JPH03506064A - 配送管内で用いる加工装置 - 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】 配送管内で用いる加工装置 上水、ガスまたは下水の配送管の古くなった導管の衛生的及び防水性を維持する ために、プラスチック、樹脂から成る防水性の被覆、または樹口旨をコーティン グ（、た布から成る被覆が導管の内部にしば１、ば用いられている。このような 被覆は途切れなしに数１００メートルにも及ぶことがある。すると、導管の内部 に設けられた被覆層によって、導管から様々な二次配管への分岐部や建物への分 岐部が塞がれることが生じる。閉塞１−た被覆層を外から穿孔して再び分岐部を 開通させるには、建物への分岐部の取り入れ０夫々について道路を掘り起こして 分岐部を取り出し分解して被覆層を穿孔する必要がある。従来からこれらの穿孔 処置は極めて多額の費用を要し、さらに、再び開通すべき箇所が道路の下にある 場合には多くの交通問題を引き起こす欠点があった。

本発明に係る加工装置を用いれば、分岐部を塞いだ被覆層の穿孔、フライス削り または研削を、その箇所の道路を掘り起こすことなく、導管の内側から行なうこ とができるものである。。

本発明の加工装置は、導管の内部に長手方向に設置されて、穿孔すべき箇所を探 知し、該当の箇所の正面に工具を正確に位置決めした上で、導管の軸心と垂直に 、内側から外側に、被覆層を穿孔して分岐部を貫通させるものである。

以下、本発明の加工装置とその動作を図面について説明する。

第１図は本発明の加工装置の作業を実施するために必要な多数のモジュールの全 体を示す断面図、 第２図は本発明の位置決めモジュールの長手方向での断面図、第３図は本発明の 穿孔モジュールの長手方向での側面図、第４図は本発明のツールホルダの断面図 を示す。

第１図に示す導管１は、鋳鉄、鋼鉄、プラスチック、セメント、またはエターニ ット（Ｅｔｅｒｎｉｔ）等の円筒形の導管１０から成る。このような導管の直径 は一般的に１００から２５０ｍ１１１の間であるが、それ以下またはそれ以上の 直径の導管内で本発明の装置を用いることができないということではない。この 導管を衛生的に維持するために、ここでは説明しない方法で内部被覆ＩＩが導管 内に設けられている。この被覆１１が二次配管１２への分岐部を塞ぐもので、分 岐部の少し平らでない部分１３と余った材料とでできた閉塞部１４が形成される 。

導管の中に挿入することのできる工具類の外形寸法は、導管の直径に制限される ので、これらの工具類とその付属品は導管の軸心に沿って長手方向に挿入されな ければならない。一方、配送管の長手方向での方向が変化することを考慮すると 、本発明の工具を比較的短いいくつかのモジュールに分割してそれらを互いに連 結する必要が生じる。

本発明の一実施態様によれば、これらの一連のモジュールは、第１図に示すよう に、ツールホルダ２０とテレビカメラ２１から成る穿孔モジュール２、その次に 位置決めモジコ・−ル３、そしてさらに駆動モジュール４及び中継モジュール５ とから構成される。中継モジュール５は、必要な長さのケーブルを供給する収納 部７０から出てくる複合ケーブル７を介１．てコントロールコンソール６に接続 されている。

間、及び両端においてモジュールに固定された支持装置８は、外周に等間隔の３ 点で導管の内壁に支持されるようになる３つの車を存する。この車の支持アーム は交換可能であり、交換可能にして探索すべき導管の直径に合わせて長さを選ぶ ことができる。

駆動モジュール４はスイス国特許６６９１２７号に開示されている装置と同一で あり、他のモジコールが次々と導入される導管の開口点から、再開通すべき分岐 部のすぐ近くに穿孔モジュール２のツールホルダ２０のスピンドルが位置する地 点まで加工装置全体を移動ざ仕ることができる。駆動モジュール４の移動は、上 記特許に開示されるように、放射伸張部４０によろ爬行と支持によって行なわれ る。再開通すべき分岐部の近くまでツールホルダ２０が到達すると、駆動モジュ ール４は、その放射伸張部４０で駆動モジュール４を導管に対して固定して装置 全体を導管の長手方向の一定位置に定置させることができる。

ツールホルダ２０のより正確な長手方向の位置決め及び角度位置決めは、第２図 に示す位置決めモジュール３により行なわれる。位置決めモジュール３は円形の 断面を有する２つの金属性の管３０．３１から構成される。管３１はその長さの 一部分に挟小部３１′を、−有し、該挟小部３１’が管３０の内部に挿入される と２つの管３０．３１が互いに長手方向に摺動するようになっている。管３Ｉの 挟小部３１°が貫通する側とは反対側の管３０の端部は、制御ケーブルを通すた めの開口３２′を有する蓋３２で塞がれており、該蓋３２に位置決めモジュール ３と駆動モジュール４を機械的に連結する連結器３２”が固定されている。

