JP4889475B2 - 管体フランジ用ライニング装置およびフランジ付き管体の樹脂ライニング方法 - Google Patents

Description

この発明は、金属管のようなフランジ付き管体のフランジ部に樹脂ライニングを施すための管体フランジ用ライニング装置およびフランジ付き管体の樹脂ライニング方法に関し、詳しくは、管体を軸心回転させながら少なくともフランジ部にはその全面に樹脂被覆を形成するライニング技術に関する。
なお、本願発明にあっては、フランジ付き管体のフランジ部について、内向き端面はフランジの表裏を占める二端面のうち管体部寄りの端面を指し、外向き端面はフランジの表裏を占める二端面のうち管体部から遠い方の端面を指す。

所定温度まで加熱した鋼管などの管体を水平に保持して軸心回転させながら、管体の外周面には例えば固定式の外周面振り掛け装置にてポリエチレン粉末などの粉体樹脂を振り掛けるとともに、管体の内周面には例えば移動式の内周面振り掛け装置にてやはりポリエチレン粉末などの粉体樹脂を振り掛けることにより、管体の内外周面に対して同時に樹脂被覆を形成するライニング技術が実用化されている（例えば特許文献１参照）。
また、管体の内外周面に対する樹脂被覆の形成と管端への樹脂被覆形成とを順次行うことにより、管体の外面の全域に樹脂被覆を形成するライニング技術も実用化されている（例えば特許文献２，３参照）。

さらに、内向き突起の付いた二つ割リングにて管体を水平に保持して軸心回転させながら粉体樹脂を振り掛けることにより又は流動槽に入れて浮遊樹脂に浸漬することにより、枝管やフランジの付いた管体であってもほぼ全面を同時に被覆施工できるようになったライニング技術も知られている（例えば特許文献４参照）。
また、フランジ付き管体の樹脂被覆形成について、管体の内周面とフランジ面のうち内周面に連なる端面の一部とを同時に施工するため、特定形状の蓋治具をフランジ部の端面に取り付けて蓋治具も管体と一緒に軸心回転させるライニング技術が開発されている（例えば特許文献５参照）。
その他、静電塗装法や溶射法などのライニング技術に加え、管体表面に付着した溶融樹脂を能率良く冷却する付帯技術も（例えば特許文献６参照）、開発されている。

これらのライニング技術のうち、設備費や運転費があまり掛からなくて実用に適している振り掛け法（特許文献１〜５）と流動浸漬法（特許文献２〜４）とについて、フランジ付き管体に適用したときの得失を確認すると、流動浸漬法の場合、一工程でも二工程でもフランジ付き管体の外面の全域に樹脂被覆を形成できるが、樹脂粉体の嵩密度が小さいため被覆を厚くしようとすると時間が掛かるうえ不所望な厚みむらが生じてしまう。これに対し、振り掛け法の場合、管体表面に付着した溶融樹脂を余分に振り掛けられた嵩密度の大きな粉体樹脂が擦り付けるため樹脂被覆の仕上がり状態が良好になるという性能面での長所がある一方、管体の内周面と外周面は同時に施工できても（特許文献１）フランジ面は別工程で処理していたので（特許文献２，３）、能率面に短所がある。

フランジを無視して良い場合や（特許文献４），フランジ面のうち一部だけ被覆形成すれば足りる場合には（特許文献５）、振り掛け法であっても管体の内周面とフランジ面とを同時に施工することができるが、フランジ部の端面には内周面と異なり高嵩密度粉体樹脂の擦り付けが余り作用しないため、フランジ部の樹脂被覆を良好に仕上げるには溶融樹脂の固化前にローラを擦り付けるといった付帯工程を後続させることが必要とされるので（特許文献５）、フランジ部に関しては振り掛け法の利点を享受することができない。
また、フランジ付き管体の管体部の内外面の全域ならびにフランジ部の二端面や外周面の全域に樹脂被覆を形成するために、水平に保持した加熱状態のフランジ付き管体を軸心回転させながら管体部内外面への振り掛けライニングとフランジ部全外面への流動浸漬ライニングとを順次行う態様のフランジ付き管体全面ライニング法が実施されている。

図５は、そのような流動浸漬法による従来の管体フランジ樹脂ライニング方法を示し、（ａ）が要部であるフランジ付き管体１０及び流動浸漬装置２０の縦断正面図、（ｂ）がその右側面図、（ｃ）がライニング済みフランジ付き管体１０のフランジ部１２の一部の断面図である。
施工対象のフランジ付き管体１０は、真っ直ぐな鋼管などからなる管体部１１と、その一端か両端に接合された例えば鋼製のフランジ部１２とを具えたものであり、フランジ部１２には適宜個数のボルト挿通穴１３が形成されていることが多い。

