JPH07246549A - チューブ内面研磨装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 チューブ内面の既に仕上げた研磨面に傷をつ
けたり、まだ未研磨部分の異物等をかみ込まず、効率よ
くチューブ内面を研磨出来る。 【構成】 フレキシブルシャフトの先端に回転可能に設
けられ、チューブ内面を研磨する砥石を有する研磨部を
備えたチューブ内面研磨装置において、研磨部は、砥石
をチューブ内面に押圧する板ばねと、この板ばねの押圧
する力に抗して砥石をチューブ内面から離して内側に縮
める糸を有し、且つチューブ内面研磨によって発生した
研磨屑と供給された研磨液を排出する羽根を有した。 【効果】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、チューブ内面の研磨装
置に関し、特に小径のチューブ曲げ部の内面研削又は研
磨（以下、研削又は研磨を「研磨」と云う）したり、使
用中に発生したピッチングを除去するチューブ内面研磨
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、チューブ内面研磨装置、例えば、
化学プラントのポリマー製造設備の中心部である高圧ポ
リエチレンを製造するチューブ曲げ部の内面を鏡面に研
磨したり、使用中に発生したチューブ内面のピッチング
を除去したりするチューブ内面研磨装置としては、フレ
キシブルシャフトの先端に、砥石を有する研磨部を取り
付け、研磨液を供給しながらチューブ直管部や曲げ部の
研磨を行なうものであった。

【０００３】従来技術によるチューブ内面研磨装置を使
用して、図５に示すようなＵ字型のチューブ５６の内面
５７を研磨する手順は、次のようである。

【０００４】 直管部上５９について、＃８０〜＃８
００程度の要求される仕上げ程度まで直管部用研磨部を
使用して砥石の番数を段階的に上げて仕上げを行なう。

【０００５】 次に、曲げ部５８について、直管部上
５９の入口５９ａより曲げ部用研磨部を挿入し、直管部
上５９と同様に＃８０〜＃８００程度の仕上げを行な
う。

【０００６】 曲げ部用研磨部を挿入時、直管部上５
９に傷が付くため、再度＃４００程度から最終仕上げを
行なう。

【０００７】 直管部下６０について、手順１と同様
に仕上げを行なう。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記従来技術に
は、次のような問題点があった。

【０００９】１） 対象となるチューブはＵ字型のもの
が多く、この場合、直管部５９を研磨した後、曲げ部５
８の研磨を行なうことになる。従って、曲げ部研磨用の
研磨部を挿入する際、直管部５９の仕上げた内面５７に
傷が付き、直管部５９の再仕上が必要であり効率が悪か
った。

【００１０】２） 曲げ部５８を先に仕上げる場合、直
管部５９又は６０の異物等をかみ込み、きれいに仕上が
らないという問題があった。

【００１１】３） 研磨部の小型化には限界があり、前
記チューブ内面研磨装置では曲げ部５８の曲率が小さい
場合（例えばＲ２００以下）、適用が困難であった。

【００１２】本発明の目的は、チューブ内面、特に曲率
の小さなチューブ曲げ部の研磨に好適で、既に仕上げた
研磨面に傷をつけたり、まだ未研磨部分のゴミ等の異物
をかみ込まない、且つ効率よくチューブ内面を研磨出来
るチューブ内面研磨装置を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、本第１発明は、フレキシブルシャフトの先端に回転
可能に設けられ、チューブ内面を研磨する砥石を有する
研磨部を備えたチューブ内面研磨装置において、前記研
磨部は、前記砥石を前記チューブ内面に押圧可能で、且
つ前記チューブ内面から離して縮小可能な押圧・縮小手
段を有したことである。

【００１４】本第２発明は、本第１発明において、前記
押圧・縮小手段は、前記砥石をチューブ内面に押圧する
弾性部材と、該弾性部材の押圧する力に抗して前記砥石
を前記チューブ内面から離して内側に縮める手段を有し
たものである。

【００１５】本第３発明は、本第１発明又は第２発明に
おいて、前記研磨部は、該研磨部のチューブ内面研磨に
よって発生した研磨屑と供給された研磨液を排出する羽
根を有したことである。

【００１６】

【作用】本発明によれば、フレキシブルシャフトの先端
に回転可能に設けられ、チューブ内面を研磨する砥石を
有する研磨部を備えたチューブ内面研磨装置において、
この研磨部は、砥石をチューブ内面に押圧可能で、且つ
チューブ内面から離して縮小可能な押圧・縮小手段を有
したので、チューブ内面の研磨の必要な個所に、研磨部
を縮小させてからチューブ内面に接触させることなく移
動することが出来、既にチューブ内面の研磨した部分に
移動中に傷を付けたり、研磨していない部分の異物を研
磨中にかみ込むこと等がない。そしてチューブ内面の研
磨の必要個所に移動された研磨部は、その砥石がチュー
ブの内面を押圧するので、研磨部の回転によってチュー
ブ内面を研磨することが出来る。

