処理及びビード屑を除去処理する鋼管内面処理装置であって、
処理する鋼管を横方向に向けて解除自在に固定して支持する鋼管支持手段と、
前記鋼管内を長手方向に往復移動可能に形成した余剰亜鉛除去用の第１の作業用移動体及びビード屑除去用の第２の作業用移動体と、
前記支持手段の一端部側に配設され、前記鋼管内に高圧気体を供給して前記移動体を前記鋼管内の一端から他端までの間を前進移動させるブロ―ヘッドと、
前記移動体の移動速度を調整し得ると共に前記移動体を牽引して復帰させる移動体復帰手段とを備え、
前記復帰手段は、一端側を前記第１及び第２の作業用移動体に共通して連結する牽引体と、前記ブロ―ヘッドの後方部側に配置され、前記牽引体を操作する操作手段とを備え、
前記第１の作業用移動体は、前記鋼管の内壁との間に環状の隙間部を形成し得る外壁部を有する作業体を備え、前記牽引体により抵抗を付与しながら移動させることにより、前記鋼管の内壁との間に前記隙間部を形成して調整した所望の制御速度で前進させ、前記牽引体により牽引して復帰させるように構成され、
前記第２の作業用移動体は、前記鋼管の内壁との間に環状の隙間部を形成した外壁部を有するスクレパー用作業体と、前記移動体の所望部に、前記鋼管の内壁面に摺接させるように所望数設けたコロその他の転動体とを備え、前記隙間部を形成した姿勢を保持した状態で前記各転動体を前記鋼管の内壁面に接触して転動させて所望の制御速度で前進させ、前記牽引体により牽引して復帰させるように構成され、
前記鋼管内面の処理作業に応じて前記第１及び第２の作業用移動体のうち、いずれか一方の作業用移動体を選択して前記牽引体の一端側に連結して使用するように構成したことを特徴とする。

本考案の上記構成によれば、蒸気や熱風などの高圧気体をブローヘッドへ供給すると、前記高圧気体は前記ヘッドから鋼管内へ供給される。

上記のように、高圧気体を前記ヘッドへ供給すると、例えば第１及び第２の作業用移動体のうち、第１の作業用移動体を選択して使用した場合には、第１の作業用移動体は高圧気体により押圧され、鋼管内の一端から他端方向へ所望の制御速度で移動（前進）するが、前記移動体は高圧気体の作用により、鋼管の内壁と移動体の外壁部との間に環状の隙間部を形成するように浮き上がった状態で前進する。したがって、高圧気体は前記隙間部から鋼管の内壁に沿って噴出する。

上記のように高圧気体は前記隙間部から噴出するが、狭い隙間部から噴出するので前記気体の流速は高速になる。また、前記気体の流速は鋼管の他端まで減速されることなく、継続して保持できる。したがって、例えば亜鉛メッキ鋼管の場合においては、余剰亜鉛をしごき易くなるので、余剰亜鉛の除去処理を円滑に行なって、亜鉛の付着量が略均一になるように処理できる。

一方、第２の作業用移動体を選択して使用した場合には、第２の作業用移動体は高圧気体により押圧され、前記隙間部を形成した姿勢を保持した状態で前記各転動体を鋼管の内壁面に接触して転動させて走行し、鋼管内の一端から他端方向へ所望の制御速度で移動（前進）する。したがって、高圧気体は前記隙間部から鋼管の内壁に沿って噴出する。

上記のように高圧気体は前記隙間から噴出するが、上記と同様に狭い隙間部（第１の作業用移動体の隙間部より更に狭い隙間部）から噴出するので前記気体の流速は高速になる。また、上記と同様に前記気体の流速は鋼管の他端まで減速されることなく、縦続して保持できる。したがって、溶接鋼管の場合においては、スクレパー作業体の先端部による掻き取りないし削り作業と高圧気体の噴出作業との相乗作用により、鋼管内のビート屑及びソルビュー水その他の管内残留物を円滑良好に除去処理できる。

本考案の他の１つの考案（第２の考案）は、第１の考案の鋼管内面処理装置において、前記移動体復帰手段は、前記ブローヘッドの後方部側に位置させて、略水平方向に所定の距離間隔で相対して設けた一対のローラーチエーン用のホイールと、前記両ホイール間にエンドレスに掛渡したローラーチエーンと、一方の前記ホイールを正逆方向へ所望の制御速度で回転駆動するモータと、一端側を選択して使用する前記作業用移動体に連結すると共に他端側を前記チエーンに固定して設け、前記チエーンと同調して移動する所定長さのピアノ線や金属棒その他の金属素材で構成した牽引体とを備え、
前記両ホイール間の距離間隔及び前記牽引体の長さは前記鋼管の長さに応じて設定して構成されていることを特徴とする。