流動浸漬法に用いる流動浸漬装置２０は、フランジ部１２のうち下側部分を遊挿しうる流動槽２１を具備しており、この流動槽２１内に下方から空気(Air）を吹き込んで粉体樹脂３０を浮遊・流動させるようになっている。流動槽２１の上縁のうち管体１０の中空部に臨む部分には、粉体樹脂３０が管体１０の中空部に入りすぎるのを抑えるために、切欠状の逃げ２２が形成されている。
そして、フランジ付き管体１０を所定温度まで加熱した後、フランジ付き管体１０を水平に保持して軸心回転させながら先ず管体部の内外面に前記の振り掛けライニングを適用し、次いでフランジ部１２を流動槽２１に入れることにより、浮遊・流動している粉体樹脂３０にフランジ部１２が軸心回転に伴い間欠的に浸漬されて、ボルト挿通穴１３の中まで含めてフランジ部１２の外面の全域に樹脂被覆が形成される。

もっとも、この部分的流動浸漬法では、前述のように粉体の擦り付けが余り作用しないことから、フランジ部１２の外周面の樹脂被覆３１やフランジ部１２の端面の樹脂被覆３２は厚くするのが難しくて希望より薄くなりがちなうえ、管体部１１の内周面の端部の樹脂被覆３３は逆に厚くなりがちである。加えて、同じく前記擦り付け作用の不足により、フランジ部１２の樹脂被覆３１，３２やそれに連なる樹脂被覆３３の仕上がり状態が振り掛け法ほど良好にはならない。
そのため、フランジ部１２の樹脂被覆３１〜３３を良好に仕上げることが必要な場合には、やはり溶融樹脂の固化前にローラを擦り付けたり固化後に研削等で仕上げるといった付帯工程を後続させることが行われている。

特開昭５６−０９５３５９号公報（特公昭60-22985号公報） 特開昭５８−１１３６９４号公報（特公平01-31078号公報） 特開昭５８−１１２０７０号公報（特公昭61-54472号公報） 特開昭６３−１４３９６５号公報（特公平04-78351号公報） 特開平０８−０７１５０３号公報 特開平０９−１５５２８６号公報

このように、従来の樹脂ライニングでは、フランジ付き管体のフランジ部全外面に樹脂被覆を形成する場合、流動浸漬法は実施されていても振り掛け法は実施されていなかった。
しかしながら、振り掛け法には仕上げ工程なしでも良好な樹脂被覆を十分に厚く而も一様に形成することができるという利点がある。
そこで、フランジ付き管体のフランジ部の全面を振り掛け法にて施工しうる樹脂ライニング装置や方法を案出することが重要な技術課題となる。

本発明の管体フランジ用ライニング装置（請求項１）は、このような課題を解決するために創案されたものであり、フランジ付き管体を、該管体の少なくとも二箇所に転動輪を取り付けた装備体の形でターニングローラで回転させることにより該管体を水平に保持して軸心回転させる回転装置と、空間を壁体で三方から囲ってコの字状包囲壁を形成するとともに前記管体のフランジ部の上方に臨んだとき該フランジ部の内向き端面と外周面と外向き端面とに前記壁体の下端部が夫々粉体樹脂の徐行通過に供する間隙を伴って対向する構造の粉体樹脂適用ホッパーと、この粉体樹脂適用ホッパーを前記コの字状包囲壁と前記フランジ部の外周面とによって四方から漏斗状に包囲された粉体樹脂滞在ダムが形成される姿勢に保持して前記フランジ部に上方から臨ませるための入退自在なホッパー保持ユニットと、前記粉体樹脂適用ホッパーの前記粉体樹脂滞在ダムに粉体樹脂を流し込む樹脂供給ユニットとを備えている、ことを特徴とする。

また、本発明の管体フランジ用ライニング装置（請求項２）は、上記の請求項１記載の管体フランジ用ライニング装置であって更に、前記粉体樹脂適用ホッパーの下端部にて前記フランジ部の内向き端面と外向き端面との二端面に間隙を伴って対向する二壁体の前記二端面との間隙は、その二端面法線方向の寸法が前記粉体樹脂の通過に係る進入側から排出側に向けて小さくなってゆく楔形となっている、ことを特徴とする。

さらに、本発明の管体フランジ用ライニング装置（請求項３）は、上記の請求項１又は請求項２記載の管体フランジ用ライニング装置であって更に、前記粉体樹脂適用ホッパーは、その下端部にて前記フランジ部の内向き端面と外向き端面との二端面に間隙を伴って対向する二壁体が、前記二端面との間隙内を占める粉体樹脂層に対して押圧力を及ぼす構造となっている、ことを特徴とする。

また、本発明の管体フランジ用ライニング装置（請求項４）は、上記の請求項３記載の管体フランジ用ライニング装置であって更に、前記押圧力は、前記フランジ部半径方向の圧力分布が調整可能となっている、ことを特徴とする。

