JP6242624B2

JP6242624B2 - ノズル支持機構

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Publication number: JP6242624B2
Application number: JP2013162206A
Authority: JP
Inventors: 幸次厚地; 駿介藤花
Original assignee: 厚地鉄工株式会社
Priority date: 2013-08-05
Filing date: 2013-08-05
Publication date: 2017-12-06
Anticipated expiration: 2033-08-05
Also published as: JP2015030065A

Description

本発明は、複数の鋼管が一列に連結されて構成された支柱等の構造物の内面をブラスト処理するブラスト装置に設けられるノズル支持機構であって、内径が異なる鋼管が使用されていることで段差が生じているような構造物の内面の研削に好適なノズル支持機構に関する。また、本発明は、このような構造物の内面を塗装する塗装装置に設けられるノズル支持機構に関する。

送電線を支持する鉄塔の多くは、多数の鋼管を用いて構成されている。このような鉄塔では、鉄塔の内部腐食を防止するために、鉄塔を構成する鋼管の内面に防錆塗装が施される。防錆塗装では、ブラスト処理が前処理として行われて、鋼管内面の清浄化又は祖面化がなされ、その後、鋼管内面に塗料が塗布される。

内面のブラスト処理工程では、研削材を放射状に放出又は投射するノズルが鋼管内に挿入されて、鋼管内を移動する。また、鋼管内面の塗装工程では、塗料を放射状に放出又は噴霧するノズルが鋼管内に挿入されて、鋼管内を移動する。鉄塔或いは鋼管内面に均一なブラスト処理、さらには均一な防錆塗装を施すためには、これらのノズルを鋼管の中心軸上に配置させる、言い換えると、これらのノズルを鋼管に対して同軸状に配置する必要がある。

例えば、特開平１１−１５６２５４号公報に記載されているノズル装置は、ノズルの軸回りに１２０度間隔で配置された３本の脚部を備えており、これら脚部が鋼管内面に向かって付勢された状態で鋼管内面に当接することで、鋼管に対してノズルが同軸状に配置される(特許文献１)。

特開平１１−１５６２５４号公報

特許文献１に記載のノズル装置を用いて鉄塔の支柱内面のブラスト処理又は塗装を行う場合、ブラスト処理された又は塗装された支柱内面を通らないように、ノズル装置を上側から支柱に挿入してその下端まで降ろしてから、研削材又は塗料を放出させつつノズル装置を上方に引き上げることになる。

鉄塔の支柱には、通常、内径が異なる鋼管が使用されている。鉄塔の支柱の上から下に向かって、連結された鋼管の内径は段階的に大きくなり、支柱内面は、内径の異なる鋼管の連結箇所にてステップ状に変化する。特許文献１に記載のノズル装置では、内径が大きい鋼管から内径が小さい鋼管へとノズル装置が移動する際に、ノズル装置の脚部における上流側の端部が、内径が小さい鋼管の内面のみと接することで、ノズル又はノズル装置が支柱に対して支持される状態が生じる。このような状態にて、例えば、ノズルに繋がっているホースを介してノズル装置に径方向の力が加わると、鋼管の中心軸からノズルが大きくずれる事態が起こる。

また、各脚部が、蝶番構造を用いてコ字状に連結された３枚の板バネで構成されていることから、特許文献１に記載のノズル装置は、板バネの連結部分で支柱内面を擦りながら支柱内を移動する。さらに、特許文献１に記載のノズル装置では、内径が大きい鋼管と内径が小さい鋼管の連結箇所にてノズル装置の脚部が支柱内面に引っ掛かった際の抵抗が大きい。故に、特許文献１に記載のノズル装置は、鉄塔の支柱内ではスムーズに移動することが困難である。

本発明は、上記の問題を解決するものであり、ブラスト装置又は塗装装置に設けられるノズル支持機構であって、鉄塔の支柱に代表される、内径が異なる鋼管が使用されていることで内面に段差が生じているような構造物内であっても、ノズルを鋼管に対して同軸状に安定に保持しつつ且つノズルが構造物内をスムーズに移動可能とするノズル支持機構を提供する。

