JPH08252751A - 曲管内面研磨装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 曲管の内面を確実に研磨して高品質の研磨面
を得ること。 【構成】 主軸２の先端部に連結した研磨工具４を曲管
１内に挿入し、前記主軸２を回転させながら前後移動さ
せることにより、研磨工具４に取り付けた研磨材３で曲
管１の内面１ａを研磨するようにした曲管内面研磨装置
において、前記研磨工具４がコイルばね５を介して主軸
２に連結され、該コイルばね５内にそのコイルばね５の
伸縮を抑制する伸縮抑制機構６が設けられており、該伸
縮抑制機構６は球体継手６Ａからなり、該球体継手６Ａ
をコイルばね５内の研磨工具４と主軸２との間に介在さ
せることにより、前記コイルばね５が緊張状態に保持さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば純水製造設備、
医療設備及び食品製造設備などの配管系に用いられる曲
管の内面を研磨するための曲管内面研磨装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記各設備の配管系では、内面研磨の基
準が厳しく要求されており、従来、その要求に応じて種
々の研磨法や研磨装置が開発され製品化されているが、
その配管系の曲管の内面については主として手作業で研
磨することが行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】手作業で研磨する方法
では、操作棒の先端部に取り付けた研磨材を曲管内に挿
入し、作業員が前記操作棒を回転させながら前後に押し
引きすることにより、前記研磨材で曲管の内面を研磨す
ることが行われているが、これでは、曲管内面が点接触
状態で研磨されるため、研磨面の品質にばらつきが生
じ、作業能率が低いという欠点がある。

【０００４】また、自動研磨も一部で行われており、そ
の一例として、主軸の先端部にリンク機構を介して研磨
工具が連結されており、その研磨工具を曲管内に挿入
し、前記主軸を回転させながら前後移動させることによ
り、前記研磨工具に取り付けた研磨材で曲管の内面を研
磨するようにしたものがあるが、これでは、曲管の曲率
半径が小さい場合には、それに合わせてリンク機構が円
滑に曲がり難く、そのリンク機構のサイズが制限される
共に、研磨面の品質にばらつきが生じやすく、また、リ
ンク機構のリンクどうしを連結するピンに過大な研磨ト
ルクが集中的にかかって磨耗損傷されやすく、耐久性に
問題がある。

【０００５】本発明は、上記問題点に鑑み、曲管の内面
を確実に研磨して高品質の研磨面を得ることができると
共に、耐久性に優れた曲管内面研磨装置を提供すること
を目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、主軸の先端部に連結した研
磨工具を曲管内に挿入し、前記主軸を回転させながら前
後移動させることにより、研磨工具に取り付けた研磨材
で曲管の内面を研磨するようにした曲管内面研磨装置に
おいて、前記研磨工具がコイルばねを介して主軸に連結
され、該コイルばね内にそのコイルばねの伸縮を抑制す
る伸縮抑制機構が設けられていることを特徴としてい
る。

【０００７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記伸縮抑制機構が球体継手からなり、該
球体継手をコイルばね内の研磨工具と主軸との間に介在
させることにより、前記コイルばねが緊張状態に保持さ
れていることを特徴としている。

【０００８】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記伸縮抑制機構がピボット状継手からな
り、該ピボット状継手をコイルばね内の研磨工具と主軸
との間に介在させることにより、前記コイルばねが緊張
状態に保持されていることを特徴としている。

【０００９】

【作用】請求項１記載の発明において、主軸の先端部に
連結した研磨工具を曲管内に挿入し、前記主軸を回転さ
せながら前後移動させることにより、前記研磨工具に取
り付けた研磨材で曲管の内面を研磨することができる。

【００１０】この場合、前記研磨工具がコイルばねを介
して主軸に連結されており、たとえ曲管の曲率半径が小
さいときでも、その曲率半径に合わせて前記コイルばね
が弯曲するから、研磨材を曲管の内面に確実に面接触さ
せることができる。また、前記コイルばね内にそのコイ
ルばねの伸縮を抑制する伸縮抑制機構が設けられてお
り、主軸を前進または後退させる際に、コイルばねが伸
縮することがないから、前記研磨材を曲管の内面全体に
均等に接触させて研磨することができ、高品質の研磨面
を得ることができる。更に、研磨トルクがコイルばねの
全体に分散されるから、過大な研磨トルクが集中的にか
かることによる磨耗損傷の虞れがなく、長期にわたって
研磨作業を行うことができ、耐久性に優れている。

【００１１】請求項２記載の発明によれば、前記伸縮抑
制機構が球体継手からなり、該球体継手をコイルばね内
の研磨工具と主軸との間に介在させることにより、前記
コイルばねが緊張状態に保持されているから、主軸と研
磨工具とを一体化して曲管の内面を確実に研磨すること
ができる。

