JPS60197358A - 管内面の研削方法 - 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】 本発明は特に長尺であったシ持運びに不便な管に対する
新規な内面研磨方法を提供せんとするものである。

従来、例えば水道用鋳鉄管（径が２０ｔｙｎ〜３ｍ、長
さ３ｍ〜６ｍ）の内面研削に於ては、研削砥石又は研磨
輪などを管内壁面に対し相対的に遊星運動をさせて行っ
ている。

第１図はこの状態を模式的に示すものであってＡは正面
図、Ｂは側面図である。管１はパイプターニング装置２
上に載置されてなシ、図示しない駆動装置でローラー３
が駆動することによシ管１が低速回転される。４は隣接
位置でレー／Ｉ１５上を往復走行するマニプレータ＝、
６はマニプレータ−から長く伸びた回転研削柱であって
、該杆先端部には研磨盤７が止着されると共に管内部に
差入れられ、且つ加圧シリンダー８の加圧力、によって
研磨盤７をパイプ内壁面に押圧しながら順次内面研削加
工を行うのである。とのさい、管１と研−一　＾＆　＋
　ｌ　＃　ｌ１ｆｉ　Ｗ　ＩＪ−云１ｆｆｉ　ｂ−−−
）　Ｉ−−ｔ　＋！　ｌ−−−ｍ　Ｍ転している研磨盤
７が管内壁面に部分的に加圧されながら管内面に沿って
遊星低速回転するのである。

ところで斯有る従来のものでは装置全体が複雑で且つ広
い場所を必要とするのほか、管の運搬が不便で安全、確
実しかも生産性良く行われるものとならない。また、被
研削管をパイプターニング装置２に一本づつ供給したり
、あと取出したりしなければならないのであり、従って
運搬時の安全上の問題があるばかシでなくホイールの加
圧力が送シ込み忙伴って変化するため定圧研削が不能と
なるのであシ、また管を回転させる必要があることはパ
イプ外周に突起などがあってパイプが回動させられない
場合には研削不能となる問題がある。

本発明は斯有る従来の欠点を解決除去せんとするもので
あって、その特徴とするところは研削材の多数あ積層固
定した研削エレメントの複数個を、芯台の回転による遠
心力作用で芯台外周の放射状方向に一定距離突出するよ
うなさしめ、管内面が突出した研削材先端部で同時に押
圧摺擦されることにより研削加工が行われるようになす
のである。

以下、本発明実施の一例を添附図面にもとづいて説明す
る。

第２図は本発明で使用される研磨ホイールの斜視図、第
３図Ａは該研磨ホイールに於ける下台の内面図、同Ｂは
ＡのＸｌ−Ｘ＋断面図、第４図Ａは土台の内面図、同Ｂ
はＡのＸ２−Ｘ２断面図である。

即ち、ｌＯは芯台であって下台１０αと上台１０ｂの合
せ台に構成され、両者はボルト１１によって一体的に止
着されてなる。こ＼に下台ｌＯαは中心内部に鍵段ｐを
有する円形窓室部１２αと、その外周の一定中間に放射
状方向へ多数のスリットｍ　Ｋ　、、、、、の穿設され
たスライド部１２’ｔａとからなシ、各スリット溝Ｋに
は次述する研磨ニレメン）　１３が摺動可能に嵌入され
てなる。なお、１４はポル）　１２のための止着用螺孔
である。

これに対し土台１０６内部には下台１０αの円形窓室部
１２αと対応する位置に同じく鍵段ｊを有する円形冨室
部１２ｂが設けである。

研磨エレメント１３は第５図に示す如く前記スリン）　
？４　Ｋ内を摺動可能となす巾間隔Ｈの匣体１３ｃと該
匣体１３１Ｚ内に積層固着される多数の研磨材１３ｂと
からなシ、こ＼に研磨材は先端部が匣体１３α前方へ一
定長４の突出状態に設けられるのほか、匣体１３α後背
面の直角方向には少し突出した状態となして鍵爪１３Ｃ
１１３’Ｃが設けられる。こ＼に鍵爪１３Ｃ１１３’ｃ
は夫々れ円形窓室部１２α、１２ｂ内を支障なく摺動す
るが、該鍵爪１３Ｃ，１３’ｃが前記鍵段ｐ１　。

ｐｌと係合するときは外方へ向う摺動が停止されるよう
になっている。これは研磨エレメント１３の芯台１０か
らの飛出しが一定範囲に制限されるようになすためであ
る。

上記構成の芯台ｌＯはフレキシブルワイヤーＬ−，−／
　＋−−＋　ｅ　７７％　／＋−＋ｍ　＋ｙ　Ｗｎ　Ｑ
＋　ＩｔＪｐ　ｒ−ｈ　Ｉｉ’７１−：二　１　鳴　−
駆動装置の駆動でフレキシブルワイヤーケーブル１５を
介し回動するようになされるのであシ、ポータプル方式
で実施する場合には第６図に示す如くフレキシブルワイ
ヤーケーブル１５の外周には伸縮可能な操作管１６を嵌
着させ、該操作管１６を手で持ちながら芯台１０を被研
削管内部に差込んで行うのである。この′さい芯台ｌＯ
の回動と共に研磨ニレメン）　１３が遠心力作用で芯台
１０の外周に突出し、一定の加圧状態で先端部が管内面
を摺擦することによシ研削が行われるものとなるのであ
る。