本発明のノズル支持機構は、管状の構造物内に挿入されて研削材又は塗料を放出する筒状のノズルを、前記構造物の長さ方向に沿って移動自在に且つ前記構造物に対して同軸状に支持するノズル支持機構において、前記研削材又は塗料を前記ノズルに供給するホースの先端側の部分に取り付けられると共に、前記先端側の部分が直線状になるように規定するフレームと、前記フレームに設けられた第１支持部及び第２支持部とを備えており、前記第２支持部は、前記第１支持部に対して前記ホースの上流側に設けられており、前記第１支持部及び前記第２支持部の各々は、前記ホース又は前記ノズルの中心軸回りに略均等に離間して配置された３つ以上の脚部を備えており、各脚部は、前記構造物の内面と当接し、前記ノズルの移動に伴って回転する第１ローラを備えており、前記第１ローラは、前記ホース又は前記ノズルの径方向に出退自在に構成されると共に、外向きに付勢されている。

本発明のノズル支持機構では、各脚部は、前記フレームに設けられたガイド部材と、前記ガイド部材に案内されて前記中心軸に沿って摺動する摺動部材と、前記摺動部材を前記ホースの上流側に付勢するバネ部材と、一端側が前記摺動部材に枢支された第１リンクとを有するスライドリンク手段を備えており、前記第１リンクの他端側は、前記第１ローラの軸部に枢支されてよい。

さらに、本発明のノズル支持機構では、前記スライドリンク手段は、一端側が前記第１ローラの軸部に枢支されると共に、他端が固定端にされている第２リンクを備えており、前記第２リンクは、前記第１ローラと前記他端との間に配置された第２ローラを備えてよい。

また、本発明のノズル支持機構では、前記フレームの上流側の端部には樹脂製の保護カバーが設けられてよい。

本発明によれば、第１支持部及び第２支持部の第１ローラが構造物の内面と当接することで、管の構造物に対してノズルが同軸状に支持されると共に、構造物内におけるノズルの移動がスムーズに行われる。構造物の内面がステップ状に変化する領域をノズルが通過する際であっても、第１支持部の第１ローラと第２支持部の第１ローラが夫々内径の異なる内面と当接することから、ノズルは、安定に支持されると共に構造物内をスムーズに移動する。

本発明の実施例であるノズル支持機構を備えたノズル装置の側面図である。図２(ａ)及び図２(ｂ)は夫々、Ａ−Ａ線及びＢ−Ｂ線を通る平面にて図１に示すノズル装置を破断して矢視した断面図である。本発明の実施例であるノズル支持機構を備えたノズル装置の側面図である。本発明に係るノズル装置の第１支持部を示す図１の部分拡大図である。本発明に係るノズル装置の第１支持部を示す図３の部分拡大図である。図６(ａ)は、本発明に係るノズル装置のフレームの第１半体における第１又は第２環状部を構成する部分の説明図である。図６(ｂ)は、本発明に係るノズル装置のフレームの第２半体における第１又は第２環状部を構成する部分の説明図である。本発明の実施例であるノズル支持機構を備えたノズル装置の側面図である。本発明の実施例であるノズル支持機構を備えたノズル装置の側面図である。

以下、本発明について、図面を用いて具体的に説明する。図１及び図３は、本発明の実施例のノズル支持機構を備えたノズル装置(1)の側面図である。図２(ａ)及び図２(ｂ)は夫々、Ａ−Ａ線及びＢ−Ｂ線を通る平面にてノズル装置(1)を破断して矢視した断面図である。

ノズル装置(1)は、径が異なる鋼管を用いて構成された鉄塔の支柱(100)(図１やその他の図面では、支柱(100)は簡略化されて示されていることに留意)の内面をブラスト処理するブラスト装置の一部を構成するものである。ノズル装置(1)は、支柱(100)内に挿入されて、支柱(100)内を移動しつつ、筒状のノズル(11)の先端部から粒状又は砂状の研削材(15)を支柱(100)の内面に向けて投射する(図３等参照)。図１は、ノズル装置(1)が鉄塔の支柱(100)の上部にあって、径が最も小さい鋼管内に配置されている模様を示している。図３は、ノズル装置(1)が支柱(100)の下部にあって、径が最も大きい鋼管内に配置されている模様を示している。

ノズル装置(1)のノズル支持機構は、支柱(100)内にて、支柱(100)の長さ方向に沿って移動自在に、且つ、支柱(100)又はその内面に対して同軸状にノズル(11)を支持する。説明上、図１では、支柱(100)は、鉛直に配置されているように図示されている(その他の図面も同様)。しかしながら、通常、電線を支持する鉄塔の支柱(100)は、鉛直方向に対して数度程度(例えば３度)傾いた姿勢で敷設される、或いはそのような領域を有することに留意のこと。