本考案のさらに他の１つの考案（第３の考案）は、第１の考案の鋼管内面処理装置において、前記移動体復帰手段は、前記ブローヘッドの後方部側に設置したワイヤ巻取用のドラムと、前記ドラムを正逆方向へ所望の制御速度で回転駆動するモータと、一端側を選択して使用する前記作業用移動体に連結すると共に他端側を前記ドラムに固定して設けた所望長さのスチールワイヤその他の金属素材で構成した牽引体を備えて構成されていることを特徴とする。

本考案において、前記モータはサーボモータを採用することができる。

なお、本考案において「鋼管を横方向に向けて」の「横方向」の用語は、「略水平方向ないし水平線に対して所望の傾斜角度を付与した傾め横方向」を含む概念として用いられている。

本考案によれば次のような作用効果を奏する。
（１）蒸気や熱風等の高圧気体を鋼管の内壁と作業用移動体の作業体の外壁部との間に形成される環状の隙間部から噴出させるように構成したので、前記気体の保有エネルギーを有効に利用して、噴出する前記気体の流速を鋼管内の一端から他端までの間を高速かつ、略等しい流速で噴出させることができる。
（２）上記（１）により、例えば溶融亜鉛メッキ鋼管の場合においては、余剰亜鉛をしごき易くなるので、余剰亜鉛の除去処理を円滑良好、かつ、効率的に行なえると共に亜鉛の付着量を略均一になるように処理できる。
（３）余剰亜鉛を効率的にしごけるので亜鉛の原単位の向上を図ることができる。
（４）作業用移動体の移動速度はコントロール（制御）できるので、亜鉛付着量の変化に対し、臨機応変に対応可能である。
（５）鋼管内面の品質を向上できる。
（６）蒸気等の高圧気体の使用量を減少できるので、エネルギーコストを軽減できる。
（７）高圧気体の排出による騒音の発生を減少することが可能になる。
（８）また、例えば溶接鋼管の場合においては、第２の作業用移動体を使用することにより、上記（１）、（５）、（６）、及び（７）に記載の作用効果を奏すると共に、鋼管内面のビード屑等を円滑良好、かつ、効率良く除去処理できる。
（９）鋼管内面の処理作業に応じて第１及び第２の作業用移動体のうち、いずれか一方の作業用移動体を選択して使用するように構成したので、作業用移動体を選択することにより、上記諸効果を奏する鋼管内面処理装置を提供することができる。

本考案の一実施形態の鋼管内面処理装置の構成を概略的に示す図であって、同図（ａ）は第１の作業用移動体を使用して構成した前記装置の全体構成を示す説明側面図、同図（ｂ）は前記装置の一部の構成を拡大して示す説明側面図、同図（ｃ）は前記作業用移動体が鋼管内を移動する状態を示す説明図である。前記装置に採用した第１の作業用移動体の構成を概略的に示す図であって、同図（ａ）は説明縦断面図、同図（ｂ）は説明正面図、同図（ｃ）は前記移動体に取付けた取付体を示す説明側面図である。図３（ａ）は前記作業用移動体の前記管内前進時における作用説明図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線説明断面図である。前記装置に採用する一実施形態の第２の作業用移動体の構成を概略的に示す図であって、同図（ａ）は説明側面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ線説明断面図、同図（ｃ）は同図（ａ）のＣ−Ｃ線説明断面図である。図５（ａ）は前記第２の作業用移動体の前記管内前進時における作用説明図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＤ−Ｄ線説明断面図である。本考案の他の実施形態の鋼管内面処理装置の要部の構成を概略的に示す図であって、同図（ａ）は説明縦断面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＥ−Ｅ線説明断面図である。図６の前記装置に採用する一実施形態の第２の作業用移動体の構成を概略的に示す説明側面図（ａ）と説明正面図である。図７（ａ）のＦ−Ｆ線説明断面図である。図７（ａ）のＧ−Ｇ線説明断面図である。図１０（ａ）は図７に示す第２の作業用移動体の前記管内前進時における作用説明図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＨ−Ｈ線説明断面図である。本考案のさらに他の実施形態の鋼管内面処理装置の構成を概略的に示す図であって、同図（ａ）は第１の作業用移動体を採用して構成した前記装置の全体構成を概略的に示す説明側面図、同図（ｂ）は前記装置の一部の構成を拡大して示す説明側面図である。従来の溶融亜鉛メッキ鋼管内面の余剰亜鉛除去処理装置の一例の構成を概略的に示す説明図である。従来の溶接鋼管内面のビード屑除去処理装置の一例を概略的に示す説明図である。