また、本発明のフランジ付き管体の樹脂ライニング方法（請求項５）は、上記の課題を解決するために創案されたものであり、加熱したフランジ付き管体を水平に保持して軸心回転させながら、前記フランジ付き管体の管体部の内周面および外周面の何れか一方または双方にほぼ均一な分布状態で粉体樹脂を振り掛けることにより該管体部に樹脂被覆を融着形成させるとともに、前記フランジ付き管体のフランジ部に粉体樹脂を振り掛けて供給しつつ供給粉体樹脂を該フランジ部の内向き端面と外周面と外向き端面とに三方から擦り付けることにより該フランジ部の全面に樹脂被覆を融着形成させる、ことを特徴とする。

また、本発明のフランジ付き管体の樹脂ライニング方法（請求項６）は、上記の請求項５記載のフランジ付き管体の樹脂ライニング方法であって更に、前記フランジ付き管体のフランジ部に対する樹脂被覆の融着形成を請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載された管体フランジ用ライニング装置で行うことを特徴とする。

また、本発明のフランジ付き管体の樹脂ライニング方法（請求項７）は、上記の請求項６記載のフランジ付き管体の樹脂ライニング方法であって更に、その方法を実施するに際して、前記転動輪として管体結合部に周方向に沿った少なくとも三箇所に突起を設けたものを用いる、ことを特徴とする。

このような本発明の管体フランジ用ライニング装置（請求項１）にあっては、フランジ付き管体のフランジ部に樹脂ライニングを施すときには、先ずフランジ付き管体が加熱され、適温まで熱くなったフランジ付き管体が回転装置によって水平に保持され、そこへ粉体樹脂適用ホッパーが進入してくる。そして、粉体樹脂適用ホッパーが管体のフランジ部の上方に臨んだときには、粉体樹脂適用ホッパーの壁体の下端部が夫々間隙を伴ってフランジ部の内向き端面と外周面と外向き端面とに対向するので、フランジ部が粉体樹脂適用ホッパーによって隙間は空けつつも三方から囲まれ、その直ぐ上に粉体樹脂適用ホッパーのコの字状包囲壁が来て、漏斗状の粉体樹脂滞在ダムがフランジ部の外周面上に位置する。

それから、フランジ付き管体が回転装置によって軸心回転させられ、さらに樹脂供給ユニットによって粉体樹脂適用ホッパーのコの字状包囲壁に粉体樹脂が流し込まれる。そうすると、粉体樹脂が粉体樹脂滞在ダムを経て粉体樹脂適用ホッパーとフランジ部との間隙へ流れ込み、粉体樹脂の一部はフランジ部の表面に融着し、粉体樹脂の残りは重力に引かれて或いは軸心回転に伴って間隙を徐行状態で通過しそれから落下する。このように粉体樹脂滞在ダム経由で間隙に粉体樹脂を流し込むようにしたことにより、フランジ部の回転に伴って、粉体樹脂が滞り無く且つ満遍なくフランジ部の内向き端面と外周面と外向き端面とに行き渡るとともに、被覆になる融着樹脂が未融着の通過粉体樹脂によってフランジ部に擦り付けられるので、フランジ部の外面の全域に十分な厚さで仕上がり良好な樹脂被覆が形成されることとなる。

このようにフランジ付き管体のフランジ部の全面が振り掛け法で施工されることに加えて更に、フランジ付き管体を水平に保持する回転装置にはフランジ付き管体に転動輪を取り付けた装備体をターニングローラで回転させる態様のものを採用してフランジ付き管体の外周面がほとんど塞がれないようにしたことにより、外周面振り掛け装置（例えば特許文献１参照）との併用が可能なものとなっている。また、フランジ部と対向する粉体樹脂適用ホッパーを三壁体で構成してフランジ部の一部分にしか対向させないようにしたことにより、管体中空部の端面が閉塞されないので、内周面振り掛け装置（例えば特許文献１参照）との併用も可能なものとなっている。
したがって、この発明によれば、フランジ付き管体のフランジ部の全面を振り掛け法にて施工しうる樹脂ライニング装置であってフランジ付き管体の内外周面への振り掛け法による同時施工にも適した装置を実現することができる。

また、本発明の管体フランジ用ライニング装置（請求項２）にあっては、粉体樹脂適用ホッパーの二壁体とフランジ部の二端面との間隙が粉体樹脂の進入側から排出側に向けて小さくなってゆくようにしたことにより、粉体樹脂の進入が広い間口から円滑に行われるうえ、進入した粉体樹脂は、排出側に向けての通過に伴って楔形状による圧密化が進んで嵩密度が増し、延いては擦り付け作用が強まり、被覆の厚さや仕上がり外観の確保に好ましい状況となる。

さらに、本発明の管体フランジ用ライニング装置（請求項３）にあっては、粉体樹脂適用ホッパーの二壁体から間隙内の粉体樹脂層に押圧力が及ぶようにしたことにより、その押圧力が通過粉体樹脂と融着樹脂を順に介してフランジ部にまで及ぶ。そのため、通過粉体樹脂が融着樹脂をフランジ部に対して確実に擦り付けることとなる。
また、本発明の管体フランジ用ライニング装置（請求項４）にあっては、通過粉体樹脂が融着樹脂を擦り付けるときの押圧力について圧力分布を調整できるようにしたことにより、粉体樹脂の特性に対応した適切な条件出しが容易に行えるので、各種の粉体樹脂を使用することができる。

