JPH03505627A - 管を通して器具を機械的に繰出すための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 管を通して器具を機械的に繰出すための装置本発明は、管の穴、特にシェル及び 背型式熱交換器、凝縮器、ボイラーなどの中のもののような規則的配列状に配置 された小さい内径の管の穴を通して、さまざまな機能を有する器具を繰出すため の装置に関する。

熱交換器、凝縮器及びボイラーきいった多管式１業用伝熱ユニツトの作動におい ては、往々にして、管の内部表面を清浄し又は管の状態を検査する目的で管の中 へ及び管を通って器具を機械的に繰出すことが必要である。このような清浄用器 具は一般に、剛固な又は可撓性を有するランスの端部にはめ込まれ、中を水の高 速噴流が管の内部表面上へと導かれ汚損堆積物を除去するようになっているよう なノズルである。

管の状態を検査するために用いられる器具には一般に超音波又はうず電流方法の 使用が関与している。はとんどの場合において、これらの器具は手で各々の管の 中に挿入される。他の場合においては、これらの器具は、同様にこれらの器具を 管内に機械的に繰出すことのできるいくつかの形状の位置決め手段上に支持され うる。しかしながらほぼ全ての場合において、このような位置決め及び繰出し手 段は手動式に制御されている。

位置決め及び繰出し手段が手動式に制御されている器具のうち典型的なものは、 Ｐｏｗｅｒｌａｎｃｅ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　（米国テキサス州ヒユー ストン）が製造している剛固な清浄用ランス繰出し器具であるＰｏｗｅｒ　１ａ ｎｃｅユニツト（米国特許！　４，２２５．３６２号）及びドイツ連邦共和国エ ラセンのＭｙｅｒｓ−Ｅｕｒｏｐｅ　ＰｕｍｐｅｎＧＭＢＨが製造している可撓 性を有する清浄用ランス繰出し器具であるＢｉｂｅｒｍａｔユニットである。こ のユニットは基本的に、ホース自体を清浄すべき管又はオートクレーブの中に係 合すると共にこれらから出た駆動ユニットによって位置決め及び弓られつる清浄 用ジェットノズルを伴うホースを具備する。

このホースは、ドラム上に貯蔵されてもよいし或いは又単純に地上で収集されて もよい。

本発明の目的は、最適な速度及びサイクル周波数で規則的な配列状に配置された 管を通して、清浄、検査又はその他の機能用の器具が機械的に繰出されつるよう にする装置を提供することにある。ここで、この繰出し装置の位置決め及び作動 は適宜、記憶されたコンピュータプログラムによって制御される。例えばこの繰 出し装置は、可撓性を有する清浄用ランスヘッドを管の端部と同一線上に位置決 めし、加圧水の流れを前記ランスヘッドへと放出し、最適な走行速度で管を通し て前記ヘッドを繰出すことができ、必要とあらばこのプロセスをくり返す。代替 的には当該装置は、水を満たした管を通して超音波トランスジューサのアレイを 有する検査器具を繰出し、最適な走行速度でこれを引き抜き、その間管の状態に ついてのデータが協働するデータ収集装置により記録されるようにすることがで きる。

本発明によれば、清浄すべき管の穴を通して可撓性を有するランスを繰出すため の装置において、可撓性を有するランスの片端がこの装置から突出し管の前記大 向に位置決めされるようになっている状態で、その上の複数の巻取りコイル内に 前記可撓性を有するランスを貯蔵するための手段を有し、回転及び軸方向の同時 動作を行なうように載置された保管用部材、ならびに前記ランスを前記管の中に 延ばすかこの管からひき抜くよう前記保管用部材の軸方向動作を行なわせるため の駆動手段を有することを特徴とする装置が提供されている。以上の記述ならび に本明細書全体を通して用いられている「可撓性を有するランス」という語は、 ランス、連結用ケーブルなどとして用いるようなあらゆる細長い可撓性部材を識 別するためのものである。