以下、図面を参照して本考案の鋼管内面処理装置の実施形態の一例について説明する。

図１ないし図５は本考案の一実施形態（実施形態１）の鋼管内面処理装置を示す。

図１ないし図５に示すように、実施形態１の鋼管内面処理装置２００は、鋼管支持手段１と、余剰亜鉛除去用の第１の作業用移動体２と、ビード屑除去用の第２の作業用移動体６と、ブロー装置のブローヘッド３と、両移動体２及び６の移動速度を調整（制御）し得ると共に牽引して復帰させる移動体復帰手段４と、亜鉛末等の回収箱５とを備える。

前記鋼管支持手段１は、溶融亜鉛メッキ鋼管Ｐ_Ｘや溶接鋼管Ｐ_Ｙなどの処理対象の鋼管Ｐ_Ｘ、Ｐ_Ｙを横方向に向けて定位して支持させる手段である。図１ではでは鋼管として溶融亜鉛メッキ鋼管Ｐ_Ｘが開示されている。前記鋼管Ｐ_Ｘは上述したように、溶融亜鉛浴槽１０１内に浸漬してメッキを施して、前記槽１０１から引き上げた溶融亜鉛メッキ鋼管である。

本実施形態の鋼管支持手段１は、所望の間隔で直線上に配置して設け、鋼管Ｐ_Ｘを載置して所望の高さに支持させる所望数（図示では３基）のパイプ支持用リフター１０，１０，１０Ａを備える。前記各リフターは上端に鋼管を載置して支持する支持具１１を有する支持軸１２と、支持軸１２の高さを調整する昇降移動用のシリンダ１３とを備える。また、前記リフターのうち、１基のリフター１０Ａ（図１において最右側のリフター）は、前記支持した鋼管を解除自在に固定するクランプ１４を備える。

上記により、鋼管Ｐ_Ｘは横方向に向けた姿勢で、各リフターの支持具１１上に載置して支持され、クランプ１４で解除自在に固定して所望の設定した高さに支持させるように構成してある。なお、各リフターの各支持具の高さは、後述するようにブローヘッド３と対応する高さに調整して設定する。

なお、本実施形態では、鋼管Ｐ_Ｘを鋼管支持手段１により略水平に支持させた状態が開示されている。この場合において、所望に応じて鋼管を水平線に対して所望の角度（例えば約５度ないし約１５度程度）を付与して傾斜した姿勢（斜め横方向）で支持させる場合もある。鋼管を上記した姿勢で支持させる場合、通常の場合には、前下がり状、即ち、鋼管のブローヘッド３側と反対側端が低くなるように傾斜させて支持させる。上記傾斜角度の調整は各リフターの支持具の高さにより調節することができる。

前記第１の作業用移動体２は、鋼管Ｐ_Ｘ（溶融亜鉛メッキ鋼管）内を長手方向（軸線方向）に往復移動させるものである。前記移動体２は、鋼管Ｐ_Ｘの内壁との間に環状の隙間部２０を形成し得る外壁部２１を有しする作業体２２を備え、鋼管Ｐ_Ｘ内の一端から他端までの間を移動可能に形成されている（但し、鋼管内から脱抜も可能）。

本実施形態（実施形態１）の前記移動体２は、図２及び図３に詳細に示すように、鋼管の内径より所望径だけ小径の内部中空の略半球状の概略カップ形状に形成した移動作業体２２を有して構成されている。これにより、移動体２は作業体２２の外壁部２１の前端部側と鋼管の内壁との間に環状の隙間部２０を形成し得るように鋼管内に挿入して鋼管内を長手方向に移動可能に形成されている。

前記環状の隙間部２０の間隔巾の寸法は特に限定するものではなく所望の寸法に設定できるものであるが、例えば、約１〜約２ｍｍ程度の範囲を挙げることができる。但し、上記範囲内に限定するものではない。この場合において、前記寸法が小さ過ぎたり、大き過ぎたりすると、隙間部２０から噴出させる蒸気等の高圧気体による作用を低下させる問題が生じる場合があるので、この点を考慮して前記寸法を設定する。