また、フランジ付き管体の樹脂ライニング方法（請求項５）にあっては、加熱されて適温まで熱くなったフランジ付き管体が水平になって軸心回転している状態で、そのフランジ付き管体の管体部の内周面や外周面に対し振り掛け法にて仕上がり良好な樹脂被覆が形成されると同時に、粉体樹脂がフランジ付き管体のフランジ部にも振り掛けられてフランジ部の内向き端面と外周面と外向き端面とに三方から擦り付けられるので、フランジ付き管体のフランジ部の全面にも振り掛け法にて十分な厚さで仕上がり良好な樹脂被覆が形成される。
したがって、この発明によれば、フランジ付き管体の管体部の内外周面に加えてフランジ部の全面にも振り掛け法にて同時に施工しうる樹脂ライニング方法を実現することができる。

また、本発明のフランジ付き管体の樹脂ライニング方法（請求項６）にあっては、フランジ付き管体のフランジ部に対する樹脂被覆の融着形成が、請求項１〜請求項４記載の管体フランジ用ライニング装置の使用により、自動で而も適切に、振り掛け法でなされることとなる。

本発明の管体フランジ用ライニング装置の一実施形態（第１形態）について、その構成を、図面を引用して説明する。図１は、左右一対の管体フランジ用ライニング装置５０を組み込んだフランジ付き管体の樹脂ライニング装置４０の全体を示し、（ａ）が装置全体の概略正面図、（ｂ）が回転装置４３の正面図、（ｃ）が回転装置４３のＡＡ断面図、（ｄ）が右側の管体フランジ用ライニング装置５０の正面図、（ｅ）がその右側面図である。また、図２は右側の管体フランジ用ライニング装置５０の要部の構造を示し、（ａ）がそのうちの粉体樹脂適用ホッパー６０及びホッパー保持ユニット５４〜５８先端部の正面図、（ｂ）がその右側面図、（ｃ）が粉体樹脂適用ホッパー６０の正面図、（ｄ）が粉体樹脂適用ホッパー６０の右側面図、（ｅ）が粉体樹脂適用ホッパー６０の背面斜視図である。さらに、図３は、フランジ付き管体１０のフランジ部１２に粉体樹脂適用ホッパー６０を臨ませたところの背面斜視図、（ｂ）がその縦断背面図である。

このフランジ付き管体の樹脂ライニング装置４０は（図１（ａ）参照）、フランジ付き管体１０のほぼ全面を一工程で処理するために、処理対象のフランジ付き管体１０を水平に保持して軸心回転させるために適宜距離だけ左右に離れて配置された一対の回転装置４３と、フランジ付き管体１０の管体部１１の外周面の全域に振り掛け法にて樹脂被覆を形成するために管体部１１の上方に設置された外周面振り掛け装置４１と、管体部１１の内周面の全域にやはり振り掛け法にて樹脂被覆を形成するためにフランジ付き管体１０の軸方向たとえば右方に設置された内周面振り掛け装置４２と、フランジ付き管体１０の左右端の両フランジ部１２の外面の全域に振り掛け法にて樹脂被覆を形成するために各フランジ部１２に臨んで配置された一対の管体フランジ用ライニング装置５０と、フランジ付き管体１０の表面に付着した溶融樹脂を冷却する図示しない冷却設備とを具えている。

外周面振り掛け装置４１や内周面振り掛け装置４２は特許文献１等で公知なうえ使用実績も長年に及ぶものであり、回転装置４３は（図１（ｂ），（ｃ）参照）、自身の管体との接触部の周方向に沿った四箇所に先端の細い内向き突起４６の付いた二つ割リング４５（転動輪）と、それを載せて転動させるターニングローラ４４とを具えたものであり、二つ割リング４５を二つに割ってフランジ付き管体１０の管体部１１に突起４６の先端を当接させた態様で装着して転動輪を形成し、この転動輪装備体をターニングローラ４４にて回転させるようになっており、これも特許文献４等で公知なものであり、さらに冷却設備も特許文献６等で公知になっているので、それらの詳細な説明は割愛して、以下、新規な管体フランジ用ライニング装置５０を詳述する。

管体フランジ用ライニング装置５０は、この例では一対が左右に分かれて配置されているが（図１（ａ）参照）、左右それぞれに同様のものが設置され、施工対象のフランジ部１２が一個だけのときは装置５０も一台で足りるようなものなので、以下、右側の装置５０を詳述する（図１（ｄ）〜図３（ｂ）参照）。
管体フランジ用ライニング装置５０は（図１（ｄ）〜（ｅ）参照）、例えば門形の支持枠５１と、その上部に取り付けられた樹脂供給ユニット５２〜５３及びホッパー保持ユニット５４〜５８と、ホッパー保持ユニット５４〜５８の下端に取り付けられた粉体樹脂適用ホッパー６０とを具えたものである。
粉体樹脂適用ホッパー６０は、後に詳述するが（図３参照）、三個の摺板６１〜６３（第１〜第３壁体）からなり、摺板６１〜６３が空間を三方から囲ってコの字状包囲壁を形成していて、このコの字状包囲壁にフランジ部１２の外周面も加えた四方から空間を囲うことで粉体樹脂滞在ダム６４を形成するようになっている。

