JPH0675645U - 曲がりパイプの内面加工要具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 比較的簡単な構造と容易な操作とによって、
曲がりパイプの内面加工を内面全体に亙って均一に施工
でき、むらのない仕上がり状態を能率よく得ることがで
きる曲がりパイプの内面加工要具を実現する。 【構成】 柔軟性のある多数の金属線を撚り合わせて一
本のワイヤ１を構成し、その自由端２は緊縛処理され、
他端に駆動用のエアモータ４が連結され、中央部の一部
の撚りを戻してサンドペーパー６の一端を挟み込んでそ
の延長部をワイヤ１に巻き付けて要具を構成し、エアモ
ータ４によってパイプ内のワイヤ１を回転駆動しながら
進退させることによりパイプ内面を加工する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、曲がり部を有するパイプの内面を加工するための要具に関するもの である。一般に、曲がりパイプの内面を加工する作業としては、パイプ内面の清 掃、加熱、消毒、あるいは被覆、または機械的ないし化学的削取作業等種々のも のがあるが、本考案は、特にパイプ内面のキズの生長を未然に防止することを主 目的として内面の肉厚を機械的に削り取るための要具に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

パイプの内面加工要具の従来例として、実開昭６３−６０９１号がある。この ものは、考案の名称を「パイプ内面の錆取研磨用ピグ」とし、ブラシを半径方向 外向きに突設してなる複数のピグ片と、該ピグ片をそれぞれ連結するための軸線 方向に対して屈曲可能な連結手段とを有することを特徴とするもので、連結手段 によって連結された一連のピグ片を一方から回転駆動してパイプ中のすべてのピ グ片を同一方向に回転させ、外向きに突設したブラシによってパイプ内面の錆取 研磨を行うようにしたものである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上記公報に記載された先行技術によって本考案の課題とする曲がりパイプの内 面加工を行う場合には、つぎのような問題点がある。

【０００４】 ａ）該公報のものは、その構成上要具の回転中心線を常にパイプ中心線に一致 させるようにできている。そのため、パイプが直線状の場合はよいが、曲線部の 箇所では、要具の中心線が曲線部の外側寄りに変位（要具を押し込む場合）しよ うとし、あるいは曲線部の内側寄りに変位（要具を引っ張る場合）しようとする 傾向があって、進退いずれの方向に移動する場合にも正常位置から外れた位置で 回転させられていることになり、均等な内面加工が期待できない。

【０００５】 また、一般に引抜鋼管をベンダ曲げ加工する場合に、出来上がった曲がりパイ プの曲がり部における真円度は、決して高精度のものではなく、傾向として上下 方向から押し潰されてやや偏平化した楕円に近い形を呈するのが普通であり、そ のため曲がり部に対して、曲がり部横断面の中心点を中心とする円形に沿った加 工を施しても、実際の曲がり部内面形状に沿わない箇所ができるという無駄が生 じる。

【０００６】 ｂ）上記公報のものはパイプ内面の錆取りを主目的としている。そのため、加 工壁面に対する要具の押圧力を、錆取りに要する力以上に積極的に増強するため の方策を有していない。したがって、本考案の目的とするような、パイプ内面に 発生している可能性のある曲げ加工時のキズまたは鋳込時に発生の可能性のある 脱炭層を除去し、あるいは使用中に亀裂の生じる恐れのあるパイプ内面の肉厚部 分を前以て削り取って置くことを目的とするものとは相異しており、上記の先行 技術をそのまま本考案の課題の解決に応用することは不可能である。

【０００７】 また、上記の外に、曲がりパイプの内面加工方法として、ショットブラスト による方法、流動性物質による押し出し加工方法、あるいはグラインダーに よる方法などがあるが、の方法は、ブラストの進行方向が常に直進方向である ため、パイプの曲線部の内側内壁に対しては殆ど加工ができない。の方法は、 内部に砥粒を含んだゴム状の粘性体を、圧力を加えて押し込んで加工する方法で あるが、加工能率が低いという欠点がある。またの方法は、加工の可能範囲が パイプの入口近傍に限られ、かつ砥石の接近可能な範囲のみに絞られて、それ以 上の奥の方は加工できない。

【０００８】 このように、曲がりパイプの内面を加工する要具としては、加工のための動力 をストレートの伝動軸によってパイプ内に持ち込む方式で行おうとすると、余程 大径のパイプで、しかも曲がり部からの前後の長さが極端に短い場合、いわば例 外的形状のパイプでない限り、不可能である。また、放電加工，電解加工の場合 も同様に、パイプ内への装置の持ち込みの点でスペースからの制約を受ける。