前記作業体２２の素材は特に限定されないが、アルミ合金等の軽金属を採用できる。本実施形態の作業体２２はジュラミンで構成されている。

本実施形態の作業用移動体２は、作業体２２の後部中心部にナット部材２３やネジ等で固定して設けた取付体２４を備える。後述するピアノ線やスチールワイヤ等で構成した牽引体は、一端部を前記取付体２４に固定して取付け、移動体２と連結するように構成されている。

前記ブローヘッド３は、図示しないブロー装置から供給される蒸気や熱風などの高圧気体を前記支持手段１で支持させた鋼管Ｐ_Ｘ内に供給するものである。

前記ブローヘッド３は支持手段１の一端部側、即ち、図１（ａ）、（ｂ）に示すようにパイプ支持用リフター１０Ａの右寄り側に配置して設けてある。ブローヘッド３は後端（図１において右端）を気密に閉塞すると共に前端（図１において左端）を開口し、内径を鋼管Ｐ_Ｘの内径と略同径に形成した筒形状に形成されている。ブローヘッド３はヘッドシリンダ３０により前後方向（支持手段方向）へ移動調整可能に設置されている。これにより、支持手段１で支持させた鋼管に対して接近・離反可能に構成されている。

前記支持手段１の各リフターの各支持具１１の高さは、ブローヘッド３の高さと対応させ、支持させる鋼管をブローヘッド３と合致させるように調整されている。これにより、ブロー装置から管路３１を通してブローヘッド３へ供給される蒸気等の高圧気体は、ブローヘッドから鋼管Ｐ_Ｘ内へ供給するように構成してある。

そして、上記のように、高圧気体をブローヘッド３へ供給すると、ブローヘッド３内に復帰している作業用移動体２を高圧気体Ａにより鋼管Ｐ_Ｘ側へ押圧し、図１（ｃ）及び図３に矢印Ｂで示すように、移動体を鋼管内の一端側から後端側方向へ後述する所望の制御速度で移動（前進）させる。

一方、上記のように高圧気体Ａがヘッドから鋼管内へ供給されると、移動体２は上記のように前進移動するが、移動体の作業体２２は高圧気体Ａの作用により、鋼管の内径と作業体の外壁部２１との間に環状の隙間部２０を形成するように浮き上がった状態で前進する。したがって、図３（ａ）に示すように、高圧気体Ａは前記隙間部２０から鋼管の内壁に沿って噴出する。

上記のように、高圧気体は前記隙間部から噴出するが、高圧気体は狭い隙間部から噴出するので、前記気体の流速は高速になる。また、前記気体の流速は鋼管の他端側まで減速されることなく、継続して高速状態を保持する。したがって、鋼管内面の余剰亜鉛の除去処理を円滑良好に行なって、亜鉛の付着量が略均一になるように処理できる。前記のように除去処理された余剰亜鉛の除去亜鉛末は鋼管の終端から亜鉛末等の回収箱５内へ回収される。

なお、ブロー装置から前記ヘッド３へ供給される蒸気等の高圧気体の供給圧力（量）は、前記管路３１に介装して設けたバルブ３２により、或いはブロー装置の本体に設けた調整機構により調整可能に構成されている。この場合において、前記高圧気体の供給圧力は、任意に調整して設定される。

前記移動体復帰手段４は、前記移動体２の移動速度を制御（調整）すると共に移動体２が鋼管内の終端に移動した後、移動体を引き戻して元の位置、即ち、ブローヘッド内へ復帰させる手段である。

前記復帰手段４は、ブローヘッド３の後方部側（図１において右側）に位置して配設されている。

実施形態１の復帰手段４は、略水平方向に所定の距離間隔で相対して設けた一対のローラーチエーン用のホイール４０，４１と、両ホイール４０，４１間にエンドレスに掛渡したローラーチエーン４２と、一方のホイール４１を回転駆動するモータ４３と、所定長さを有するピアノ線や所望の太さ（例えば直径約２ミリないし３ミリ）の金属棒等の金属素材で構成した牽引体４４とを備える。

前記両ホイール４０，４１間の距離間隔及び牽引体４４の長さは、処理する鋼管Ｐ_Ｘの長さに応じて適当に設定する。牽引体４４は、一端側を移動体２の取付体２４に固定して取付け、移動体２と連結すると共に他端側を前記牽引体４４に設けた取付部材の所定部に固定して取付けて設けてある。これにより、牽引体４４はローラーチエーン４２と同調して移動するように構成されている。なお、後述するように、前記牽引体４４は、一端側を第２の作業用移動体にも連結するように構成されている。

