JP4903198B2 - 鉄道車両の金属構造体のメンテナンス方法 - Google Patents

Description

本発明は、中空体または中空の金属構造体を腐食から保護するための処理を施す方法に関する。

ここで問題にしている金属構造体は、ブラシまたはガンによってその上に防食塗料を付着させるのにアクセスしにくい面を有する大型の構造体である。こういった構造体は、重量を減らすために中空になっている。

このことは、貨車のボギー台車やボディを作る際に使用するような構造体の場合に特に当てはまることであり、こういった構造体は、中空体、クロス材、貨車の床や壁を支える支持梁または他のセクションからなる。もちろん、本発明の適用分野は鉄道輸送に制限されず、あらゆる他の輸送形態または本発明の適用分野を構成するあらゆる他の製造分野でも申し分なく可能である。

したがって、組み立て前の中空体のサイズまたは組み立て後にこの中空体が補強する構造体のサイズから、防食コーティング浴への浸漬は不可能なため、ベントブラシまたは特殊なガンやノズルなどの塗料吹き付け工具を使用する方法以外で中空体の内側を保護するのは難しい。

現在の方法は全て非常に労働集約的で長期にわたるため、非常にお金がかかる。

より経済的な解決策を見出す目的で、本願出願人は本発明に至った。

この目的のために、本発明は、腐食から保護すべきアクセスしにくい面を有する中空体に防食処理を施す方法に関し、この方法は、腐食防止剤、難燃剤または断熱材を支持する発泡フォームを中空体に注入する少なくとも１つのステップを含む。

注入によって、保護すべき全てのアクセスしにくい面に簡単に届く。こういったものは、例えば、有効な防食保護を必要とするボディまたはサブフレームの構造体を構成する金属セクションまたはクロス材である。これと同時に、発泡フォームは塗布後も所定の位置に残るため、床の場合、こういった面は、水または洗剤を浸透させず防食保護をもたらす材料で被覆される。

防食発泡フォームを作るための腐食防止剤、難燃剤または断熱材を支持する第２の成分を膨張させるための第１の成分の混合物を注入するのが好ましい。

したがって、保護される構造体の、組み立て作業やその後の分解作業が施される領域付近の環境の防食保護を損傷させずに、例えば溶接によってこういった作業を実行できるようになり、また従来のような分解を一切行わずに洗浄作業を実行できるようになる。

本発明は、金属構造体の製造プロセスにも関し、このプロセスは、構造体を組み立てるステップと、構造体のアクセスしにくい面に上記の方法にしたがって防食保護処理を施すステップを含む。

この方法は、壁の少なくとも１つが金属からなり、特定の防食処理を必要とするならば、鉄道の全車両またはボートの（中空の）ボディ、床もしくは仕切りを形成する金属構造体の製造に特に適している。

最後に、本発明は構造体の部分を取り替えることによる金属構造体のメンテナンス方法に関し、この構造体は、本発明の方法にしたがって発泡フォームによって保護される少なくとも１つの中空体と、取り替えるべき構造体の部分から発泡フォームによって分離されている少なくとも１つの易燃性要素をさらに含む。発泡フォームは難燃性の断熱障壁であるため、従来のように易燃性要素を除去しなくても構造体の部分を直接取り替えることができる。

添付図面を参照し、本発明の防食処理方法の以下の説明を活用することで、本発明がより明確に理解されるであろう。

図１を参照すると、周囲空気または洗剤を使用して洗浄した場合は特に水による腐食作用を受けやすい構造体１は複数のパネルを備え、こういったパネルは、スペーサの役目を果たす金属製の支持梁４によって連結される金属プレート２、３またはより多くのこういったパネルからなる。