ノズル(11)へと研削材(15)を供給するホース(12)の先端には、筒状のノズルホルダ(13)が固定されている。ノズル(11)は、ノズルホルダ(13)に着脱自在に装着される。ホース(12)の後端側又は上流側は、ブラスト装置の本体部と接続されており、当該本体部は、研削材(15)の投入用のホッパーや加圧タンクなどを備えている(図示せず)。ブラスト装置の本体部の詳細については、本発明の対象外なので、本明細書における説明を省略する。

本明細書において、ノズル装置(1)の構成要素の位置やその部分に言及するために、ホース(12)に沿った研削材(15)の流れの向きを基準として「上流側」及び「下流側」なる文言を使用する。例えば、図１に示されたある構成要素について「上流側」とは、研削材(15)の流れについて上流側に位置するその構成要素の領域又は部分を意味し(図１において上側)、「下流側」とは、研削材(15)の流れについて下流側に位置するその構成要素の領域又は部分を意味する(図１において下側)。

ノズル支持機構は、ホース(12)の先端側又は下流側の部分に装着されるフレーム(2)を備えている。フレーム(2)は、２分割できるように、第１半体(2a)と第２半体(2b)とを組み合わせて構成されている。第１半体(2a)と第２半体(2b)の詳細については後述する。

フレーム(2)は、ホース(12)の下流側端部付近に配置される第１環状部(21)と、第１環状部(21)に対して上流側に配置された第２環状部(22)と、第２環状部(22)に対して上流側に配置された第３環状部(23)とを有している。これら環状部(21)(22)(23)は、ホース(12)の長さ方向に沿って配置された複数の管状の連結部材(24a)(24b)で連結されている。第１環状部(21)及び第２環状部(23)の中央には、ホース(12)が嵌められる開口(25)が形成されている(図２(ａ)及び図２(ｂ)参照)。第３環状部(23)についても同様である。

フレーム(2)は、ホース(12)先端側の部分、より具体的には、第１環状部(21)から第３環状部(23)の間に位置するホース(12)の領域が直線状になるように規定する。第１環状部(21)の下流側には、第１環状部(21)に対してノズルホルダ(13)を位置決めする位置決め部材(26)が固定されている。位置決め部材(26)は、ノズルホルダ(13)の外周面に合致する開口を有する環状の厚板材であって、ノズルホルダ(13)が開口に嵌まった状態で第１環状部(21)に固定されることで、ノズルホルダ(13)の中心軸と、ホース(12)の先端側の部分の中心軸とが同一線上に配置される。ノズル(11)は、その中心軸が、ノズルホルダ(13)の中心軸と同一線上に配置されるように、ノズルホルダ(13)に装着される。図１には、これらの中心軸を示す直線Ｐが一点鎖線で示されている。

ノズル装置(1)のノズル支持機構は、フレーム(2)に設けられた第１支持部(3)及び第２支持部(5)を備えている。第２支持部(5)は、第１支持部(3)に対して上流側に設けられている。第１支持部(3)は、複数の脚部(31)を有しており、これら脚部(31)は、ホース(12)又はノズル(11)の中心軸Ｐ回りに略均等に離間して配置されている。第２支持部(5)も、ホース(12)又はノズル(11)の中心軸Ｐ回りに略均等に離間して配置された複数の脚部(51)を有している。

図２(ａ)に示すように、本実施例では、第１支持部(3)は、ホース(12)又はノズル(11)の中心軸Ｐ回りに略９０度の間隔で配置された４本の脚部(31)を有している。図２(ｂ)に示すように、第２支持部(5)も、ホース(12)又はノズル(11)の中心軸Ｐ回りに略９０度の間隔で配置された４本の脚部(51)を有している。

第１支持部(3)の各脚部(31)は、ホース(12)又はノズル(11)の径方向に出退自在に構成された第１ローラ(32)を備えている。第１ローラ(32)は、支柱(100)の内面に向かって又は外向きに付勢されており、支柱(100)の内面と当接し、ノズル(11)の移動に伴って回転する。図２(ａ)に示すように、各第１ローラ(32)の回転軸は、中心軸Ｐと直交するように配置される。図２(ｂ)に示すように、第２支持部(5)の各脚部(51)も、第１支持部(3)の脚部(31)の第１ローラ(32)と同様な第１ローラ(52)を備えている。

図３に示すように、ノズル装置(1)が、内径がより大きい鋼管内に配置されている場合には、第１支持部(3)及び第２支持部(5)の脚部(31)(51)の各第１ローラ(32)(52)は、図１に示した位置よりも、より外側に変位して、支柱(100)の内面に当接している