好ましくは、この繰出し装置にはさらに、保管用部材上の巻取コイルの半径方向 の膨張を防ぐ抑制用手段を具備する。

好ましくは、保管部材は、前記可撓性を有するランスの直径よりも小さい深さを もちドラムの外表面内に形成された連続らせん溝を有するドラムを具備し、前記 抑制用手段は、前記保管用部材の動作範囲全体にわたり前記溝内に位置決めされ た前記可撓性を有するランスと係合するため前記保管手段のまわりに配置された 複数の軸方向に延びるローラ一手段を有する。

上述の装置の主な利点は、労働力の投入量が最小限におさえられること、最適な 作動条件の維持、安全性の改善、この装置を使用中の伝熱ユニットの動作不可能 時間の削減、である。

本発明のさまざまな様相については、添付図面に関係づけて与えられている好ま しい実施例の以下の記述を参照することにより一層容易に理解できるものと思わ れる。

第１図は、本装置の縦断面図である。

第２図は、本装置の案内管の中心線を通る本装置の横断面図である。

第１図及び第２図の双方を参照すると、軸方向のほぼ全長に亘って延びる深いら せん溝２がドラム１の円筒形外表面上に設けられており、この溝の深さは、中に 収容されるべきランス又は連結ケーブル等３の直径よりもわずかに小さい。シャ フト９は、前記ドラムと同軸に作られ、その一端からその軸方向長さを通して延 び、その他端を超えて少なくともこのドラムの軸方向の全長にわたり延びている 。前記シャフトのうち前記ドラム内に収容されている部分は、中空部分１１を伴 って作られ、その内側表面には複数のまっすぐな゛軸方向に配置されたスプライ ン１２が設けられている。前記ドラムを超えて延びる前記シャフトの一部分には 、その外側表面の大部分の上に粗いねじ山１０が設けられており、そのピッチは 前記ドラムの外側表面上の深いらせん溝２のピッチに等しい。

ケーシング８は円筒形状に作られており、ユニット全体のための取付は手段を内 含するエンドブレー）７ａ及び７ｂに固定されている。シャフト１３には、その 外側表面の大部分の上に複数のまっすぐで軸方向に配置されたスプライン１２が 設けられ、このシャフトはエンドプレート７ｂ内に形成された軸受（図示しない ）内に回転可能に支持されている。シャフト１３上の前記スプラインは（軸方向 に）滑動可能にシャフト９の中空部分１１の内側表面上に形成されたスプライン と係合し、エンドプレート７ａに隣接するドラム１の端部で、シャフト１３はこ のシャフト９の中空部分をほぼ満たす。

シャフト９は、エンドプレート７ｂ内に形成されたねじ付き軸受部１７内に回転 可能に支持され、前記シャフトの外表面上のねじ山は前記軸受部内に形成された 相補的ねじ山と協働する。シャフト９のうち前記ドラムを超えて延びる部分は、 適当なスイベル手段２０によりこのシャフトの外側端部に連結され供給用ダクト 、ケーブル等２１の連結を受けているダクト、ケーブル等を収容するため、中空 に作られている。このダクト、ケーブル等は前記ドラムの内側でシャフト９から 出現し、ダクト１９を介して、このドゲムの外表面上の前記深いらせん溝の中に 収容されたランス、連結ケーブル等３の近位端部と連通する。このランス、ケー ブル等の近位端部は、エンドプレート７ａに隣接する端部で外表面内に前記深い らせん溝の開始点にてドラム１に取付けられており、このドラムの厚み内を通り その内側と連通している。

前記ケーシング及びエンドブレー）７ａの内側表面に固定されたブラケット６内 に支持されたシャフト５上でケーシング８の内部表面から離れて、複数の軸方向 に配置された円筒形ローラー４が回転可能に支持されている。このローラーの直 径及びその支持用手段の配置は、ドラム１の深いらせん溝２内に収容されたラン ス、連結ケーブル等３の外表面が、あらゆる半径方向変位からランス、連結ケー ブル等が確動的に抑止されるようにこのローラーに支持されることになるような ものである。このローラーの長さは、エンドプレート７ａに隣接するドラム１の 端部と共にこれらのローラーが、前記ランス、連結ケーブル等を収容する前記ド ラム内の深いらせん溝２の部分の軸方向配置全体にわたって延びることになるよ うなものである。