【００１７】更に、押圧・縮小手段は、砥石をチューブ
内面に押圧する弾性部材と、この弾性部材の押圧する力
に抗して砥石をチューブ内面から離して内側に縮める手
段を有したものであるので、研磨中は弾性部材の均一な
押圧する力により、研磨部の砥石は、チューブ内面を押
圧し、研磨することが出来る。研磨開始前又は研磨終了
後の研磨部の移動の際には、砥石を内側に小さく縮める
ことが出来るので、チューブ内面に接触することなく移
動が可能になり、操作が簡単である。そして、内径の小
さいチューブの曲げ部においても、研磨部の砥石はチュ
ーブ内面に密に接触し研磨を行なうことが出来る。

【００１８】更に、研磨部は、チューブ内面の研磨によ
って発生した研磨屑と供給された研磨液を排出する羽根
を有したので、この羽根の回転によって研磨屑と供給さ
れた研磨液を排出することが出来、研磨部の砥石とチュ
ーブ内面は常に新しい研磨液が供給され、異物等をかみ
込むことがなく、チューブ内面の研磨を効率良く行なう
ことが出来る。

【００１９】

【実施例】以下、本発明に係るチューブ内面研磨装置の
実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明
に係るチューブ内面研磨装置研磨部の一実施例を示し、
（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は上面図、図
２は図１のチューブ内面研磨装置研磨部の作用を説明す
る図で、（Ａ）はステップ１の側面図、（Ｂ）はステッ
プ２の側面図、（Ｃ）はステップ３の側面図、図３は本
発明に係るチューブ内面研磨装置の原理図、図４は本発
明に係るチューブ内面研磨装置のクリーニング装置の原
理図である。

【００２０】図１は、本発明に係るチューブ内面研磨装
置１の研磨部４を示している。研磨部４は、フレキシブ
ルシャフト１６の先端に回転可能に設けられ、チューブ
内面に接触、押圧し研磨する二つの砥石６、６を有す
る。砥石６、６は、チューブ内面に押圧可能であると共
に、チューブ内面から離して縮小可能な押圧・縮小手段
を有している。即ち、押圧、縮小手段は、砥石６、６を
チューブ内面に押圧する弾性部材である板ばね２３、２
３と、この板ばね２３、２３の押圧する力に抗して砥石
６、６をチューブ内面から離して内側に縮める手段であ
る、糸２４、２４及び糸２４、２４が固定された連結治
具１１とからなるものである。

【００２１】更に、研磨部４は、砥石６、６を保持する
砥石受台７、７と、板ばね２３、２３がねじ１０を介し
て固定された主軸部９とを有し、砥石６、６は、砥石受
台７、７に差し込んで取付けられるものでチューブ曲げ
部の研磨用にチューブ長手方向の長さを短くしたもので
ある。そして、研磨部４は、研磨部４のチューブ内面研
磨によって発生した研磨屑と供給された研磨液を排出す
る羽根１２、１２を有している。羽根１２、１２は、主
軸部９にねじ１３で取付けられ、ある角度が設けられて
いる。連結治具１１は内部にコイルバネとラチェット式
の歯を持ったボールペン等に見られる周知のノック式の
もので、押えると縮み、再度押えるとコイルバネの力で
もとに戻る方式のものである。

【００２２】以上のように構成された本発明のチューブ
内面研磨装置１は、次のように作用する。即ち、図２
（Ａ）に示すように、研磨部４は、チューブに挿入前に
糸２４が固定されている連結治具１１を主軸部９に押し
込むことにより、板ばね２３、２３は、糸２４、２４に
よって板ばね２３、２３の拡開、押圧する力に抗して砥
石６、６を内側に縮める。このように研磨部４を縮める
ことにより、同図（Ｂ）に示すように、研磨したチュー
ブ内面を傷つけることなく挿入が可能となる。

【００２３】研磨部４がチューブの未研磨部分、例えば
曲げ部に位置すると、同図（Ｃ）に示すように、チュー
ブの反対側より芯出し治具２５によりチューブの中心部
にセンタリングされたフレキシブルなチューブ２７に取
付けられた押え棒２６により、連結治具１１を押える。
この連結治具１１を押えることにより、連結治具１１が
突出して糸２４、２４が緩み、板ばね２３、２３が開放
され、砥石６、６をチューブ内面に押圧する力が働く。
これにより砥石６、６をチューブ内面５７に押しつける
ことができる。板ばね２３、２３は、その寸法、強さ等
を適宜選択することにより、その強さを調整することが
できる。研磨部４を短く、且つ小径に小型化するため、
チューブの内径、曲率に合わせた板ばね２３、２３を使
う。板ばね２３、２３は、取替え可能な機構とすること
により、ばねの強さを研磨に最適なものに調整すること
ができる。砥石６、６は、粒度の異なる砥石、例えば＃
８０〜＃１０００のものを、研磨部の板ばね２３に取り
付け着脱可能な砥石受台７により順次取り替えながら必
要な仕上程度に研磨する。