本発明のノズル支持機構では、各脚部(31)(51)は、リンク手段又はリンク機構を用いて構成することができる。本実施例では、各脚部(31)(51)は、スライドリンク(スライダリンク)手段又は機構を用いて構成されており、より具体的には、四節スライドリンク手段又は四節スライドリンク機構を用いて構成されている。

図４は、図１に示した状態における第１支持部(3)の拡大図であり、図４は、図３に示した状態における第１支持部(3)の部分拡大図である。第１支持部(3)の各脚部(31)のスライドリンク手段は、フレーム(2)に設けられたガイド部材(33)と、ガイド部材(33)に案内されて中心軸Ｐに沿って摺動する摺動部材(34)と、摺動部材(34)を上流側に付勢するバネ部材(35)と、一端側が摺動部材(34)に枢支された第１リンクとを備えており、第１リンクの他端側は、第１ローラ(32)の軸部に枢支されている。

本実施例では、第１支持部(3)の各ガイド部材(33)は直方体状に形成されており、その内部は中空になっている。ガイド部材(33)の上流側の部分には、中心軸Ｐに沿って長孔(37)が対向するように開設されている。短軸状の摺動部材(34)は、これら長孔(37)から両端が突出するように配置されており、長孔(37)に案内されて移動する。

バネ部材(35)は、摺動部材(34)と、ガイド部材(33)の内部における下流側の端面(図６(ａ)参照)との間に配置されている。本実施例では、バネ部材(35)としてコイルバネが使用されている。図４では、ガイド部材(33)の壁面で隠されている収縮した状態のバネ部材(35)が破線で示されている。図５では、伸びた状態のバネ部材(35)におけるガイド部材(33)の壁面で隠されている部分が破線で示されている。

第１リンクは、一対の長板状の第１リンク部材(38)を含んでおり、一方の第１リンク部材の一端は、ガイド部材(33)から突出した摺動部材(34)の一端に枢支され、他方の第１リンク部材(38)の一端は、ガイド部材(33)から突出した摺動部材(34)の他端に枢支される。また、一方の第１リンク部材(38)の他端は、第１ローラ(32)の軸部の一端に枢支され、他方の第１リンク部材(38)の他端は、第１ローラ(32)の軸部の他端に枢支される。

第１支持部(3)の各脚部(31)のスライドリンク手段は、一端側が第１ローラ(32)の軸部に枢支されると共に、他端が固定端にされている第２リンクを備えている。第２リンクは、一対の長板状の第２リンク部材(42)を含んでおり、一方の第２リンク部材(42)の一端は、第１ローラ(32)の軸部の一端に枢支され、他方の第２リンク部材(42)の一端は、第１ローラ(32)の軸部の他端に枢支される。また、固定端となる一方の第２リンク部材(42)の他端は、フレーム(2)に設けられた軸部材(43)の一端に枢支され、固定端となる他方の第１リンク部材(42)の他端は、当該軸部材(43)の他端に枢支される。

本実施例では、各第２リンクは、第１ローラ(32)と軸部材(43)との間に配置された第２ローラ(44)を備えている。第２ローラ(44)の軸部の両端は、第２リンク部材(42)に軸支されている。ホース(12)が上流側へと引かれて、ノズル装置(1)が、支柱(100)内にて径の大きい鋼管から径の小さい鋼管に向けて移動する際に、第２ローラ(44)が支柱(100)の内面の段差部又はステップ部に当たることで、支柱(100)の内面の段差部にてノズル装置(1)のスムーズな移動がもたらされる。第２リンク部材(42)には、第１ローラ(32)と第２ローラ(44)の軸部の間と、第２ローラ(44)の軸部と軸部材(43)との間に、切り欠き(45)が設けられており、支柱(100)の内面と第２リンク部材(42)の接触が抑制されている。

図１等に示すように、第１支持部(3)の各脚部(31)のスライドリンク手段と同様に、第２支持部(5)の各脚部(51)のスライドリンク手段も、フレーム(2)に設けられたガイド部材(53)と、ガイド部材(53)の長孔(57)(図３等参照)に案内されて中心軸Ｐに沿って摺動する摺動部材(54)と、摺動部材(54)を上流側に付勢するバネ部材(55)と、一端側が摺動部材(54)に枢支されると共に他端側が第１ローラ(52)の軸部に枢支された第１リンクと、一端側が第１ローラ(52)の軸部に枢支されると共に、他端が固定端にされた第２リンクと、第１ローラ(52)と軸部材(63)との間に配置された第２ローラ(64)とを備えている。