ホッパー保持ユニット５４〜５８は（図１（ｄ）〜（ｅ）参照）、そのような粉体樹脂適用ホッパー６０を例えば斜め上向きに開口する態様となる姿勢に保持して具体的には摺板６１〜６３を傾斜させて保持してフランジ付き管体１０のフランジ部１２に上方から臨ませることによりコの字状包囲壁の粉体樹脂適用ホッパー６０とフランジ部１２の外周面とで空間を四方から囲んでフランジ部１２の外周面上に漏斗状の粉体樹脂滞在ダム６４を形成するためのものであり、それに適う入退自在機能の具現化のため、鉛直な昇降アーム５６をジャッキ５４で上下移動させるとともに、昇降アーム５６の水平方向位置をガイド５５にて調整してから固定できるようになっている。また（図２参照）、昇降アーム５６の下端部に連結された傾斜アーム５７の取り付け角度θを長穴のボルト締め等にて例えば２０゜〜７０゜の範囲で調整できるようにもなっている。さらに（図１（ｄ）〜（ｅ）参照）、傾斜アーム５７の下端部にハンド部５８が取り付けられている。

このハンド部５８は（図２参照）、適宜なスライド機構等を介して傾斜アーム５７に装着されていて管体部１１の軸方向へ或る範囲なら自在に移動できるようになっている。しかも、ハンド部５８は、その下部が粉体樹脂適用ホッパー６０を着脱可能に装着されるホッパー保持部になっているが、そのホッパー保持部が適宜調整可能な内蔵バネ５９等で軽く付勢されていて、付勢力を上回る力が拡幅方向に働くと拡幅するようになっている。
そのため、ホッパー保持ユニット５４〜５８にて保持された粉体樹脂適用ホッパー６０は、フランジ付き管体１０のフランジ部１２に臨んだとき、内端摺板６１と外端摺板６３がフランジ部１２の二端面との間隙内を占める粉体樹脂層に対して押圧力を及ぼすとともに、回転に伴ってフランジ部１２の対向部位が振れ動いたとしてもそれに倣って追随して、擦り付け力を適宜な程度に維持するようになっている。また、内径側のバネ力と外径側のバネ力とを個別に調整する等のことでフランジ部１２半径方向の圧力分布も調整できるようになっている。

樹脂供給ユニット５２〜５３は（図１（ｄ）〜（ｅ）参照）、粉体樹脂３０を貯留している樹脂供給ホッパー５２と、樹脂供給ホッパー５２から下方へ延びて先端をフランジ部１２の外周面における粉体樹脂適用ホッパー６０の対向部位かその直上に向けた樹脂供給ホース５３と、落下した粉体樹脂３０を受け入れる図示しない回収機構とを具えている。そして、粉体樹脂適用ホッパー６０がホッパー保持ユニット５４〜５８によって傾斜させられてフランジ部１２に上方から臨んで、粉体樹脂適用ホッパー６０とフランジ部１２の囲う粉体樹脂滞在ダム６４がフランジ部１２の外周面上に位置している状態では、その粉体樹脂滞在ダム６４に粉体樹脂３０を一定流量で流し込むようになっている。その流量値は随時設定変更可能で適宜調整しうるものである。

粉体樹脂適用ホッパー６０は（図２参照）、フランジ部１２の内向き端面，外周面，外向き端面との間に粉体樹脂の徐行通過に供する適度な隙間を空けて略コの字状に相対配置された三枚の摺板６１，６２，６３（第１〜第３壁体、コの字状包囲壁）からなり、ホッパー保持ユニット５４〜５８のハンド部５８によってそれを下方へ延長する状態で保持されて略コの字状の相対配置を維持するものである。摺板６１，６２，６３は、何れも、例えばシリコンゴムを発泡させて長方形板状に形成したシリコンスポンジからなり、粉体樹脂を介した溶融樹脂の擦り付けに適う程度の剛性は具備しているが、擦り付けても樹脂に傷を付けたり荒らしたりしないよう十分に柔らかいものとなっている。

ここで、内端摺板６１と外端摺板６３に係るフランジ部１２の表裏端面との隙間は、上記端面法線方向の寸法が粉体樹脂の通過に係る進入側から排出側に向けて小さくなってゆく楔形となっている。これにより、粉体樹脂の進入が広い間口から円滑に行われるうえ、進入した粉体樹脂は、排出側に向けての通過に伴って楔形状による圧密化が進んで嵩密度が増し延いては擦り付け作用が強まるという、被覆の厚さや仕上がり外観の確保に好ましい状況となっている。なお、上記進入側と排出側は大まかに云えば上方と下方であるが、フランジ部１２の軸心回転に伴ってフランジ部１２の周方向に進路が傾斜する傾向にあるので、これに対応して上記楔形状の方位設定を行うことが望ましい。