支持梁４は中空で、あらゆる腐食が全くないことが保証されなければならないが、プライマー塗料の付着に必要なブラシまたはガンによるアクセスが難しい面５を有する。

このアセンブリは溶接によって作られ、溶接作業によって施したばかりの保護膜が局所的に破壊されてしまうかもしれないので、塗料の保護膜を金属プレート２、３の表面と支持梁４に別々に塗布する、例えばあるものにはブラシを使用し、別のものは酸化防止剤浴を含む適当なサイズのタンクに表面５が完全に浸漬するように浸す、ということは不可能である。さらに、完成した構造体１は大きすぎて浴では処理できない。

したがって、手順は次のようになる。
保護されていない構造体１を組み立て、２つの成分ＡとＢをデュアルノズルガンで同時に注入する。Ａは、腐食防止剤、接着顔料、そして任意で難燃剤、断熱材、防音材などが添加されている無機発泡フォームで、Ｂは、ＡとＢが互いに接触している場合に発泡フォームＡを膨張させる製品である。

成分Ａの膨張によって、フォームによって支持されている添加剤が面５の全ての部分、見えない部分にまで運搬され、完全な保護が保証される。

このように膨張した発泡フォームＡは塗布後も所定の位置に残って全ての面を被覆するため、構造体１が不透水性になり防食保護の一助となる。必要ならば、不透水性の弾性剤を発泡フォームＡに組み込むことも可能である。

ＡとＢについては、ここでは２つの無機成分に基づく製品であることが好ましく、融蝕性で、エネルギーを消費することで変形し、断熱フォームの形成によって膨張するシリコーン、または複数の無機成分、一般には２つの基材、例えばリン酸亜鉛と炭酸カルシウムなどの石灰石からなる。こういった製品には水溶性であるという利点もあるため、洗浄がより簡単になり、無公害である。ポリウレタンなどの製品には易燃性であるという欠点があり、一方イソシアネート類は工具洗浄のための溶剤を要するため、環境的に受け入れられないであろう。

例えば、特許文書ＰＣＴ／ＢＥ９５．００１０６号で提案されているものから組成物を選択し、無機質で接着性があり難燃性の樹脂からなる層を形成し、それを保護すべき表面を覆うように塗布し、ここで探し求めた対象に対応する比率で膨張可能な膨張発泡フォームを獲得するのに十分な比率で膨張成分と共に使用可能である。

使われる無機化合物は、主にリン酸カルシウムとカーボネート類の組み合わせ、特に可塑剤の組み合わせからなり、こういった可塑剤としては、例えばジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、シクロヘキシルフタレートもしくはジメチルグリコールフタレートなどの可塑剤、または安息香酸ブチル、ヒマシ油、リシノール酸グリセロール、リシノール酸メチル、アジピン酸オクチル、ペンタエリスリトールまたはヘプタン酸もしくはブチル酸ジプロピレングリコールまたは別のブチル酸グリセロールもしくはブチル酸ジプロピレングリコールまたはショウノウなどの可塑剤がある。

可塑剤と難燃剤の両方については、トリクレジルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクロロエチルホスフェートの中から選択できる。

最後に、防音性を高める顔料を添加してもよい。

必要な製品の材料の量を減らすために、ヘンプ（Ｈｅｍｐ）または他の安価な成分などの充てん材を添加できる。これに応じて、必要な製品の量、引いてはそのコストが減る。

本発明の方法にしたがって処理した中空体に対して、複数の環境試験、特に塩霧中における環境試験を行った。後者の試験では、この場合は中空の金属体を１０００時間、そして１５００時間塩霧にさらした後に、得られる結果を視覚的に観察できるように、横方向に切断した。製品の膨張や成長を視覚的に観察できるようにするための透明なプラスチック体による他の試験でも、本発明の方法の有効性が示された。

さらに、上記の手段、即ちガンと製品Ａ、Ｂによって、構造体１、２、３、４を組み立てるステップと、アクセスしにくい面５の防食処理ステップを実行するだけで、はるかに低いコストで金属構造体を製造することが可能になる。

こういった手段は、図２に示すような貨車の床または仕切りの構造体１０の製造やメンテナンス（中期作業ともよぶ）に特に適している。

図２に示す構造体１０の例は、ここでは木製の床１１と図１に示す構造体に似た金属フレーム１２を備えている。このフレームは、未加工の支持梁１５（横方向の支持梁でもよい）によって連結されている金属プレート１３および２０を備えている。