【０００９】 一方、加工動力を伝動軸に求めず、流体圧等によって処理する場合、パイプ内 を通過する砥粒などのパイプ内壁に与える衝撃は、パイプの曲線部の内側内壁と 外側内壁とで大差があり、外側内壁の受ける衝撃は内側内壁の受ける衝撃に比べ て殆ど比較にならないほど大きく、したがってこの方式のみによって曲がりパイ プの内面を均等に加工することは不可能である。

【００１０】 曲がりパイプの内面加工を必要とする例として、たとえばディーゼルエンジン のシリンダライナの鋳造に際し、シリンダライナと一体に鋳ぐるみされた冷却水 パイプなどが好適な例とされ、図３はこれを示す。図中のＡは機械加工の終わっ たシリンダライナ、Ｂは機械加工前のシリンダライナであり、Ｃはシリンダライ ナと一体に鋳ぐるみされた冷却水パイプである。

【００１１】 ディーゼルエンジンのシリンダライナは、特にその頂部内面は、よく知られる ように、ピストンＤとともに燃焼室Ｅを取り囲んでその周壁を形成する部分に相 当し、熱負荷の最も高い部分である。したがって、冷却水によってこの部分を冷 却するに際しては最も意を用いるところであり、特に熱負荷の高い頂部の首の部 分に対しては、曲がりパイプを用いて効率のよい冷却効果を挙げることができる ように配慮されている。この冷却水パイプＣは、運転中に高い熱応力および機械 的応力を受ける。そのため、パイプの内面を加工して、亀裂の生じる恐れのある 肉厚部分を約０．１ｍｍ内外の厚さに亙って前以て削り取って事故の発生を未然 に防いでおくことが是非必要である。

【００１２】 曲がりパイプに対する内面加工の必要性については、上記シリンダライナの鋳 込みパイプの場合のみならず、曲がりパイプ全般についてその必要性が問題とさ れている。すなわち、炭素鋼などの引き抜き鋼管に対して、曲がりパイプを成形 するためにベンダ曲げ加工を施工すると、その時点で加工によるキズの萌芽が発 生している可能性が大で、これを使用前に取り除いて置くことは必要である。

【００１３】 本考案は、前記のような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、比較的簡単 な構造と容易な操作とによって、曲がりパイプの内面加工を内面全体に亙って均 一に施工することができ、むらのない仕上がり状態が能率よく得られる曲がりパ イプの内面加工要具を実現することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】

前記の目的達成のために、本考案の曲がりパイプの内面加工要具においては、 請求項１のように、曲がり部を有するパイプの内面を加工する要具であって、柔 軟性のある多数の金属線を撚り合わせてその自由端はバラつかないように緊縛処 理されて上記パイプを貫通してパイプの出口側先端から外部へ突出させられ、他 端は該パイプの入口側に突出してその端部に回転駆動装置が連結され、中央部の 一部の撚りを戻してその隙間に帯状サンドペーパーの一端を挟み込んだうえその 延長部を該隙間の周辺に巻き付けられたワイヤによって要具が構成され、前記回 転駆動装置によってパイプ内のワイヤを回転駆動しながら進退させることにより パイプの内面を加工するようにされている。

【００１５】 ワイヤの中央部に一端を挟み込む帯状サンドペーパーは、請求項２のように、 その延長部の巻付態様をワイヤの回転駆動装置の回転方向と一致する螺旋状とす ることが望ましい。

【００１６】 また、ワイヤの金属線は、請求項３のように、その撚り合わせの方向を、ワイ ヤの回転駆動装置の回転方向と反対の方向として、ワイヤの回転駆動によって撚 り合わせが累加する方向としておくと好都合である。

【００１７】

【作用】

本考案の加工要具を使って曲がりパイプの内面加工を行うには、柔軟性のある 多数の金属線を撚り合わせてその自由端はバラつかないように緊縛処理してワイ ヤを形成し、このワイヤは、上記パイプ内を貫通させてパイプの出口側先端から 外部へ突出させられ、他端は該パイプの入口側に突出させてその端部に回転駆動 装置が連結されており、この状態のワイヤを回転駆動装置によって回転駆動しな がらパイプ内で進退させる。ワイヤの中央部には、一部の撚りを戻してその隙間 に帯状サンドペーパーの一端を挟み込んだうえその延長部を該隙間の周辺に巻き 付けてあるので、ワイヤが回転しながら進退するとき、帯状サンドペーパーもワ イヤの回転と進退とに従動して、パイプの内面を擦過摺動しながら回転させられ ることにより、パイプの内面に対して均一な加工作業が行われる。