【００１２】請求項３記載の発明によれば、前記伸縮抑
制機構がピボット状継手からなり、該ピボット状継手を
コイルばね内の研磨工具と主軸との間に介在させること
により、前記コイルばねが緊張状態に保持されているか
ら、この場合にも、主軸と研磨工具とを一体化して曲管
の内面を確実に研磨することができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は曲管１の内面１ａを本発明の第１の実施例
である曲管内面研磨装置により研磨している状態を示す
ものであって、その装置は、駆動モーターにより回転さ
れながらスライド機構により前後移動される主軸２と、
研磨材３を備えた研磨工具４と、該研磨工具４を主軸２
の先端部に連結するコイルばね５と、該コイルばね５の
伸縮を抑制する伸縮抑制機構６とを有している。なお、
７は曲管１の一端に同心状に当接された工具挿入用ガイ
ドパイプである。

【００１４】前記コイルばね５は、その一端部が連結金
具９を介して主軸２の先端部に連結されると共に、その
他端部が研磨工具４に連結されており、該研磨工具４を
曲管１内に挿入することにより、その曲管１の曲率半径
に合わせて弯曲し、研磨材３を曲管１の内面１ａに確実
に面接触させることができ、その際、研磨トルクがコイ
ルばね５の全体に分散されるから、過大な研磨トルクが
集中的にかかることによる磨耗損傷の虞れがなく、長期
にわたって研磨作業を行うことができ、耐久性に優れて
いる。また、このコイルばね５の横断面形状が矩形状に
形成されており、伸縮抑制機構６を確実に支持できるよ
うになっている。なお、その横断面形状を円形状に形成
してもよい。

【００１５】前記伸縮抑制機構６は、所定間隔をおいて
配列された複数のリング状スペーサー６ａと該各スペー
サー６ａ間に介装された複数の鋼球６ｂとを有する球体
継手６Ａからなり、該球体継手６Ａをコイルばね５内の
研磨工具４と主軸２との間に介在させることにより、前
記コイルばね５を若干伸長させて該コイルばね５に張力
を付加し、これによって、そのコイルばね５が緊張状態
に保持されている。従って、主軸２を矢印Ａ方向に前進
させたときにコイルばね５が受ける圧縮力は球体継手６
Ａにより受支され、そのコイルばね５が圧縮されるのを
阻止する。また、主軸２を矢印Ｂ方向に後退させるとき
にコイルばね５が受ける引張力は該コイルばね５に予め
付加された張力により打ち消され、そのコイルばね５が
伸長されるのを阻止する。このように、主軸２を前後移
動させた際に、コイルばね５の伸縮が抑制されるから、
研磨材３を曲管１の内面１ａの全体に均等に接触させて
研磨することができ、高品質の研磨面を得ることができ
る。

【００１６】前記研磨材３は、不織布などからなり、図
２に示すように、研磨工具４の先端にボルト１２止めさ
れた板ばね製研磨材支持枠１３の放射状に延びる複数の
各弾性アーム部１３ａの先端外周面に固着されており、
その各弾性アーム部１３ａの弾性変形によって曲管１の
内面１ａに所定の押圧力で押し付けられている。

【００１７】前記研磨材支持枠１３は、図３に示すよう
に、複数の板ばね１３Ａを張り合わせることにより形成
されており、その板ばね１３Ａの枚数を増減させること
により、各弾性アーム部１３ａの弾性力を適宜調整する
ことができる。

【００１８】図１において、１５は主軸２の先端部に連
結金具９により止着されたゴムなどの弾性体からなるリ
ング状液シール板である。上記構成において、曲管１の
内面１ａを研磨する場合には、まず、研磨工具４を曲管
１内に挿入する。これにより、各弾性アーム部１３ａが
弾性変形して、その弾性力により各研磨材３が曲管１の
内面１ａに所定の押圧力で押し付けられる。次に、主軸
２を回転させながら前後移動させればよい。この場合、
コイルばね５が伸縮抑制機構６により伸縮を抑制された
状態で曲管１の曲率半径に合わせて弯曲するので、前記
各研磨材３により曲管１の内面１ａを均一に研磨するこ
とができ、高品質な研磨面を得ることができる。

【００１９】図１では、曲げ角度が９０°の曲管１の半
分（４５°）を研磨する場合を示しており、その曲管１
を反転して残り半分（４５°）を研磨することにより、
内面１ａの全体を研磨することができる。なお、コイル
ばね５及び伸縮抑制機構６を長くすれば、曲管１の全体
（９０°）を一度に研磨することができる。