第１リンクは、第１支持部(3)の第１リンク部材(38)と同様な一対の第１リンク部材(58)を含んでおり、第２リンクは、第１支持部(3)の第２リンク部材(42)と同様な一対の第２リンク部材(62)を含んでいる。第２リンク部材(62)には、第１支持部(3)の切り欠き(45)と同様にして２つの切り欠き(65)が形成されている。

第２支持部(5)の各脚部(51)のガイド部材(53)の下流側の端部には、第１支持部(3)の軸部材(43)を軸支する支持部材(46)が固定されている。また、固定端となる第２リンク部材(62)の一端は、フレーム(2)の第３環状部(23)に設けられた支持部材(66)に軸支された軸部材(63)の一端に枢支され、固定端となる他方の第２リンク部材(62)の一端は、当該軸部材(63)の他端に枢支されている。

本実施例では、フレーム(2)は、２つの半体(2a)(2b)を組み合わせることで構成されている第１半体(2a)は、第１支持部(3)の隣接する２つの脚部(31)のガイド部材(33)を含んでおり、図６(ａ)に示すように、これらガイド部材(33)は、第１環状部(21)を構成する扇状の連結部材(71a)で接合される共に、これらガイド部材(33)の各々には孔(72a)が開設された延出部材(73a)が固定されている。図６(ｂ)に示すように、第２半体(2b)は、第１支持部(3)の残りの２つの脚部(31)のガイド部材(33)を含んでおり、これらガイド部材(33)も、第１環状部(21)を構成する扇状の連結部材(71b)で接合される共に、これらガイド部材(33)の各々にはボルト(27)が挿入される孔(72b)が開設された延出部材(73b)が固定されている。図２に示すように、図６(ａ)に示した部分と、図６(ｂ)に示した部分とが延出部材(73a)(73b)の孔(72a)(72b)が重なるように組み合わされて、ボルト(27)とナット(28)を用いて固定される(ノズルホルダ(13)を位置決めする位置決め部材(26)は共締めされる)。この際、図６(ａ)に示した部分の内縁と、図６(ｂ)に示した部分の内縁とで、図２(ａ)に示すように、ホース(12)が挟まれる。

また、第１半体(2a)は、第２支持部(5)の隣接する２つの脚部(51)のガイド部材(53)を含んでおり、図６(ａ)に示すようにして、これらガイド部材(53)は、第２環状部(22)を構成する扇状の連結部材(81a)で接合される共に、これらガイド部材(53)の各々にはボルト(27)が挿入される孔(82a)が開設された延出部材(83a)が固定されている。連結部材(81a)は、第１半体(2a)の第１環状部(21)を構成する扇状の連結部材(71a)と、管状の連結部材(24a)で連結される。第２半体(2b)は、第２支持部(5)の残りの２つの脚部(51)のガイド部材(53)を含んでおり、図６(ｂ)に示すように、これらガイド部材(53)も、第２環状部(22)を構成する扇状の連結部材(81b)で接合される共に、これらガイド部材(53)の各々にはボルト(27)が挿入される孔(82b)が開設された延出部材(83b)が固定されている。連結部材(83b)は、第１環状部(21)を構成する扇状の連結部材(73b)と、管状の連結部材(24b)で連結される。先と同様にして、第１半体(2a)と第２半体(2b)とにおける第２環状部(22)を構成する部分が、ホース(12)を挟むように組み合わされて、ボルト(27)とナット(28)で固定される。

さらに、第１半体(2a)は、第２支持部(5)の隣接する２つの脚部(51)の軸部材(63)を軸支する支持部材(66)を含んでおり、図６(ａ)に示した部分と同様にして、これら支持部材(66)は、第３環状部(23)を構成する扇状の連結部材(91a)で接合される共に、支持部材(66)の各々にはボルト(27)が挿入される孔が開設された延出部材(93a)が固定されている(図７参照)。この連結部材(91a)は、第２半体(2b)の第２環状部(22)を構成する扇状の連結部材(83a)と、管状の連結部材(24a)で連結される。第２半体(2b)は、第２支持部(5)の残りの２つの脚部(51)の軸部材(63)を軸支する支持部材(66)を含んでおり、図６(ｂ)に示した部分と同様にして、これら支持部材(66)も、第２環状部(22)を構成する扇状の連結部材(図示せず)で接合される共に、これら支持部材(66)の各々にはボルト(27)が挿入される孔が開設された延出部材(93b)が固定されている(図７参照)。この連結部材は、第２半体(2b)の第２環状部(22)を構成する扇状の連結部材(83b)と、管状の連結部材(24b)で連結される。先と同様にして、第１半体(2a)と第２半体(2b)とにおける第３環状部(23)を構成する部分が、ホース(12)を挟むように組み合わされて、ボルト(27)とナット(28)で固定される。