プレート２０には穴が開けられており、後で使用する種々の締め具のための機能的な開口２１を有する。このプレート２０は、プレート１３に固定された補強セクション１４、１７によって強化されている。

支持梁は開口１６を有し、補強セクション１４、１７は開口１９を有する。こういった開口によって、保護すべきアクセスしにくい面を有する中空体１８にフォームＡを注入する作業をしやすくなる。

床構造体１０を例にとると、構造体１０の製造後で木製の床１１を金属構造体１０の上に重ねる前に、防食プライマー塗料を塗布するステップ、音響コーティングを施すステップ、ゴムストリップや支持梁を配するステップ、支持梁の間にロックウールを配するステップの実行が必要であったが、製品Ａ、Ｂの注入ステップだけで十分になる。

中空体１８を通る電気ケーブルを保護するために上記の保護処理方法を使用可能であることも指摘すべきであろう。発泡フォームを使用してこの電気ケーブルを取り囲むことで、特に耐火性のある保護シースをもたらすことができる。

貨車の通常のメンテナンスには定期的な洗浄作業を含めなければならないため、例えば中期作業とよばれる作業中に、連続する洗浄作業による水と洗剤の進入によって、こういった貨車や、図２の点線で示すような金属構造体１０の一部分２２が修理を要する程度まで劣化する事態が起こるかもしれない。

金属構造体１０を上記の製作プロセスにしたがって作っていれば、木製の床部分１１またはその付近に配置されているあらゆる易燃性要素またはこの床の上にある座席もしくはカーペットを分解する必要なく、その一部分２２の損傷部分２３をトーチを使用して切断すればよい。なぜならば、中空体１８を保護するためにその中で膨張した発泡フォームＡが取り替えるべき部分２３と床１１との間に介在することで部分２３から床を分離し、断熱し、火から保護しているためである。

したがって、新しい部分２３を製造し、それを一部分２２に溶接し、取り替えが完成した後に、取り替えた部分２３の新しいアクセスしにくい面に上記の保護方法を使用して防食保護を施すだけでよい。発泡フォームが難燃性の断熱障壁として作用するため、易燃性要素１１を分解することなく、部分２３を溶接することで直接取り替えができる。

腐食から保護する必要のある、アクセスしにくい面を有する構造体の斜視図である。 修理すべき部分のある貨車の床構造体の斜視図である。

Claims (7)

1. 金属構造体の損傷部分の取り替えによる、鉄道車両の金属構造体のメンテナンス方法であって、前記金属構造体は、当該金属構造体の付近あるいはその上に位置する少なくとも１つの易燃性要素と、少なくとも１つの中空体と、取り替えるべき損傷部分と、を備えており、前記方法は、
   腐食防止剤と難燃剤または断熱材を支持する発泡フォームを前記中空体に注入する工程であって、当該発泡フォームは、前記取り替えるべき損傷部位の難燃性の断熱障壁となる、工程と、
   前記易燃性要素を事前に除去することなく、前記損傷部分を取り替える工程であって、前記損傷部分が焼き切られ、前記金属構造体に溶接される別の部分に取り替えられる、工程と、
   を有するメンテナンス方法。
2. 前記腐食防止剤と前記難燃剤または断熱材を支持する第２の成分（Ａ）を膨張させるための第１の成分（Ｂ）の混合物を注入して防食発泡フォームを作る、請求項１記載の方法。
3. 前記発泡フォーム（Ａ）が接着顔料を含む、請求項１および２のいずれかに記載の方法。
4. 前記発泡フォーム（Ａ）が防音材を支持する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
5. 前記発泡フォーム（Ａ）が不透水性の弾性剤を支持する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記発泡フォーム（Ａ）が充てん物を含む、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。
7. 前記充てん物がヘンプである、請求項６記載の方法。

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