そして（図３参照）、粉体樹脂適用ホッパー６０が傾斜して上方からフランジ部１２に臨んだとき、内端摺板６１（第１壁体）の概ね下半分がフランジ部１２の内向き端面に対向し、周面摺板６２（第２壁体）の下辺がフランジ部１２の外周面に対向し、外端摺板６３（第３壁体）の概ね下半分がフランジ部１２の外向き端面に対向して、フランジ部１２の内向き端面と外周面と外向き端面とが三方から夫々粉体樹脂の徐行通過に供する間隙を保って囲まれるとともに、粉体樹脂適用ホッパー６０のコの字状包囲壁とフランジ部１２の外周面とで四方から囲われた漏斗状の粉体樹脂滞在ダム６４がフランジ部１２の外周面上に形成されるようになっている。摺板６１，６２，６３それぞれとフランジ部１２との間隙もハンド部５８にて調整できるようになっている。粉体樹脂適用ホッパー６０が一時に対向するのはフランジ部１２の一部分であるが、フランジ付き管体１０が軸心回転することにより粉体樹脂適用ホッパー６０の対向部位はフランジ部１２の全面に展開される。

この実施形態（第１形態）のフランジ付き管体の樹脂ライニング装置４０を使用したフランジ付き管体の樹脂ライニング方法について、図面を引用して説明する。図１は、（ａ）が上記装置４０を用いてフランジ付き管体１０に樹脂ライニングを施そうとするところの全体概略正面図、（ｂ）がフランジ付き管体１０を回転装置４３に保持させたところの正面図である。また、図３は、（ａ）がフランジ付き管体１０のフランジ部１２に粉体樹脂適用ホッパー６０を臨ませたところの背面斜視図、（ｂ）がその縦断背面図である。さらに、図４は、（ａ）が管体１０のフランジ部１２に粉体樹脂適用ホッパー６０を臨ませて粉体樹脂３０を振り掛けているところの縦断正面図、（ｂ）が同状態の右側面図である。

先ず（図１（ｂ）参照）、フランジ付き管体１０の管体部１１に二つ割リング４５を装着して、二つ割リング４５をターニングローラ４４に載せることによりフランジ付き管体１０を水平に保持する。また（図１（ａ）参照）、外周面振り掛け装置４１はフランジ付き管体１０の管体部１１の上方に平行配置し、内周面振り掛け装置４２はフランジ付き管体１０の中空部を覗き込める所に配置し、フランジ付き管体１０の両端のフランジ部１２に臨む所それぞれに管体フランジ用ライニング装置５０を配置するが、この段階では、外周面振り掛け装置４１は管体部１１の上方か横へ待避させ、内周面振り掛け装置４２はフランジ付き管体１０の中空部から外へ待避させ、管体フランジ用ライニング装置５０の粉体樹脂適用ホッパー６０はホッパー保持ユニット５４〜５８にて上昇させてフランジ部１２の上方へ待避させておく。

その状態で、管体部１１の下方やフランジ部１２の下方に適宜個数の熱源たとえばガスバーナーを設置し、フランジ付き管体１０を回転装置４３で軸心回転させながら加熱する。そして、被覆形成対象であるフランジ付き管体１０全面が樹脂の融着に適した温度たとえば２９０℃±１０℃になったら、加熱を止めて、外周面振り掛け装置４１にはその粉体樹脂放出口を管体部１１の直ぐ上に位置させ、内周面振り掛け装置４２にはその粉体樹脂放出口をフランジ付き管体１０の中空部に進入させ、管体フランジ用ライニング装置５０には粉体樹脂適用ホッパー６０を下降させてフランジ部１２に臨ませるとともに樹脂供給ホース５３も下降させてホース先端を粉体樹脂適用ホッパー６０とコの字状包囲壁の内側に向けさせる。

そのとき（図３参照）、適当に傾斜している粉体樹脂適用ホッパー６０が上方からフランジ部１２に臨み、フランジ部１２の内向き端面と外周面と外向き端面とが粉体樹脂適用ホッパー６０によって三方から囲まれて、間隙が適切になったら、下降動作を停止して、その状態を維持させる。
それから、回転装置４３にてフランジ付き管体１０を軸心回転させながら、並行して、外周面振り掛け装置４１からポリエチレン粉末などの粉体樹脂を均一分布状態で放出させることにより振り掛け法にて管体部１１の外周面に樹脂被覆を形成させ、内周面振り掛け装置４２からやはりポリエチレン粉末などの粉体樹脂を均一分布状態で放出させることにより振り掛け法にてフランジ付き管体１０の内周面にも樹脂被覆を形成させ、さらに管体フランジ用ライニング装置５０にも粉体樹脂３０を放出させる。