長さのほぼ中央においてケーシング８の外表面に対し多少の差こそあれ接線方向 に固定されでいるのは、案内管２３であり、この管の中ヘランス、連結ケーブル 等３の遠位端部がドラム１の深いらせん溝２内でのその収容状態から導かれてい る。前記ランス、連結ケーブル等の前記遠位端部は、清浄用ヘッド、検査ユニッ ト等のような端末ユニット２４において終結する。前記案内管の外側端部には、 この案内管の外側端内への前記端末ユニットの引き出しを位置合せするだめの検 知用装置２５が固定されている。前記案内管の内側端部とドラム１の間には、前 記ドラム内の深いらせん溝から案内管内へと前記ランス、連結ケーブル等を案内 するためのフェアリーダ２２が設けられている。このフェアリーダは、低摩擦及 び高摩耗耐性特性をもつ適当な材料で作られている。−変形例においては、この フェアリーダには、前記ランス、連結ケーブル等を前記案内管内によりうまく導 くための溝付きローラーが組込まれる。

エンドブｌノート７ａの外側表面上には、その出力軸がシャフト１３に連結され ている状態で、駆動用原動機１４が載置されている。シャフト１３の角速度及び 角変位の検知を可能にするため、前記駆動用原動機内にはロータリエンコーダ１ ５が組込まれる。当然のことながら、油圧式駆動用原動機及びロータリエンコー ダといった組合せは、その他の原動機と検知装置の組合せ又は適当な特性の単一 の電気式パルスモータで置き換えることができる。

作動中、上述のユニット全体は、オーストラリア特許第５７２、１８１号に記載 のもののような位置決め及び支持手段上にケーシング８のエンドブレー）７ａ及 び７ｂの延長部分によって載置されている。この位置決め及び支持手段を駆動し て案内管２３の外側端部を清浄又は検査すべき管アレイの各々の管の端部と同一 線上に位置決めするためには、記憶されたコンピュータプログラムが用いられる 。この案内管の外側端部が１本の管と同一線上に位置決めされた状態で、この記 憶されたコンピュータプログラムはバルブ、スイッチ等を作動させ駆動用原動機 １４を作動させて、望ましい速度で前記管の長さを通してランス、連結ケーブル 等３の端末ユニット２４を繰出すべく適当な角変位にわたってドラム１を回転さ せる。このドラムが回転するにつれて、シャフト９上のねじ山１０とねじ付きボ ス１７の協働により、このドラムは、ランス、連結ケーブル等３がフェアリーダ ２２の穴に隣接した前記ドラムの深いらせん溝２を離れる点を連続的に位置決め するような一定の速度にて軸方向に移動せしめられる。

繰出し中にランス、連結ケーブル等３の端末ユニット２４が遭遇する前記管の貫 入に対する抵抗の結果、前記ランス、連結ケーブル等の中に圧縮力が生じること になる。このランス、連結ケーブル等の外表面とローラー４の協働により、この ランス、連結ケーブル等が前記圧縮力の結果としてドラム１の深いらせん溝２内 での収容状態から半径方向に移動することをことごとく防止することができる。

−変形例（図示しない）においては、シャフト１３が削除され、シャフト９はモ ノブロックで作られ、ドラム１の軸方向の全長にわたって及びその端部の各々か らほぼ同じ長さだけ超えて延びている。駆動用原動機１４はシャフト９の近傍に ただしこのシャフトから離れてエンドプレート７ａに固定されている。このシャ フトのうちエンドプレート７ａの外側に延びている部分には、その外表面上に複 数のまっすぐで軸方向に配置されたスプラインが具備されている。シャフトのう ち前記ドラムのもう１方の端部を超えて延びる部分は、前述のとおりである。こ のシャフトの前記スプライン付き部分の上には、前記駆動用原動機に回転式に連 結された駆動輪、プーリー又は歯車が滑動可能に支持されている。この駆動輪、 プーリー又は歯車はケージ内に又はその他の適当な抑制用手段によって捕えられ てあり、かくして自由に回転できるものの軸方向動作は抑制されることになる。