管３０内に摺動自在に設けた蓋３５と連動するねじ付きリング３５゛にねじ付き 軸３４が差し込まれ、該ねじ付き軸３４をバ・ツクギアモータ３３が回転駆動す る。ｉ３５は管３０の内部に差し込まれた挟小部３１゛の一端に固定されている 。Ｗ２Ｏと連動し、蓋３５の偏心開口部内を摺動する偏心軸３６は２つの管３０ ．３１が互いに回転するのを防いでいる。この偏心軸３６には管３０．３】が互 いに一定範囲以上に伸張運動するのを制限するために蓋３５と当接するストッパ ー３６′を設けている。このようにして、ノくツクギアモータ３３の駆動により 管３１の挟小部３ビが管３０内を摺動させて、位置決めモジュール３を延び縮み することができる。

管３１内に設けた第２バツクギアモータ３７は、位置決めモジュール３を穿孔モ ジュール２に連結する可撓連結器８０が固定された軸３８を回転駆動する。この 軸３８は管３１の一端を塞ぐ蓋３９に設けたリング３９′を貫通して回転するこ とができる。スト・ｙツク−３９”は軸３８のモジュール３に対する回転連動の 回転角度を制限する。このようにして、バックギアモータ３７の駆動により、軸 ３８と共に該軸３８に連結された全てのモジュールを、固定されたままの位置決 めモジ５．−ル３に対して、導管の長手方向の軸心を中心に一方向または反対方 向に回動することができる。

２つのパックギアモータ３３．３７は電気制御されているが、油圧または空気圧 による制御も可能である。

第３図に示す穿孔モジュール２は、連結器２０”を一端に有する円筒形管状フレ ーム２０°から構成され、連結器２０”は、フ１ノーム２０゛と連動する。また 、穿孔モジュール２は、連結器２０”と可撓連結器８０を介して位置決めモジュ ール３に連結する一方、フレーム２０°の他端に、ツールホルダ２０を支持する 。

第４図に示すツールホルダ２０は、バックギアモータ２１′から構成される。パ ックギアモータ２ビは、かさ歯車２２．２２゛から成る歯車装置を駆動ｊ７、そ の結果、１２２”にキーで固定されたかさ歯車２２゛が歯車２２”を駆動する。

歯車２２”°に駆動される歯車２３′は、該歯車２３′にキーで固定されたねじ 付きスリーブ２３を回転駆動する。ねじ付きスリーブ２３は、その回転運動を、 ねじ付きスリーブ２３内に設け゛られた細長い溝２３”内を摺動することのでき る可動キー２３”を介して、回転摺動工具２４に伝達する。

スリーブ２３にねじ留めされた第２スリーブ２５は、歯車２３゛と連動する歯車 ２５′、２５”、２５”°により回転駆動される。ともまいされる歯車２５°、 ２５”の動力伝達の歯車２３°、２５”に対するギア比は大略同様であるが、歯 車２５′′により可動キー２５”′を介して駆動されるスリーブ２５は、スリー ブ２３と同じ方向で、しｈ）１．該スリーブ２３よりも少し遅く差動回転される ようになっている。よって、スリーブ２５が、スリーブ２３に対して、この差動 回転による下から上への放射状の変位が強制的に引き起こされ、この変位がスラ スト用スペーサ２４′を介して工具２４に大略一体的に伝達される。工具２４を 連動すると、スリーブ２５には、その全長にわたって歯車２５”′の可動キー２ ５”１がスリーブ２５の変位につれてスリーブ２５を回転駆動するためのキーの 溝が設けられている。

上記の様々な回転要素は、ツールホルダ２０と連動する軸受本体の中で回転駆動 される。軸２６”が回転する時に軸２６“に沿って移動する装置２６′によって 動作されるストッパースイッチ２６は、工具２４の変位による放射方向での動き の振幅を一方向及び反対方向の一定範囲内に制限する。このようにして、パック ギアモータ２１′により生じた回転運動は、工具２４の回転運動及び放射前進運 動へと変換される。特に工具２４の放射前進運動は、導管の断面積によっては利 用できる空間がわずかしかないため、その運動の範囲が縮少されている。さらに 本発明の装置は、工具２４０回転に必要なトルクと防水層に穿孔するのに必要な 圧力を伝達することができる。また、モータ２１’からスリーブ２３への回転運 動の伝達は工具２４の出口とは反対側の端でおこなわれるため装置の放射状の伸 張を最大とすることができる。

他の実施例によれば、工具２４のスリーブ２３に対する放射前進駆動は、工具２ ４の柄の外側を多角形にしてスリーブ２３の対応する多角形内で摺動させること に上り行うよう１こしてもよい。このようにすると、回転トルクがスリーブ２３ から工具２４へ均一に伝達される。