また、実施形態１は前記モータ４３としてサーボモータを採用している。これにより、モータの回転速度を制御して正逆方向へ回転駆動し、移動体２の移動速度を制御するように構成してある。したがって、例えば移動体の前進時においては、移動体に抵抗を付与しながら移動させることにより、移動体を調整した所望の遅い速度で前進させることが可能になる。また、モータの回転駆動速度を早くするように設定することにより、移動体を牽引体により牽引して速い速度で引き戻して復帰させることが可能になる。

上記のように、本実施形態の移動体復帰手段によれば、移動体２の移動速度を自由にコントロールして前進及び後退させることができる。

前記第２の作業用移動体６は、鋼管Ｐ_Ｙ（溶接鋼管）内を長手方向（軸線方向）に往復移動させるものである。前記移動体６は、図４、図５に詳細に示すように、前記鋼管Ｐ_Ｙの内壁との間に環状の隙間部６０を形成した外壁部６１を有するスクレパー用作業体６２と、前記移動体６の所望部に、前記鋼管Ｐ_Ｙの内壁面に摺接させるように設けた所望数のコロその他の転動体６３とを備える。

前記第２の作業用移動体６は、前記隙間部６０を形成した姿勢を保持した状態で前記各転動体６３…６３を鋼管の内壁面に接触（摺接）して転動させて鋼管Ｐ_Ｙ内の一端から他端までの間を移動（走行）可能に形成されている。

本実施形態の移動体６は、前記スクレパー用作業体６２の後端中心部から突設した所望長さの取付管６４と、この取付管６４の先端部に固定して設けた姿勢保持用安定板６５を備える。そして、前記各転動体６３は、前記作業体６２の外壁部及び前記安定板６５に略等分間隔で配置して、支持部材６６で回転自在に取付けて配設されている。本実施形態では、前記転動体を前記作業体６２及び安定板６５にそれぞれ３個づつ設けてある。

本実施形態の移動体６の前記作業体６２は、図４及び図５に示すように、内部中空の略円錐形状の概略カップ形状に形成されている。前記作業体６２の外壁部と鋼管の内壁との間の前記隙間部６０は前記第１の作業用移動体２と鋼管内との隙間部２０に比べて幅狭に形成されている。前記隙間部６０の溝幅は例えば約０．１〜０．２ミリ程度に形成することができる。

本実施形態の移動体６の前記安定板６５は鋼管Ｐ_Ｙの内径より幾分小径の円板状に形成されている。安定板６５には安定板を軽量化するための所望数の穴６７が形成されている。

前記移動体６の前記作業体６２及び安定板６５の素材は特に限定されないが、鉄材その他の金属材を採用できる。この場合において、移動体６の重量は第１の移動体２に比べて重くすることが好ましい。

本実施形態の第２の作業用移動体６は、上記構成を具備し、図５に示すように、第１の作業用移動体と同様に前記牽引体４４の一端に連結して使用される。本実施形態では図５（ａ）に示すように、前記取付管６４に牽引体４４の一端を固定して連結するように構成されている。

本実施形態の第２の作業用移動体は上記のように構成され、第１の作業用移動体と同様に牽引体の一端に連結して、第１の作業用移動体と同様に使用するものである。

上記により、第２の作業用移動体は高圧気体により押圧され、前記隙間部を形成した姿勢を保持した状態で前記各転動体を鋼管Ｐ_Ｙ（溶接鋼管）の内壁面に接触して転動させて走行し、鋼管内の一端から他端方向へ所望の制御速度で移動（前進）する。したがって、高圧気体は前記隙間部から鋼管の根意壁面に沿って噴出する。

上記のように高圧気体は前記隙間部から噴出するが、上記と同様に狭い隙間部（第１の作動用移動体の隙間部より幅狭の隙間部）から噴出するので前記気体の流速は高速になる。また、上記と同様に前記気体の流速は鋼管の他端まで減速されることなく、継続して保持される。したがって、溶接鋼管の場合においては、スクレパー作業体の先端部による掻き取りないし削り作業と高圧気体の噴出作業との相乗作用により、鋼管内のビード屑その他の管内残留物を円滑良好に除去処理できる。

また、第２の作業用移動体は第１の作業用移動体と同様に前記牽引体により牽引して元の位置へ復帰させるように構成してある。

実施形態１の鋼管内面処理装置２００を構成したもので、次に使用方法の一例につき説明する。実施形態１の前記装置は、前記鋼管内面の処理作業に応じて第１及び第２の作業用移動体のうち、いずれか一方の作業用移動体、即ち、例えば溶融亜鉛メッキ鋼管Ｐ_Ｘ内面の余剰亜鉛の除去処理の場合には、第１の作業用移動体２を、また、溶接鋼管Ｐ_Ｙ内面のビード屑の除去処理の場合には第２の作業用移動体を選択して前記牽引体の一端に連結して使用するものである。