第３環状部(23)の上流側には、ホース(12)が通る開口が形成された椀状の保護部材(14)が着脱自在に取り付けられる。保護部材(14)は、合成樹脂又はプラスチックで形成されており、後述するように、支柱(100)内にてホース(12)が上流側へと引かれて、ノズル装置(1)が、支柱(100)内にて径の大きい鋼管から径の小さい鋼管に向けて移動する際に、金属製のフレーム(2)よりも柔らかい保護部材(14)が支柱(100)の内面の段差部(後述するフランジ部(101))に当たることで、支柱(100)の内面の段差部の傷や摩耗が抑制される。

次に、ノズル装置(1)を用いて支柱(100)の内面をブラスト処理する工程について説明する支柱(100)を構成する鋼管の内径は、上から下へと段階的に大きくなっている(当然のことであるが、同径の複数の鋼管は連続して配置される)。図７及び図８に示すように、本実施例では、支柱(100)は、内径が異なる３種類の鋼管を使用して構成されている。支柱(100)の上部は、内径が最も小さい第１鋼管(例えば、内径が７５ｍｍの鋼管)を繋げて構成されており、支柱(100)の下部は、内径が最も大きい第３鋼管(例えば、内径が１６０ｍｍの鋼管)を繋げて構成されており、上部と下部の間にある支柱(100)の中部は、内径が第１鋼管よりも大きく第３鋼管よりも小さい第２鋼管(例えば、内径が１３３ｍｍの鋼管)を繋げて構成されている。上部と中部の連結箇所(図８参照)と、中部と下部の連結箇所(図７参照)にて、径の小さい鋼管の端部には、径の大きい鋼管が接続される円環状のフランジ部(101)が形成されており、支柱(100)の内径はステップ状に変化する。本発明において、支柱(100)を構成する内径が夫々異なる鋼管の種類の数は、２種以上、例えば４種であってよい。

まず、支柱(100)の上側から、ノズル(11)側を下にしてノズル装置(1)が支柱(100)内に挿入される。ノズル装置(1)が支柱(100)内に挿入される際に、ノズル支持機構の第１支持部(3)及び第２支持部(5)の各脚部(31)(51)は、第１リンク部材(38)(58)又は第２リンク部材(42)(62)が作業者によって押されることで畳まれる。下流側に向いた力がホース(12)に加わることで、図１に示すように、第１支持部(3)及び第２支持部(5)の脚部(31)(51)の少なくとも第１ローラ(32)(52)が、第１鋼管が使用されている支柱(100)の上部の内面と当接した状態で、ノズル装置(1)は、支柱(100)の下側へと進む。

ノズル装置(1)が上部さらには中部を通って支柱(100)の下部に至ると、図３に示すように、第１支持部(3)及び第２支持部(5)の各脚部(31)(51)が、支柱(100)の内面に向かって起立して、これらの脚部(31)(51)の第１ローラ(32)(52)が支柱(100)を構成する第３鋼管の内面と接触することで、ノズル装置(1)のノズル(11)が、支柱(100)の下部にて、支柱(100)の内面と同軸状に配置される。

ノズル(11)が支柱(100)の下端付近に至ると、ノズル装置(1)の下向きの移動が終了する。そして、ブラスト装置の本体部からホース(12)を介して研削材(15)がノズル(11)に供給されることで、支柱(100)の内面の表面処理が開始される。ノズル(11)に供給された研削材(15)が、ノズル(11)の先端部分から放射状に放出されて、支柱(100)の内面が削られる。

本実施例では、ノズル(11)として、研削材(15)が衝突することで研削材(15)を径方向に放射状に投射するコーン部を備えたタイプのものが使用されている。しかしながら、本発明のノズル支持機構で支持されるノズル(11)は、このようなタイプのノズルに限定されるものではなく、例えば、軸回りで回転する噴射口を備えることで、研削材を等方的に投射するタイプのノズル(例えば、特開平７−８８７６８号参照)も本発明のノズル支持機構で支持可能である。

上流側に向いた力がホース(12)に加わることで、研削材(15)をノズル(11)から放出させつつ、ノズル装置(1)が引き上げられる。支柱(100)の中部と下部の連結箇所に至ると、まず、第２支持部(5)の脚部(51)の第１ローラ(52)が第２鋼管のフランジ部(101)と当接する。ノズル装置(1)が更に引き上げられることで、第２支持部(5)の脚部(51)の第１リンク部材(58)及び第２リンク部材(62)が傾動して、第１ローラ(52)は、径方向に内向きに移動し、支柱(100)の中部を構成する第２鋼管の内面と接触する。