【００２４】羽根１２は、フレキシブルシャフト１６と
同様に回転するため回転により研磨液と研磨屑を効率良
く強制的に研磨部４の進行方向に向けて押し出すことが
できる。研磨部４の主軸部９に取り付けられた羽根１２
は、回転により研磨液を前方に押し出すよう角度が付け
られ、且つ、羽根１２の径はチューブ内面５７に接触し
ない程度の大きさに形成され、更に、材質をプラスチッ
ク等の軟らかいものにすることにより、回転によって研
磨液及び研磨屑の混じった液を前方に押し出すことがで
きるためチューブ内面５７を傷つけることなく研磨が出
来る。

【００２５】研磨が完了すると、先に示した図２（Ｂ）
のように、チューブの反対側の端面から挿入された芯出
し治具２５の押え棒２６により、再び連結治具１１を押
え、糸２４、２４により板ばね２３、２３を内側に引っ
張り、研磨部４を縮めるので、研磨後の研磨部４の取り
出しにおいても、研磨後のチューブ内面５７を傷つける
恐れがない。

【００２６】このように、研磨部４は、板ばね２３の力
により砥石６をチューブ内面５７に押しつけ研磨する
が、研磨所要個所のみ砥石６を接触させるために、板ば
ね２３先端を糸等で内側に引っ張り研磨部４の径を縮め
たり、逆に糸を緩めることにより、研磨部４の径を大き
くしたりする。従って、研磨終了部分を通過時には研磨
部４を縮めておいて、チューブ内面に接触しないように
し、チューブの研磨所要部分の研磨時のみ砥石をチュー
ブ内面に押しつけることが出来ることにより本発明の目
的が達成される。

【００２７】前記弾性部材の押圧する力に抗して砥石を
チューブ内面から離して内側に縮める手段としては、連
結治具１１の構造をキー溝方式とし、押して回すとキー
と溝により固定され、もとに戻すときは、押してもとに
回すことにより糸２４と板ばね２３の力に引っ張られて
もとに戻る方式を採用しても良い（図示せず）。更に、
連結治具１１の主軸部９からの出入に、磁石の吸着力を
利用したものを主軸部９に組み込んでもよい。更に、糸
２４を使用せずに、砥石のチューブ内面への押圧・縮小
手段をエアーシリンダーや電磁力による移動手段を設け
てもよい。

【００２８】図３は、本発明に係るチューブ内面研磨装
置１の原理図である。このチューブ内面研磨装置１は、
チューブ内面を研磨する研磨装置３と、砥石６及びチュ
ーブ内面５７に研磨液を供給する研磨液供給装置３０
と、供給した研磨液を回収する研磨液回収装置３６と、
研磨したチューブ内面を目視検査する目視検査装置４
０、更に、図４に示したチューブ内面研磨後のチューブ
内面を洗浄するクリーニング装置４６を備えている。

【００２９】研磨装置３は、前述の研磨部４をチューブ
５６の内面に挿入させ、研磨部４を回転駆動させるため
のフレキシブルシャフト１６及び研磨用モーター１８
と、フレキシブルシャフト１６の送り装置１７と研磨部
の砥石６を回転させるための研磨用モーター１８の回転
数、フレキシブルシャフト１６の送り速度、送り距離、
送り回数を制御する制御装置１９からなっている。

【００３０】研磨液供給装置３０は、チューブ５６内に
研磨のための研磨液３１を注入するための研磨液供給ノ
ズル３２と当該ノズル３２に研磨液を供給するための接
続配管３３と、ポンプ３４及びフィルター３５が一体的
に形成され、研磨液回収タンク３８内の研磨液３１にフ
ィルター３５が浸けられている。研磨液３１は、ポンプ
３４により研磨液供給ノズル３２よりチューブ５６内に
供給されると共に、研磨液回収装置３６の研磨液回収ポ
ンプ３７により反対側のチューブの開口部より排出され
る。この研磨液３１と研磨屑の混ざった液は研磨液回収
タンク３８内に回収され、フィルター３５や磁石（図示
せず）により研磨屑が除去された後、再度ポンプ３４に
より研磨液供給ノズル３２よりチューブ５６に向けて供
給される。