作動中、前記駆動輪、プーリー又は歯車を駆動する前記駆動用原動機によるシャ フト９の回転により、ドラム１が回転させられ、このシャフトのスプライン付き 部分が前記駆動輪、プーリー又は歯車を通して軸方向に移動する間に前述の要領 で軸方向に移動させられる。

もう１つの実施例（図示しない）においては、ドラム１の被動端部でのスプライ ンシャフトの上述の２つの配置のうちのいずれかが、エンドブレー）？ｂ内に形 成された平軸受内に回転可能な形で支持された前記ドラム゛のもう一方の端部を 超えて延びる平面シャフトと合わせて用いられている。好ましくはローラー４内 に内蔵されているものの不可欠ではない単数又は複数の案内車がドラム１内の深 いらせん溝２と係合する。代替的には、この案内車はケーシング８の内側面に回 転式に固定されている。作動中、前記案内車と前記深いらせん溝の間の協働によ り、前記ドラムは、駆動用原動機１４によるその支持用シャフトの被動端に対す るトルクの付加を通して回転させられるにつれて、軸方向に移動させられること になる。

当然のことながら、シャフト９及びシャフト１３の外部及び内部にスプラインを 形成する代りにシャフト１３を正方形又はその他の適当な断面形状に作ることが でき、又シャフト９のドラム１内部分を相補的な断面形状をもつ中空形状に形成 することもできる。代替的には、シャフト９はドラム１の端部に固定でき、シャ フト１３はドラム１内の直径方向に配置されたウェブ内のスプライン又はその他 の相補的形状と係合するように作られてもよい。

さらにもう１つの実施例においては、ユニットの作動中のドラム１上の前記ラン ス、連結ケーブル等の周方向の移動をことごとく防ぐため、深いらせん溝２がラ ンス３の直径よりもやや狭く作られ、このランス、連結ケーブル等は、ローラー ４のうちの最初のものの下を通過する際に前記ドラム上に巻きつけられるにつれ て、前記深いらせん溝の中に巻き込まれ摩擦によってこの中に捕えられる。

ユニットの作動中のドラム１上のランス、連結ケーブル等の円周方向の移動をこ とごとく防ぐため、−変形例においては、ローラー３のシャフト５は、このドラ ムの方へ又はこのドラムから離れるように半径方向にローラーが自由に動くこと ができ、しかも前記シャフト又は前記ローラーのまわりを通過するバネ又は弾性 手段が前記ローラーを、前記ドラム又は前記ランス、連結ケーブル等の周囲とし っかり接触した状態に保つように、スリットの中に支持されている。

上述のような自動化された支持及び位置決め装置を使用しないことが望ましい場 合、ランス３が案内管２３の端部にとりつけられた可撓性を有するガイド（図示 しない）を上方へと送り上げられるよう配慮することができる。この案内管の遠 位端部には、ランスを延ばすか又は引込めるため、油圧式原動機１４への油圧油 の流れ又は前記ランスへの高圧水又はその他の加圧清浄媒体の流れを調節する遠 隔制御装置の備わったハンドピースがはめ込まれている。

作動中、オペレータはこのハンドピースの筒口部を清浄すべき管の端部と一直線 上に位置決めし、遠隔制御装置を操作して高圧水又はその他の加圧清浄用媒体の 流れを前記ランスに対し供給し、その後遠隔制御装置を操作して前記ランスを管 の長さ全体を通って延ばす。このランスが管の長さとうまく通り抜けた時点で、 オペレータは遠隔制御装置を再度位置決めしてこれを引込め、前記ハンドピース を清浄すべき次の管と同一線上に再度位置づけした後このサイクルをくり返す。