そうすると（図４参照）、粉体樹脂３０が、樹脂供給ホース５３から粉体樹脂滞在ダム６４へ次々に供給され、粉体樹脂滞在ダム６４に一時貯留されてから粉体樹脂適用ホッパー６０とフランジ部１２との間隙に滑り落ちるようにして徐行状態で間断なく入り込み、フランジ部１２の表面に接触したり近づいたものは熱で溶けてフランジ部１２の表面に融着して樹脂被覆３４となり、それより離れたものは粉体樹脂適用ホッパー６０によって押されて融着状態の樹脂被覆３４に擦り付けられる。そして、フランジ付き管体１０の軸心回転に伴い、フランジ部１２の外面の全域に樹脂被覆３４が形成されそれに粉体樹脂３０が擦り付けられる。

しかも、その際、フランジ部１２が振れ動いたりすると、それに粉体樹脂適用ホッパー６０が追随する。また、内端摺板６１や外端摺板６３とフランジ部１２との間隙への粉体樹脂３０の落下量が変動したりすると、それに応じて内端摺板６１や外端摺板６３が拡幅移動する。そのため、粉体樹脂３０の分散流下状態も擦り付け力やその源の押圧力の分布状態も概ね一定に保たれる。
そして、樹脂被覆３４が所望厚さに成長するのに足りる時間が経過したところで、粉体樹脂３０の供給を止め、外周面振り掛け装置４１や内周面振り掛け装置４２さらには粉体樹脂適用ホッパー６０を待避させてから、フランジ付き管体１０を水冷等にて冷却する。

こうして、管体部１１の外周面や内周面ばかりかフランジ部１２の全面にも同時に樹脂被覆３４が形成される。しかも、樹脂被覆３４の厚みは何処もほとんど同じになり、樹脂被覆３４の表面は何処も振り掛け法による良好な仕上がり状態となる。
常温に戻ったフランジ付き管体１０は、ターニングローラ４４から降ろして、二つ割リング４５を外し、突起４６が当接していたため樹脂被覆３４が形成されなかった小面積の部位だけはライニング補修作業の要領で樹脂被覆を追加形成する。
これでフランジ付き管体１０の全面被覆が完成する。樹脂被覆表面の研削仕上げは不要である。また、樹脂被覆は管体部１１とフランジ部１２との境でも均質である。

上述したフランジ付き管体の樹脂ライニング装置４０を用いて行った本発明のフランジ付き管体の樹脂ライニング方法の実施例１を説明する。

管体１０の管体部１１の寸法は、「ＳＧＰ ２４Ｂ外径φ６０９．６）×７．９t」であり、フランジ部１２の形状は、「ＪＩＳ１０Ｋ フランジ」に規定されたものであり、回転装置４３による回転速度は、６〜１０ｒｐｍであった。また、管体フランジ用ライニング装置５０による粉体樹脂３０の流量は、１５〜２０ｌ／ｍｉｎであり、粉体樹脂３０の振り掛け時間は、約２ｍｉｎであった。
その結果、樹脂被覆３４の膜厚は、１．５〜２．０ｍｍとなり、管体部１１の内外もフランジ部１２も共に均一にすることができた。また、樹脂被覆３４の仕上がり外観は、十分な擦り付け作用によって何処も良好であった。

［その他］
上記の実施形態では、回転装置４３を管体フランジ用ライニング装置５０とは別のものとして説明したが、この管体フランジ用ライニング装置５０は回転装置４３を組み合わせて使用されるようになっているので、管体フランジ用ライニング装置５０と回転装置４３とを併せて管体フランジ用ライニング装置と呼んでも不都合はない。
フランジ付き管体１０は、上述した鋼管の他、フランジ付き塔槽類でも良い。

粉体樹脂３０は、上述したポリエチレン粉末の他、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエステル、可融性を残したエポキシ樹脂などの粉体でも良い。
粉体樹脂適用ホッパー６０は、上述したシリコンスポンジなどの合成ゴムスポンジや天然ゴムスポンジの他、織布や不織布の縫い合わせ積層体等の他の可撓性材料で構成しても良い。
回転装置４３は、一対に限らないので、フランジ付き管体１０が長いとき等には、三台以上を飛び石状に配置しても良い。

本発明の管体フランジ用ライニング装置やフランジ付き管体の樹脂ライニング方法は、上水道、純水プラント、化学プラント（薬注ライン）、石油プラント、海水取水設備、下水・中水設備等の、流送物による腐食やそれに伴う流送物の汚染を避けたい配管類、塔槽類に有用であり、埋設配管、汚染配管、水中配管といった外面も腐食環境に曝される配管に特に有用である。