【００３１】目視検査装置４０は、チューブ内面５７の
研磨の程度を確認するためのもので、直視回転式のファ
イバースコープ４１が、目視検査用のＴＶ４２及びＶＴ
Ｒ４３に接続されている。尚、ファイバースコープ４１
の制御方法及び機構は、研磨装置３の駆動部であるフレ
キシブルシャフト１６及びその送り装置１７と同様のも
のである。

【００３２】図４は、クリーニング装置４６を示したも
ので、チューブ内面５７の研磨のステップ毎に研磨屑を
研磨液と共に完全に除去して、チューブ内面５７での傷
の発生を防ぐためのものである。この装置ではコンプレ
ッサー５０からの加圧空気をバルブ付きパイプ４９を介
してエアノズル４８からスポンジ４７に向けて噴出し、
チューブ５６内の研磨屑を除去して洗浄し、スポンジ回
収治具５１で受ける。

【００３３】尚、チューブ内面研磨装置１の制御部１９
は、研磨液供給装置３０及び研磨液回収装置３６の制御
部（図示せず）と共に、一つにまとまった制御盤から構
成しても良い。

【００３４】以上の装置の一つまたは複数を台車にまと
め、研磨対象とするチューブの所まで移動させ、セット
した後研磨作業を行う。これによりチューブを動かさず
チューブ内面研磨が可能となる。

【００３５】

【発明の効果】本第１発明によれば、研磨部は、砥石を
チューブ内面に押圧可能で、且つチューブ内面から離し
て縮小可能な押圧・縮小手段を有したので、研磨のため
に、研磨部を挿入、取り出しの際、既にチューブ内面の
研磨した部分に傷等を付けたり、研磨部を挿入の際、研
磨していない部分の異物を研磨中にかみ込む等の恐れが
ない。一方、チューブ内面の研磨の必要個所に移動され
た研磨部は、その砥石がチューブの内面を押圧するよう
拡開し、研磨部の回転によってチューブ内面を確実に研
磨することが出来る。

【００３６】本第２発明によれば、本第１発明におい
て、押圧・縮小手段は、砥石をチューブ内面に押圧する
弾性部材と、この弾性部材の押圧する力に抗して砥石を
チューブ内面から離して内側に縮める手段を有したもの
であるので、本第１発明の効果に加え、研磨中は弾性部
材の均一な押圧する力により、チューブ内面を均一に研
磨することが出来る。研磨開始前又は研磨終了後の研磨
部の移動の際には、チューブ内面に接触することなく移
動が出来、操作が簡単である。そして、内径の小さいチ
ューブ、特に曲げ部においても、研磨を容易に行なうこ
とが出来る。

【００３７】本第３発明によれば、本第１発明又は第２
発明において、研磨部は、チューブ内面の研磨によって
発生した研磨屑と供給された研磨液を排出する羽根を有
したので、本第１発明又は第２発明の効果に加え、この
羽根の回転によって研磨屑と供給された研磨液を排出す
ることが出来、研磨部の砥石とチューブ内面の接触面は
常に新しい研磨液が供給され、異物等をかみ込むことが
なく、チューブ内面の研磨を効率的に良好に行なうこと
が出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るチューブ内面研磨装置研磨部の一
実施例を示し、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図、
（Ｃ）は上面図である。

【図２】図１のチューブ内面研磨装置研磨部の作用を説
明する図で、（Ａ）はステップ１の側面図、（Ｂ）はス
テップ２の側面図、（Ｃ）はステップ３の側面図であ
る。

【図３】本発明に係るチューブ内面研磨装置の原理図で
ある。

【図４】本発明に係るチューブ内面研磨装置のクリーニ
ング装置の原理図である。

【図５】直管部と曲げ部をもつチューブの正面図であ
る。

【符号の説明】

１ チューブ内面研磨装置 ４ 研磨部 ６ 砥石 １２ 羽根 １６ フレキシブルシャフト ２３ 板ばね（弾性部材） ２４ 糸 ３１ 研磨液 ５７ チューブ内面

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フレキシブルシャフトの先端に回転可能
   に設けられ、チューブ内面を研磨する砥石を有する研磨
   部を備えたチューブ内面研磨装置において、前記研磨部
   は、前記砥石を前記チューブ内面に押圧可能で、且つ前
   記チューブ内面から離して縮小可能な押圧・縮小手段を
   有したことを特徴とするチューブ内面研磨装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記押圧・縮小手段
   は、前記砥石をチューブ内面に押圧する弾性部材と、該
   弾性部材の押圧する力に抗して前記砥石を前記チューブ
   内面から離して内側に縮める手段を有したものであるこ
   とを特徴とするチューブ内面研磨装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、前記研磨部
   は、該研磨部のチューブ内面研磨によって発生した研磨
   屑と供給された研磨液を排出する羽根を有したことを特
   徴とするチューブ内面研磨装置。