本発明の装置の使用方法は比較的簡単である。様々なモジュールが導管の開口部 から次々と入れられる。進む導管の内径に適合する直径の車を有する支持装置８ が所定の箇所に設けられており、夫々のモジュールは、機械的及び電気的に、さ らに、空気圧または油圧を用いて接続されている。駆動モジュール４の発進によ り、装置全体が導管に沿って推進される。前進する装置の追跡は、最後のモジュ ールに長いテープを結び付は前進に従って機械的に繰り出されるようにしたり、 放射線の送信機と探知機を用いて道路を介して電気的に追うといった様々な方法 で行なわれる。再開通すべき二次分岐管１２の近くに工具２４があることが明ら かになれば、駆動モジュール４は、停止されて放射伸張部４０の操作により導管 に対して固定される。斜めから照明する照明装置を備えたテレビカメラ２１が、 塞がった分岐管部１２によってできた凹面１３の影を探す。このカメラの探すた めの動きは、外部のコントロールコンソール６上に設けられたテレビ画面６０に より監視され、位置決めモジュール３を動作させることにより操作される。工具 ２４が再開通すべき分岐管１２の真正面になれば、穿孔モジュール２が制御され て工具２４の回転運動及び放射前進運動を同時に開始する。工具の細心か分岐管 １２の軸心に正確に合わない場合には、ば位置決めモジュール３と穿孔モジュー ル２の間に設けられた連結器８０が位置決めの微妙な誤差を吸収して調節するこ とができる。

工具２４で分岐管１２の閉塞部ｊ４が貫通されると、工具の送りの行程終端スイ ッチ２６がパックギアモータ２１′の逆方向への回転の開始を指示するとともに 、工具２４がツ・−ルホルダ２０の内部に引き込まれる。穿孔作業時に、工具が 分岐管内でつかえて１．まった場合は、過電圧のインパルスをパックギアモータ ２１゛に送って所望のトルクを工具に一時的に加えることにより分岐管より脱す ことができ、工具を回収するために外部手段を用いて中断させる必要がない。

穿孔の加工工具としては、菊形穂先、フライス、グラインダーその他実施する作 業に適した塁の工具を用いることができる。

駆動モジュール４の放射伸張部のロックを解除して駆動モジュール４に長手方向 への前進を指示することで次の分岐管への移動が可能となる。全ての制御、装置 の移動、固定、位置決めに必要な一連の多様な動作の制御及び加工動作といった すべての制御がコントロールコンソールに結集されている。これら多様な制御の うちいくつかまたは全ては機械化することができる。以上のように１．て、いろ いろな箇所においても道路を掘り起こすことなく一人の人間の操作により一連の 二次分岐部をかなり迅速に再開通することができる。

国＠調査報告 国際調査報告

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．外面に外ねじを有し、て、回転駆動される第１スリーブと、該第１スリーブ の外側に軸方向に摺動自在に嵌合すると共に内面の内ねじを前記第１スリーブの 外ねじに螺合して回転駆動される第２スリーブと、該第２スリーブにスラスト部 材を介して連動させる穿孔用工具と、前記第１スリーブと第２スリーブを同時に 回転駆動する駆動装置を備え、該駆動装置により前記第２スリーブを第１スリー ブより少し遅く回転駆動させて、両者の外ねじと内ねじの差動により、第２スリ ーブを第１スリーブに対して軸方向に移動させて、工具を第２スリーブと共に放 射前進運動を行わせるようにしたことを特徴とする配送管内で用いる加工装置。
2. ２．前記穿孔モジュールの工具の回転運動が、長手方向に動くことのできるキー により礎実なものとされており、さらに、工具がねじ付きスリーブの外へ移動で きるようにしたことを特徴とする請求の範囲第１項記載の配送管内で用いる加工 装置。
3. ３．穿孔モジュールの工具の回転運動が、ねじ付きスリーブ内部の多面形に工具 の柄の対応する外側に形成した多面形と摺動自在に躇合させて、両者が互いに相 対的に滑ることにより工具がねじ付きスリーブの外へ移動できるようにしたこと を特徴とする請求の範囲第１項記載の配送管内で用いる加工装置。
4. ４．前進駆動用及び工具回転用モータが電気モータ、空気圧モータまたは油圧モ ータから構成されることを特徴とする請求の範囲第１項記載の配送管内で用いる 加工装置。
5. ５．切削段階では工具の回転に連動して工具が前進し、回転方向の逆転に連動し て工具が引き込まれることを特徴とする請求の範囲第１項記載の配送管内で用い る加工装置。
6. ６．工具が菊形穂先、フライスまたはグラインダーで構成されていることを特徴 とする請求の範囲の第１項乃至第５項のいづれかに記載の配送管内で用いる加工 装置。
7. ７．位置決めモジュールと穿孔モジェールから構成され、位置決めモジェールと 穿孔モジェールが互いに連結されていることを特徴とする請求の範囲第１項に記 載の配送管内で用いる加工装置。
8. ８．位置決めモジュールが伸縮するとともに、その一端が他端に対して長手方向 の軸心について一方向または反対方向に回動ずることを特徴とする請求の範囲第 ７項記載の配送管内で用いる加工装置。
9. ９．位置決めモジェールの伸張、収縮、及び一方向または反対方向への回転が電 気、空気圧または油圧手段により行なわれることを特徴とする請求の範囲第８項 記載の配送管内で用いる加工装置。
10. １０．穿孔モジュールの位置決めモジュールヘの連結が可撓性を有する連結器で なされていることを特徴とする請求の範囲第８項記載の配送管内で用いる加工装 置。