本発明の一実施形態（第１形態）について、左右一対の管体フランジ用ライニング装置を用いたフランジ付き管体の樹脂ライニング方法の全体像を示し、（ａ）がライニング実行時の装置全体の概略正面図、（ｂ）が回転装置の正面図、（ｃ）がそのＡＡ断面図、（ｄ）が右側の管体フランジ用ライニング装置の正面図、（ｅ）がその右側面図である。 管体フランジ用ライニング装置の要部の構造を示し、（ａ）が粉体樹脂適用ホッパー及びホッパー保持ユニット先端部の正面図、（ｂ）がその右側面図、（ｃ）が粉体樹脂適用ホッパーの正面図、（ｄ）が粉体樹脂適用ホッパーの右側面図、（ｅ）が粉体樹脂適用ホッパーの背面斜視図である。 （ａ）が管体のフランジ部に粉体樹脂適用ホッパーを臨ませたところの背面斜視図、（ｂ）がその縦断背面図である。 （ａ）が管体のフランジ部に粉体樹脂適用ホッパーを臨ませて粉体樹脂を振り掛けているところの縦断正面図、（ｂ）が同状態の右側面図である。 従来の管体フランジ樹脂ライニング方法を示し、（ａ）が要部の縦断正面図、（ｂ）が右側面図、（ｃ）がライニング済み管体のフランジの一部の断面図である。

符号の説明

１０…フランジ付き管体、
１１…管体部、１２…フランジ部、１３…ボルト挿通穴、
２０…流動浸漬装置、２１…流動槽、２２…逃げ、
３０…粉体樹脂、３１，３２，３３，３４…樹脂被覆、
４０…フランジ付き管体の樹脂ライニング装置、
４１…外周面振り掛け装置、４２…内周面振り掛け装置、
４３…回転装置、４４…ターニングローラ、
４５…二つ割リング（転動輪）、４６…突起、
５０…管体フランジ用ライニング装置、
５１…支持枠、５２〜５３…樹脂供給ユニット、
５２…樹脂供給ホッパー、５３…樹脂供給ホース、
５４〜５８…ホッパー保持ユニット、５４…ジャッキ、５５…ガイド、
５６…昇降アーム、５７…傾斜アーム、５８…ハンド部、
６０…粉体樹脂適用ホッパー、
６１…内端摺板（第１壁体）、６２…周面摺板（第２壁体）、
６３…外端摺板（第３壁体）、６４…粉体樹脂滞在ダム

Claims (6)

1. フランジ付き管体を、該管体の少なくとも二箇所に転動輪を取り付けた装備体の形でターニングローラで回転させることにより該管体を水平に保持して軸心回転させる回転装置と、空間を壁体で三方から囲ってコの字状包囲壁を形成するとともに前記管体のフランジ部の上方に臨んだとき該フランジ部の内向き端面と外周面と外向き端面とに前記壁体の下端部が夫々粉体樹脂の徐行通過に供する間隙を伴って対向する構造の粉体樹脂適用ホッパーと、この粉体樹脂適用ホッパーを前記コの字状包囲壁と前記フランジ部の外周面とによって四方から漏斗状に包囲された粉体樹脂滞在ダムが形成される姿勢に保持して前記フランジ部に上方から臨ませるための入退自在なホッパー保持ユニットと、前記粉体樹脂適用ホッパーの前記粉体樹脂滞在ダムに粉体樹脂を流し込む樹脂供給ユニットとを備えている、ことを特徴とする管体フランジ用ライニング装置。
2. 前記粉体樹脂適用ホッパーの下端部にて前記フランジ部の内向き端面と外向き端面との二端面に間隙を伴って対向する二壁体の前記二端面との間隙は、その二端面法線方向の寸法が前記粉体樹脂の通過に係る進入側から排出側に向けて小さくなってゆく楔形となっている、ことを特徴とする請求項１記載の管体フランジ用ライニング装置。
3. 前記粉体樹脂適用ホッパーは、その下端部にて前記フランジ部の内向き端面と外向き端面との二端面に間隙を伴って対向する二壁体が、前記二端面との間隙内を占める粉体樹脂層に対して押圧力を及ぼす構造となっている、ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の管体フランジ用ライニング装置。
4. 前記押圧力は、前記フランジ部半径方向の圧力分布が調整可能となっている、ことを特徴とする請求項３記載の管体フランジ用ライニング装置。
5. 加熱したフランジ付き管体を水平に保持して軸心回転させながら、前記フランジ付き管体の管体部の内周面および外周面の何れか一方または双方にほぼ均一な分布状態で粉体樹脂を振り掛けることにより該管体部に樹脂被覆を融着形成させるとともに、前記フランジ付き管体のフランジ部に粉体樹脂を振り掛けて供給しつつ供給粉体樹脂を該フランジ部の内向き端面と外周面と外向き端面とに三方から擦り付けることにより該フランジ部の全面に樹脂被覆を融着形成させるに際し、前記フランジ付き管体のフランジ部に対する樹脂被覆の融着形成を請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載された管体フランジ用ライニング装置で行うことを特徴とするフランジ付き管体の樹脂ライニング方法。
6. 請求項５に記載されたフランジ付き管体の樹脂ライニング方法を実施するに際して、前記転動輪として管体結合部に周方向に沿った少なくとも三箇所に突起を設けたものを用いる、ことを特徴とするフランジ付き管体の樹脂ライニング方法。

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