【００１８】 しかもそのときのパイプ内におけるワイヤの姿勢は、自由端がパイプの出口側 先端から外部へ突出させられているので、ワイヤ自身の復原性によってパイプの 曲線部の外側内壁に向かって強く押し付けられた状態にある。そのため、その反 動力によって、帯状サンドペーパーがパイプの曲線部の内側内壁に向かって強く 押し付けられ、この部分に対しての十分な加工能力を発揮する。すなわち、帯状 サンドペーパーから自由端に至るまでのワイヤがパイプ内で自由な位置に置かれ ていることによって、該部分のワイヤが回転にともなってパイプ内面と摩擦を生 じながら従動回転するとき、該部分に生じる摩擦力が帯状サンドペーパーをパイ プの曲線部の内側内壁に向かって押し付けるための重錘の作用を発揮し、押付力 をまんべんなく負荷するので、特に曲がりパイプの内面に対し、均一性のある加 工結果を得ることができる。

【００１９】 ワイヤ上における帯状サンドペーパーの取付位置の選定は、パイプ入口からパ イプ曲がり部までの距離を考慮に入れて決定されねばならない。帯状サンドペー パーを巻き付けたワイヤの部分をパイプ内へ通し、その状態でワイヤ端の回転駆 動装置によってパイプ内のワイヤを回転させる。それと同時に回転中のワイヤを パイプ内で前後の方向に進退させる。

【００２０】 ワイヤの中央部に一端を挟み込む帯状サンドペーパーの延長部の巻付態様を、 請求項２のように、ワイヤの回転駆動装置の回転方向と一致する方向の螺旋状に しておくと、該延長部に対する外力の作用が、ワイヤ上における延長部の姿勢を 整える方向に働くことになって、好都合である。

【００２１】 また、ワイヤの金属線の撚り合わせの方向を、請求項３のように、ワイヤの回 転駆動装置の回転方向と反対の方向として、ワイヤの回転駆動によって撚り合わ せが累加する方向にしておくと、ワイヤの回転駆動中に絶えずワイヤの撚り合わ せ力が加わっていることになって、ワイヤの撚りが不用意に緩むことを防止する うえで効果がある。

【００２２】

【実施例】

実施例について、図面を参照して説明する。ワイヤ１は、柔軟性のある多数の 金属線を左撚りに撚り合わせてなり、その自由端２はバラつかないように針金３ で緊縛されている。ワイヤ１の他端にはエアモータ４が付設され、圧縮空気の供 給によって回転駆動される。ワイヤ１はその柔軟性のために如何なる態様のもと にあってもエアモータ４によって全体が自由に回転駆動される。実施例の数値を 参考までに示すと、ワイヤ１の直径は８ｍｍであり、パイプＣの内径は２５ｍｍ である。

【００２３】 ワイヤ１は途中の適当箇所を選んで一部の撚りを戻し、それによって生じた針 金間の隙間５に帯状のサンドペーパー６の一端を挟み込み、その延長部を隙間５ の周辺に巻き付けられている。巻き付けの方向は左巻きとし、エアモータ４が右 回転するとき、サンドペーパー６の作用面がパイプＣの内面を高速度で擦過する ことによって、内面加工の効果を挙げ得るようにされている。

【００２４】 つぎに、図示の要具を使って曲がりパイプの内面を加工する作用について説明 する。パイプＣの曲がり部を重点的に加工するため、入口から曲がり部までの距 離を測定したうえでワイヤ１上のサンドペーパー６の取付位置を決定し、その部 分の金属線の撚りを緩めてその隙間５にサンドペーパー６の一端を挟み込む。サ ンドペーパー６の幅は約１０ｍｍ〜３０ｍｍが適当とされ、その延長部を隙間５ の周辺に左巻きに数回巻き付ける。このとき、巻き付けられるサンドペーパー６ を一巻き毎に適当寸法のズレをもって螺旋状に巻くことによって、パイプ内面と 接触するサンドペーパー６の表面積の総和を広くする方向にもって行くことは有 益である。