例えば、鋼管内面の余剰亜鉛の除去処理の場合には、以下のように使用される。
（ａ）蒸気等の高圧気体の供給圧力（量）を所望の圧力値に調整して設定する。
（ｂ）移動体復帰手段４の前記モータの制御部等を操作して、前記移動体２の前進及び後退時における移動速度及び往復移動距離（ストローク）、並びに後退時のタイミング等を設定する。
（ｃ）処理する前記鋼管Ｐ_Ｘを横方向に向けて前記支持手段１の各支持具１１で支持させると共にクランプ１４で解除自在に固定して鋼管を支持させてセットする。
（ｄ）ブローヘッド３をシリンダ３０により前進させてヘッド３の前端を鋼管の一端（図１において右側端）と気密に当接する。
（ｅ）上記状態でブロー装置から蒸気や熱風などの高圧気体をブローヘッドへ供給すると共に前記モータ４３を駆動して前記移動体を前記設定した制御速度で鋼管内を一端側から他端まで移動することにより、鋼管内面の余剰亜鉛を除去処理し、設定したタイミングで移動体をピアノ線等の牽引体で牽引して引き戻し、元の位置（前記ヘッド３内）へ復帰させる。
（ｆ）上記（ｃ）〜（ｅ）の各処理工程を終了後、クランプによる鋼管の固定（ロック）を解除すると共にヘッドを後退する。そして、前記処理済みの鋼管を支持手段から取り除き、別の鋼管を上記と同様にセットし、上記（ｃ）〜（ｆ）の各工程を繰返して行なうことにより、鋼管内面の余剰亜鉛を除去処理する。

実施形態１の前記鋼管内面処理装置２００は前記工程により鋼管内面の余剰亜鉛を除去処理するものであり、上述した（ｃ）〜（ｆ）の各工程は自動装置により自動化して実施可能である。

次に溶接鋼管内面のビード屑等の除去処理の場合には、第１の作業用移動体２に代え、第２の作業用移動体６を牽引体４４の一端に連結する。そして、前記と同様の工程により使用する。これにより、鋼管内のビード屑その他の管内残留物を円滑良好に除去処理できる。

図６ないし図１０は本考案の他の実施形態（実施形態２）の鋼管内面処理装置を示す。この実施形態２において、実施形態１で既に説明した構成と共通する構成部等には同一符号を付して説明を省略する。この点については後述する実施形態においても同様である。

実施形態２の鋼管内面処理装置３００は、四角形断面の角形の溶融亜鉛メッキ鋼管Ｐ_Ｘや溶接鋼管Ｐ_Ｙなどの鋼管の内面処理用に構成されている。

実施形態２の第１の作業用移動体２Ａは、実施形態１と同様に鋼管Ｐ_Ｘ内を長手方向（軸線方向）に往復移動させるものである。前記移動体２Ａは、角形の鋼管Ｐ_Ｘの内壁との間に四角形状の環状の隙間部２０Ａを形成し得る外壁部２１Ａを有し、鋼管Ｐ_Ｘ内の一端から他端までの間を移動可能に形成されている（但し、実施形態１と同様に鋼管内から脱抜も可能）。

実施形態２の前記移動体２Ａは、鋼管Ｐ_Ｘの内径より所望径だけ小径の内部中空の概略四角錐状の略カップ形状に形成した作業体２２Ａを有して構成されている。これにより、移動体２Ａは作業体２２Ａの外壁部２１Ａの前端部側と鋼管の内壁との間に四角形状の環状の隙間部２０Ａを形成し得るように鋼管内に挿入して鋼管内を長手方向に移動可能に形成されている。前記隙間部２０Ａの間隔幅の寸法は実施形態１と同様に設定されている。前記移動体２Ａは実施形態１の移動体２と同様の素材で形成されている。

前記第１の作業用移動体２Ａは、実施形態１の第１の作業用移動体２と同様に前記牽引体４４の一端部に連結して使用するように構成されている。

実施形態２の前記装置３００の第２の作業用移動体６Ａは、実施形態１と同様に鋼管Ｐ_Ｙ内を長手方向に往復移動させるものである。前記移動体６Ａは図７〜図１０に示すように、角形の鋼管Ｐ_Ｙ（溶接鋼管）の内壁との間に環状の隙間部６０Ａを形成した外壁部６１Ａを有するスクレパー用作業体６２Ａと、前記移動体の所望部に、前記鋼管Ｐ_Ｙの内壁面に接触（摺接）させるように設けた所望数のコロその他の転動体６３Ａとを備える。前記作業体６２Ａは略四角形の概略皿形状に形成されている。