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Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. １．清浄、検査又はその他の形で処理すべき管の穴を通して、剛固に可撓性を有 する導管又はケーブルを繰出すための装置において、導管又はケーブルの遠位端 部が前記装置から繰出しかつ前記管の穴内に位置決めされるようになっている状 態で、その上の複数の巻取コイル内にこの導管又はケーブルを保管するための手 段を有し、回転及び軸方向の同時動作を行なうように載置された保管用部材と、 前記導管又はケーブルを前記管の中に延ばすか前記導管又はケーブルを前記管か ら引き抜くよう前記保管用部材の前記回転及び軸方向動作を行なわせるための駆 動手段とを具備することを特徴とする装置。
2. ２．前記保管用部材の動作中にこの保管部材上の前記巻取コイルの半径方向膨張 を防ぐ抑制用手段を有することを特徴とする、請求の範囲第１項に記載の装置。
3. ３．前記保管用部材は外周面に連続的らせん溝を有するドラム部材を具備し、こ の溝は前記導管又はケーブルの直径より小さい深さを有し、前記抑制用手段は、 前記溝の中にあり前記保管用手段の動き、最大範囲全体にわたって延びる前記導 管又はケーブルと係合するよう前記保管用手段のまわりに配置された軸方向に延 びる複数のローラー手段を有することを特徴とする、請求の範囲第２項に記載の 装置。
4. ４．前記連続らせん溝は前記導管又はケーブルの直径以下の幅を有し、かくして 前記導管又はケーブルは前記溝の壁により摩擦係合されていることを特徴とする 、請求の範囲第３項に記載の装置。
5. ５．前記ローラー手段は自由に動くことができ、前記保管部材へ向かって半径方 向に弾性的に圧接されることを特徴とする、請求の範囲第３項又は第４項に記載 の装置。
6. ６．前記保管部材はこの部材をとり囲む外側ケーシング部材内のねじ付き穴と協 働するねじ付きシャフト上に載置されており、このねじ付きシャフトは前記保管 部材内に形成された前記連続らせん溝のピッチと同等のねじピッチを有している ことを特徴とする、請求の範囲第３項に記載の装置。
7. ７．前記導管又はケーブルの近位端部が前記保管部材に連結されていることを特 徴とする、請求の範囲第１項から第６項までのいずれか１項に記載の装置。
8. ８．流体、気体又は配線が中を通して供給されうるように又は前記導管又はケー ブルに沿ってその遠位端部まで導かれうるように、前記導管又はケーブルの前記 近位端部に対してダクト手段が連結されていることを特徴とする、請求の範囲第 ５項に記載の装置。
9. ９．前記保管部材をとり囲む前記外側ケーシング部材に回転可能に固定されてい るか又は前記軸方向に延びるローラー手段内に内蔵されている単数又は複数の案 内車が、前記保管部材の外周面内の前記連続らせん溝と係合することを特徴とす る、請求の範囲第３項に記載の装置。
10. １０．前記装置は、清浄、検査又はその他の形で処理すべき管に向かって動きな がら前記導管又はケーブルが中を通過する短かく剛固なガイド部材を具備し、こ の短かく剛固なガイド部材はそこから延びるさらに長く可撓性を有するガイド部 材に連結され、かくしてオペレータは前記清浄、検査又はその他の形で処理すべ き管に隣接して前記可撓性を有するガイド部材の自由遠位端部を手で位置決めす ることができることを特徴とする、請求の範囲第１項から第９項までのいずれか １項に記載の装置。
11. １１．前記可撓性を有するガイド部材は、少くとも前記保管部材の回転のための 前記駆動手段の作動の遠隔制御装置が組込まれているオペレータの手持部品（ハ ンドピース）内でその自由遠位端部にて終結していることを特徴とする、請求の 範囲第９項に記載の装置。