【００２０】ここで具体例を示すと、曲管１の内面１ａ
の素地面が１５〜２５μＲｍａｘで、まず、第１工程で
研磨材３に＃１５０の不織布を用いて曲管１の半分（４
５°）を５分間の研磨を行ったところ、下地面は完全に
除去され、２〜３μＲｍａｘの研磨面を得ることができ
た。更に、第２工程で研磨材３を＃４００の不織布に交
換して３分間の仕上げ研磨を行ったところ、０．２〜
０．４μＲｍａｘの仕上げ研磨面を得ることができた。

【００２１】従来方法では、同様の仕上げ研磨面を得る
のに、４〜５工程の研磨工程を必要としたが、本発明に
よれば、２工程の研磨で内面１ａの全体が均一の仕上げ
研磨面を得ることができ、しかも、研磨工具４の前後移
動の切換え時に、コイルばね５が不測に伸縮することが
ないので、研磨不良を発生させることがなく、研磨時間
も従来に比べて２分の１から４分の１程度に短縮するこ
とができた。

【００２２】図４は曲管１の内面１ａを本発明の第２の
実施例である曲管内面研磨装置により研磨している状態
を示すものであって、伸縮抑制機構６として、一端部が
連結金具９に固定され、他端部が針状に形成された軸部
６ｃと、一端部が研磨工具４に固定され、他端部が軸部
６ｃの針状他端部を受支する受皿状に形成された軸受部
６ｄとからなるピボット状継手６Ｂを用いている。上記
以外の構成は第１の実施例とほぼ同じであるから、同一
部分に同一符号を付してその説明を省略する。

【００２３】上記構成によれば、ピボット状継手６Ｂを
コイルばね５内の研磨工具４と主軸２との間に介在させ
ることにより、コイルばね５が緊張状態に保持されてい
るから、主軸２と研磨工具４とを一体化して曲管１の内
面１ａを確実に研磨することができる。

【００２４】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、研磨工具
がコイルばねを介して主軸に連結されており、たとえ曲
管の曲率半径が小さいときでも、その曲率半径に合わせ
て前記コイルばねが弯曲するから、研磨材を曲管の内面
に確実に面接触させることができる。また、前記コイル
ばね内にそのコイルばねの伸縮を抑制する伸縮抑制機構
が設けられており、主軸を前進または後退させる際に、
コイルばねが伸縮することがないから、前記研磨材を曲
管の内面全体に均等に接触させて研磨することができ、
高品質の研磨面を得ることができる。更に、研磨トルク
がコイルばねの全体に分散されるから、過大な研磨トル
クが集中的にかかることによる磨耗損傷の虞れがなく、
長期にわたって研磨作業を行うことができ、耐久性に優
れている。

【００２５】請求項２記載の発明によれば、コイルばね
内の球体継手により研磨工具と主軸とが一体化されてい
るから、曲管の内面を確実に研磨することができる。請
求項３記載の発明によれば、コイルばね内のピボット状
継手により研磨工具と主軸とが一体化されているから、
曲管の内面を確実に研磨することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例である曲管内面研磨装置
により研磨している状態を示す縦断面図である。

【図２】同要部の横断面図である。

【図３】同装置に用いられる研磨材支持枠の縦断面図で
ある。

【図４】本発明の第２の実施例である曲管内面研磨装置
により研磨している状態を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ 曲管 １ａ 曲管の内面 ２ 主軸 ３ 研磨材 ４ 研磨工具 ５ コイルばね ６ 伸縮抑制機構 ６Ａ 球体継手 ６Ｂ ピボット状継手

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主軸の先端部に連結した研磨工具を曲管
   内に挿入し、前記主軸を回転させながら前後移動させる
   ことにより、研磨工具に取り付けた研磨材で曲管の内面
   を研磨するようにした曲管内面研磨装置において、前記
   研磨工具がコイルばねを介して主軸に連結され、該コイ
   ルばね内にそのコイルばねの伸縮を抑制する伸縮抑制機
   構が設けられていることを特徴とする曲管内面研磨装
   置。
2. 【請求項２】 前記伸縮抑制機構は球体継手からなり、
   該球体継手をコイルばね内の研磨工具と主軸との間に介
   在させることにより、前記コイルばねが緊張状態に保持
   されていることを特徴とする請求項１記載の曲管内面研
   磨装置。
3. 【請求項３】 前記伸縮抑制機構はピボット状継手から
   なり、該ピボット状継手をコイルばね内の研磨工具と主
   軸との間に介在させることにより、前記コイルばねが緊
   張状態に保持されていることを特徴とする請求項１記載
   の曲管内面研磨装置。