さらに、ノズル装置(1)が引き上げられると、図７に示すように、第１支持部(3)の脚部(31)の第１ローラ(32)が第２鋼管のフランジ部(101)と当接する。そして、第１支持部(3)の脚部(31)の第１リンク部材(38)及び第２リンク部材(42)が傾動して、第１ローラ(32)が、径方向に内向きに移動し、第２鋼管の内面と接触する。第１支持部(3)の各脚部(31)の第１ローラ(32)と、第２支持部(5)の各脚部(51)の第１ローラ(52)とが第２鋼管の内面と接触した状態で、ノズル装置(1)は、支柱(100)の中部内を引き上げられる。

ノズル装置(1)が支柱(100)の下部から中部へと移動する場合に、ノズル装置(1)が通る支柱(100)の内面の内径がステップ状に変化しても、第１支持部(3)の脚部(31)と、第１支持部(3)の上流側に位置する第２支持部(5)の脚部(51)の両方が支柱(100)の内面と常に当接することで、ノズル装置(1)又はノズル(11)は、支柱(100)に対して同軸状に常に安定に支持される。また、これら脚部(31)(51)の第１ローラ(32)(52)が、第２鋼管のフランジ部(101)と接触することで、脚部(31)(51)の変形と、ノズル装置(1)の引き上げとがスムーズに行われる。

ノズル装置(1)が支柱(100)の中部と上部の連結箇所に至ると、まず、第２支持部(5)の脚部(51)の第２ローラ(64)が第１鋼管のフランジ部(101)と当接する。ノズル装置(1)が更に引き上げられることで、第２支持部(5)の脚部(51)の第１リンク部材(58)及び第２リンク部材(62)が傾動して、第１ローラ(52)は、径方向に内向きに移動し、支柱(100)の上部を構成する第１鋼管の内面と接触する。

さらに、ノズル装置(1)が引き上げられると、図８に示すように、第１支持部(3)の脚部(31)の第２ローラ(44)が第１鋼管のフランジ部(101)と当接する。そして、第１支持部(3)の脚部(31)の第１リンク部材(38)及び第２リンク部材(42)が傾動して、第１ローラ(32)が、径方向に内向きに移動し、第１鋼管の内面と接触する。

ノズル装置(1)が支柱(100)の中部から上部へと移動する際に、ノズル装置(1)が通る支柱(100)の内面の内径がステップ状に変化する場合であっても、第１支持部(3)の脚部(31)と、第１支持部(3)の上流側に位置する第２支持部(5)の脚部(51)の両方が支柱(100)の内面と常に当接することで、ノズル装置(1)又はノズル(11)は、支柱(100)に対して同軸状に常に安定に支持される。

ノズル装置(1)が支柱(100)の中部から上部へと移動する際の支柱(100)の内面の変化は、支柱(100)の下部から中部へと移動する際と比較して大きく、第１支持部(3)及び第２支持部(5)の脚部(31)(51)の第１ローラ(32)(52)は、第１鋼管のフランジ部(101)とは接触できない。しかしながら、このような場合であっても、これら脚部(31)(51)の第２ローラ(44)(64)が、第３鋼管のフランジ部(101)と接触することで、脚部(31)(51)の変形と、ノズル装置(1)の引き上げとがスムーズに行われる。

ノズル装置(1)が支柱(100)の中部から上部へと移動する際に、径方向に大きな力が働くことでノズル装置(1)が支柱(100)に対して傾く事態が起こり得る。しかしながら、この場合、第３環状部(23)の上流側に設けられた保護部材(14)のテーパー面が、第１鋼管のフランジ部(101)と接触することで、支柱(100)の内面の損傷や摩耗が防止されると共に、ノズル装置(1)のスムーズな移動が維持される。

さらに、図８に示す状態から、ノズル装置(1)が引き上げられると、図１に示すように、第１支持部(3)の各脚部(31)の少なくとも第１ローラ(32)と、第２支持部(5)の各脚部(51)の少なくとも第１ローラ(52)とが第１鋼管の内面と接触した状態で、ノズル装置(1)は、支柱(100)の上部内を引き上げられる。ノズル装置(1)のノズル(11)が、支柱(100)の上部の上端に至ると、ノズル(11)への研削材の供給が停止されて、支柱(100)の内面のブラスト処理が終了する。