【００２５】 このように準備されたワイヤ１を、パイプＣに向かって自由端２の側から挿入 する。サンドペーパー６は螺旋状に巻いた状態で、ワイヤ１とともにパイプＣ内 に押し込む。所定の位置まで挿入し、ワイヤ１の他端をエアモータ４によって回 転駆動しながら、図中の矢印Ｐの方向にワイヤ１を進退させる。このときのパイ プＣ内におけるワイヤ１の状態、とくにサンドペーパー６から自由端２に至るま でのワイヤ１の状態は、先行技術として先に説明した実開昭６３−６０９１号の ものとは異なり、ワイヤ１自身の復原性によってパイプＣの曲線部の外側内壁で あるＦ部に向かって強く押し付けられた状態にある（図１参照）。そうしてその 反動力によって、サンドペーパー６がパイプＣの曲線部の内側内壁であるＧ部に 向かって強く押し付けられ、この部分に対しての十分な加工能力を発揮すること になる。すなわち、サンドペーパー６から自由端２に至るまでのワイヤ１をパイ プＣ内で自由な位置に遊ばせて置くことによって、該部分のワイヤ１が回転にと もなってパイプ内面と摩擦を生じながら従動回転するとき、該部分に生じる摩擦 力が、サンドペーパー６をパイプＣの内側内壁Ｇ部に向かって押し付けるための 重錘の作用を発揮し、押付力をまんべんなく負荷するので、特に曲がりパイプの 内面加工に際しては、均一性のある加工結果を得ることができ、前記曲線部の内 側内壁部に対する加工能力の改善にすぐれた効果を発揮する。

【００２６】 ワイヤ１の途中にサンドペーパー６を挟み込むための、部分的に一部の撚りを 戻したあとは、ナマリまたは針金等により復旧して置くことが望ましい。

【００２７】

【考案の効果】

本考案の曲がりパイプの内面加工要具は以上のように構成され、 (a) 請求項１の構成によって、ワイヤの中央部の一部の撚りを戻してその隙間 にサンドペーパーの一端を挟み込んでこれをワイヤに巻き付けたものを、ワイヤ とともに曲がりパイプの内部に挿入し、その自由端をバラつかないように緊縛処 理したうえで上記パイプを貫通してパイプの出口側先端からワイヤの自由端を外 部へ突出させているので、ワイヤを回転駆動しながらパイプの中で進退させると き、サンドペーパーから自由端までのワイヤのパイプ内面との摺動摩擦力によっ て、サンドペーパーをパイプの内側内壁部に向かって押し付けるための重錘の作 用を発揮し、内壁部に向かっての押付力をまんべんなく負荷する。その結果、曲 がりパイプの内面加工に際して均一性のある加工結果を得ることができ、前記の 従来装置におけるパイプの曲線部の内側内壁部に対する加工能力に関する問題点 の改善にすぐれた効果を発揮する。

【００２８】 (b) 請求項２の構成により、帯状サンドペーパーの延長部に作用する外力が該 延長部の姿勢を整える方向に働いて、パイプ内面に対する要具の加工能力の維持 に効力を発揮する。

【００２９】 (c) 請求項３の構成により、ワイヤの金属線の撚り合わせがワイヤの回転駆動 とともに累加する方向に作用するので、ワイヤの回転駆動中に絶えずワイヤの撚 り合わせ力が加わっていることになって、ワイヤの撚りが不用意に緩むことを防 止するうえで効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の内面加工要具の使用状態を示す断面図
である。

【図２】本考案の平面図である。

【図３】本考案の説明図である。

【符号の説明】

１ ワイヤ ２ 自由端 ４ エアモータ ５ 隙間 ６ サンドペーパー

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 曲がり部を有するパイプの内面を加工す
   る要具であって、柔軟性のある多数の金属線を撚り合わ
   せてその自由端はバラつかないように緊縛処理されて上
   記パイプを貫通してパイプの出口側先端から外部へ突出
   させられ、他端は該パイプの入口側に突出してその端部
   に回転駆動装置が連結され、中央部の一部の撚りを戻し
   てその隙間に帯状サンドペーパーの一端を挟み込んだう
   えその延長部を該隙間の周辺に巻き付けられたワイヤに
   よって要具が構成され、前記回転駆動装置によってパイ
   プ内のワイヤを回転駆動しながら進退させることにより
   パイプの内面を加工することを特徴とする曲がりパイプ
   の内面加工要具。
2. 【請求項２】 ワイヤの中央部に一端を挟み込む帯状サ
   ンドペーパーの延長部の巻付態様をワイヤの回転駆動装
   置の回転方向と一致する螺旋状とした請求項１記載の曲
   がりパイプの内面加工要具。
3. 【請求項３】 ワイヤの金属線の撚り合わせの方向を、
   ワイヤの回転駆動装置の回転方向と反対の方向として、
   ワイヤの回転駆動によって撚り合わせが累加する方向と
   した請求項１または２記載の曲がりパイプの内面加工要
   具。