前記第２の作業用移動体６Ａは、前記隙間部６０Ａを形成した姿勢を保持（維持）した状態で前記各転動体６３Ａ…６３Ａを鋼管の内壁面に接触して転動させて鋼管内の一端から他端までの間を移動（走行）可能に形成されている。

実施形態２の移動体６Ａは、前記スクレパー用作業体６２Ａの後端中心部（底板中心部）から突出させて設けた所定長さの取付管６４Ａと、この取付管６４Ａの先端部に固定して設けた姿勢保持用安定板６５Ａとを備える。また、前記移動体６Ａは一端を作業体６２Ａの底板部の下端部の両側部近くに固着すると共に他端を安定板６５Ａの下端部の両側部近くに固着して設けた一対の取付板６８、６８と、両端を作業体６２Ａの底部の略中間部における両側部及び安定板の略中間部における両側部にそれぞれ固着して設けた一対の取付板６９、６９とを備える。

そして、前記各転動体６３Ａは、前記各取付板６８及び６９の所望の部位に配置して、鋼管の内壁と接触（摺接）させて前記各取付板６８及び６９に回転自在に取付け配設されている。実施形態２では、前記取付板６８の前方部側及び後方部側にそれぞれ２個づつ、また、前記両取付板６９の前方部側にそれぞれ１個づつ設けた例が開示されている。

上記構成により、第２の作業用移動体は、ブローヘッドから供給される熱風等の高圧気体により押圧され、前記隙間部を形成した姿勢を保持した状態で前記各転動体を鋼管の内壁面に接触して転動させて走行し、鋼管内の一端から他端方向へ所望の制御速度で移動（前進）するように構成されている。したがって、高圧気体は前記隙間部から鋼管の内壁面に沿って噴出する。

なお、実施形態２の第２の作業用移動体６Ａの前記安定板６５Ａには実施形態１と同様に安定板を軽量化するための穴６７Ａ（図９参照）が形成されている。他の構成は実施形態１と同様である。なお、図７（ａ）において、７０は風圧制御板等を示す。

実施形態２の鋼管内面処理装置は上記のように構成され、実施形態１と同様に使用するものである。これにより、実施形態１と同様の作用効果を奏する。

図１１は本考案のさらに他の実施形態（実施形態３）の鋼管内面処理装置を示す。実施形態３の鋼管内面処理装置４００は、移動復帰手段の構成に特徴がある。

実施形態３の移動体復帰手段４Ａは、ブローヘッド３の後方部側（図１１において右側）の所望の位置に設置したワイヤ巻取用のドラム４５と、ドラム４５を正逆方向へ回転駆動するモータ４６と、所望長さのスチールワイヤその他の金属系材より成る牽引体４７とを備える。実施形態３の牽引体はスチールワイヤで構成したものを採用している。

前記ワイヤ等よりなる牽引体４７は、一端部を第１の作業用移動体２の取付体２４に固定して取付け、移動体２と連結すると共に他端側をドラム４５の所望部に固定して設けてある。そして、ドラム４５を正逆回転することにより、ワイヤ４７（牽引体）をドラム４５の溝に整然と巻取り、また、ドラムから繰り出すように構成してある。

実施形態３の前記モータ４６は、実施形態１のモータと同様にサーボモータを採用している。これにより、モータの回転速度を所望の速度に設定して回転駆動し、移動体２の移動速度を制御するように構成してある。したがって、例えば、移動体の前進時においては、移動体に抵抗を付与しながら移動させることにより、移動体を設定した所望の遅い速度で前進させることが可能になる。また、モータの巻取方向の回転駆動速度を速くするように設定することにより、移動体をワイヤ４７（牽引体）により牽引して速い速度で復帰させることが可能になる。

なお、ヘッド３とドラム４５との間の所望の位置にワイヤ等の牽引体に起因するトラブル検知用のセンサを設け、牽引体の巻取及び繰出時にトラブルが発生した場合、そのトラブルを検知してモータ等の駆動部等を制御するように構成することもできる。