支柱(100)の内面のブラスト処理が終了した後、支柱(100)の内面の防錆塗装が行われる。本発明のノズル支持機構は、支柱(100)の内面の防錆塗装に使用される塗装装置に含まれるノズル装置にも使用できる。研削材(15)に代えて塗料を放出するように必要な変更を施すことで、上述したノズル装置(1)を支柱(100)の防錆塗装に使用できること、さらに、施される変更は、ノズル装置(1)のフレーム(2)や第１支持部(3)及び第２支持部(5)の基本構成には及ばない又はほとんど及ばないことは、当業者には明らかであろう。

上記実施例では、本発明のノズル支持機構は、支柱(100)の内面のブラスト処理又は防錆塗装に使用されるノズル装置(1)に適用されている。しかしながら、本発明のノズル支持機構が適用されるノズル装置は、支柱(100)以外の管状の構造物、特に内径が変化する管状の構造物をブラスト処理又は防錆塗装するものであってよいことは、当業者には明らかであろう。

上記実施例では、第１支持部(3)の４つの脚部(31)と第２支持部(5)の４つの脚部(51)とは、中心軸Ｐに沿って整列されているが、例えば、第２支持部(5)の脚部(51)の位置は、第１支持部(3)の脚部(31)に対して中心軸Ｐ回りにずれていてもよい。また、本発明において、第１支持部(3)の脚部(31)の数と、第２支持部(3)の脚部(51)の数とは４つに限定されないが、ノズル(11)を安定に支持する観点から３つ以上にされるのが好ましい。第１支持部(3)の脚部(31)と、第２支持部(3)の脚部(51)とは、中心軸Ｐ回りに均等又は略均等に離間して配置される。第１支持部(3)の脚部(31)の数と、第２支持部(3)の脚部(51)の数とは同じでなくともよい。

上記説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。

(1) ノズル装置
(11) ノズル
(12) ホース
(14) 保護部材
(15) 研削材
(2) フレーム
(2a) 第１半体
(2b) 第２半体
(3) 第１支持部
(31) 脚部
(32) 第１ローラ
(33) ガイド部材
(34) 摺動部材
(35) バネ部材
(37) 長孔
(38) 第１リンク部材
(42) 第２リンク部材
(43) 軸部材
(44) 第２ローラ
(45) 切り欠き
(5) 第２支持部
(51) 脚部
(52) 第１ローラ
(53) ガイド部材
(54) 摺動部材
(55) バネ部材
(57) 長孔
(58) 第１リンク部材
(62) 第２リンク部材
(63) 軸部材
(64) 第２ローラ
(65) 切り欠き
(100) 支柱
(101) フランジ部

Claims

管状の構造物内に挿入されて研削材又は塗料を放出する筒状のノズルを、前記構造物の長さ方向に沿って移動自在に且つ前記構造物に対して同軸状に支持するノズル支持機構において、
前記研削材又は塗料を前記ノズルに供給するホースの先端側の部分に取り付けられると共に、前記先端側の部分が直線状になるように規定するフレームと、前記フレームに設けられた第１支持部及び第２支持部とを備えており、
前記第２支持部は、前記第１支持部に対して前記ホースの上流側に設けられており、
前記第１支持部及び前記第２支持部の各々は、前記ホース又は前記ノズルの中心軸回りに略均等に離間して配置された３つ以上の脚部を備えており、
各脚部は、前記構造物の内面と当接し、前記ノズルの移動に伴って回転する第１ローラと、第１リンク及び第２リンクを有するリンク手段とを備えており、
前記第１ローラは、前記ホース又は前記ノズルの径方向に出退自在に構成されると共に、外向きに付勢されており、
前記第１リンクの一端側と、前記第２リンクの一端側とは、前記第１ローラの軸部に枢支されており、前記第２リンクは、前記第１ローラと前記２リンクの他端との間に配置された第２ローラを備えており、
前記リンク手段は、前記フレームに設けられたガイド部材と、前記ガイド部材に案内されて前記中心軸に沿って摺動する摺動部材と、前記摺動部材を前記ホースの上流側に付勢するバネ部材とを有するスライドリンク手段であって、前記第１リンクの他端側は、前記摺動部材に枢支されており、前記第２リンクの他端は固定端にされている、ノズル支持機構。
前記第１リンク及び前記第２リンクは、前記中心軸に対して略平行に配置可能である、請求項１に記載のノズル支持機構。
前記フレームの上流側の端部には樹脂製の保護カバーが設けられる、請求項１又は請求項２に記載のノズル支持機構。