また、実施形態３の鋼管内面処理装置４００も第１の作業用移動体２と第２の作業用移動体２Ａを備えて構成されているが、図１１では第１の作業用移動体２のみを開示してある。この場合、実施形態３の前記装置４００も実施形態１ないし２と同様構成の第２の作業用移動体を備え、上記と同様に両作業用移動体のうち、いずれか一方の作業用移動体を選択して前記牽引体の一端側に連結して使用するように構成されている。

また、実施形態３の前記装置も実施形態２と同様に四角形断面の角形鋼管用に使用するように構成できること勿論である。他の構成は実施形態１と同様である。

実施形態３の鋼管内面処理装置は上記のように構成され、実施形態１及び２と同様に使用するものである。これにより、実施形態１及び２と同様の作用効果を奏する。また、実施形態３のように構成すると、実施形態１及び２の装置に比べて装置の設置スペースを小さくすることができる。

なお、上記した各実施形態の鋼管内面処理装置は一例として開示したもので、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、実用新案登録請求の範囲に記載の技術思想を越脱しない範囲内において任意に変更可能なものである。

１鋼管支持手段
２、２Ａ第１の作業用移動体
３ブローヘッド
４移動体復帰手段
６、６Ａ第２の作業用移動体
１０、１０Ａパイプ支持用リフター
２０環状の隙間部
２２作業体
４３モータ
４４牽引体

Claims

鋼管内面の余剰亜鉛の除去処理及びビード屑を除去処理する鋼管内面処理装置であって、
処理する鋼管を横方向に向けて解除自在に固定して支持する鋼管支持手段と、
前記鋼管内を長手方向に往復移動可能に形成した余剰亜鉛除去用の第１の作業用移動体及びビード屑除去用の第２の作業用移動体と、
前記支持手段の一端部側に配設され、前記鋼管内に高圧気体を供給して前記移動体を前記鋼管内の一端から他端までの間を前進移動させるブロ―ヘッドと、
前記移動体の移動速度を調整し得ると共に前記移動体を牽引して復帰させる移動体復帰手段とを備え、
前記復帰手段は、一端側を前記第１及び第２の作業用移動体に共通して連結する牽引体と、前記ブロ―ヘッドの後方部側に配置され、前記牽引体を操作する操作手段とを備え、
前記第１の作業用移動体は、前記鋼管の内壁との間に環状の隙間部を形成し得る外壁部を有する作業体を備え、前記牽引体により抵抗を付与しながら移動させることにより、前記鋼管の内壁との間に前記隙間部を形成して調整した所望の制御速度で前進させ、前記牽引体により牽引して復帰させるように構成され、
前記第２の作業用移動体は、前記鋼管の内壁との間に環状の隙間部を形成した外壁部を有するスクレパー用作業体と、前記移動体の所望部に、前記鋼管の内壁面に摺接させるように所望数設けたコロその他の転動体とを備え、前記隙間部を形成した姿勢を保持した状態で前記各転動体を前記鋼管の内壁面に接触して転動させて所望の制御速度で前進させ、前記牽引体により牽引して復帰させるように構成され、
前記鋼管内面の処理作業に応じて前記第１及び第２の作業用移動体のうち、いずれか一方の作業用移動体を選択して前記牽引体の一端側に連結して使用するように構成した
ことを特徴とする鋼管内面処理装置。
請求項１に記載の鋼管内面処理装置において、
前記移動体復帰手段は、前記ブローヘッドの後方部側に位置させて、略水平方向に所定の距離間隔で相対して設けた一対のローラーチエーン用のホイールと、前記両ホイール間にエンドレスに掛渡したローラーチエーンと、一方の前記ホイールを正逆方向へ所望の制御速度で回転駆動するモータと、一端側を選択して使用する前記作業用移動体に連結すると共に他端側を前記チエーンに固定して設け、前記チエーンと同調して移動する所定長さのピアノ線や金属棒その他の金属素材で構成した牽引体とを備え、
前記両ホイール間の距離間隔及び前記牽引体の長さは前記鋼管の長さに応じて設定して構成されている鋼管内面処理装置。
請求項１に記載の鋼管内面処理装置において、
前記移動体復帰手段は、前記ブローヘッドの後方部側に設置したワイヤ巻取用のドラムと、前記ドラムを正逆方向へ所望の制御速度で回転駆動するモータと、一端側を選択して使用する前記作業用移動体に連結すると共に他端側を前記ドラムに固定して設けた所望長さのスチールワイヤその他の金属素材で構成した牽引体を備えて構成されている鋼管内面処理装置。
前記モータはサーボモータで構成されている請求項２又は３に記載の鋼管内面処理装置。