本発明に於いて芯台ｌＯを管内部に挿入するさい研磨エ
レメント１３が無雑作に摺動して突出したシすることを
防止するべく第７図に示す如くスプリング１７で牽引さ
れているようになすことができる。このさいスプリング
ユマの弾撥力は比較的に弱いものであって芯台１０の回
転時、研磨エレメントが遠心作用で突出するのに支障の
ないものとされる。

一鐙ｆ壬存盆÷粁ら蝙仝−按負遣バｒ価田１なるよう軽
量となされるが、このとき研磨エレメントの数は比較的
少ないものとなされるから、上記の如くスプリングによ
る自動縮小手段を使用しなくても即ち手で突出している
研１奢エレメントを管挿入時に押込むようにして実施す
ることも差支えない。

通常、管径が小なる場合にはポー、タプル式で実施する
ことが簡便であるが、管径が犬なるものに対しては芯台
径も大となることから、次に示す如き誘導装置ユ８を使
用して実施すると良い。

第８図は誘導装置の使用状態下に於ける縦断面図、第９
図は同平面図である。上図に於いて２０α、２０ｂは一
定距離で対向する１対の垂直板、２１α、２１ｂ、　２
１ｃはその保持用ボルトである。

２２は垂直板２０αの中央水平方向に取付けてなる軸受
部であって、前記芯台１０の中心ボス部に取付けたスピ
ンドル２３が回動自在に支持されてなる。２４α、２４
ｂはそのためのベアリングである。２５α、２５ｂ、２
５ｃ　、２５ｄ、２５ｅ。

２５ｆは共に鼓状をなした滑走ローラーであって、この
うち滑走ローラー２５α、：ａ５ｂ　、２５ｃ　。

２５ｄは垂直板２ｏａ、２ｏｂの下部位置に突出固設し
た支持７−　ム２６Ｇ、２６ｂ　１２６ｃ、２６ｄに対
し回動自在の状態に軸支されてなる。こ−れに対し滑走
ＣＩ　−５−２５ｇ　、ｚ５ｆは夫々れの支持アームｚ
６ｅＸ２ｅｆが揺動する構成となっておシ且つ各根元部
にはスプリング２Ｂ、２Ｂ’が係止されて各ローラー面
が管内面に一定の加圧状態で抑圧接触するようになされ
るのであり、とのさい支持アーム２ｔｅ　、　２７ｆｉ
ｔ、垂直板２０α、２０ｂに固着させたＵ字状のブラケ
ット板２９．２９１に対しピン３０，３０’を介して軸
支されてなる。一方、３１はポル）　２１ｃに固着され
たＴ字状のブラケット板であって、Ｔ字状の両張出端に
は垂直方向に螺杵３２．３２’を取付け、ナンド３３．
３３’の回動でその突出高んが適宜変えられるようにな
さしめると共に、各線杆上端には係止用の孔（図示せず
）が穿設されていて前記スプリング２Ｂ、２Ｂ’の下端
と係止されるようになっている。

上記、誘導装置の使用に於て研磨ホイールの回動は外部
に設けた駆動装置からの回動をフレキシブルシャフト３
４を介して行うものであるが、第１０図に示す如く誘導
装置内部に直接駆動用モーター３５を内職させることが
できる。このさい滑走ローラー２５ｅ１２５ｆを一定の
加圧状態で押圧する作動は夫々れ垂直板２０へ２０ｂの
両外側面位置に設けたプラタン）３１゜３１’　（片側
のみ図示）に対しスプリング２８．２ａｌ（片側のみ図
示）を弾撥させることにより行うものである。なお、：
１６は操作杆で内部には七−ター３５のための電線ケー
ブルが収蔵されてなる。

上記装置の使用では当初誘導装置を片方の管内から差入
れ各滑走ローラー２５α、２５ｂ１２５ｃ　、２５ｄ　
、２５ｅ　、　２５ｆの円滑な摺動走行が可能となる状
態下で研磨ホイールを装着し、詩答猥顛なもζ甘もの回
動で拵射古面ｆ拳出する研宅エレメントを介し研磨加工
が行われるのである。このさい、誘導装置の移動は管外
から操作杆１６を手で持って順次内方へ向って押し進め
るようになさしめる。しかして管の凡そ半分以上に達す
ると引き出して他の側の管端から同様に差入れて実施す
るのである。

上記、誘導装置は滑走ローラーを一定間距離隔てた垂直
板を使用して前後に３個づつの計６個設けた非常に安定
した誘導装置について説明したが、前部に於ける滑走ロ
ーラー３個のみの構成となすことも差支えない。また滑
走ローラーは３個設けて管内面を３点で接触することが
極めて好ましいが上下２個による２点で接触する構成の
ものでも差支えない。

但しこのさい１個のローラーはスプリングによる弾撥力
で管内面と押圧接触する構成となされる。

上記実施例では手操作で研削加工を行うものについて説
明したが、マニプレータ−装置を使用して自動的に行わ
れるようになしても良い。第１１図はこの状態を模式的
に示すものであっテ、３７１ｄマニプレータ−１３８は
レール、３９は回転杆、４０は該杆を一定高さ位置に保
持するためのローラースタンドである。こ＼にマニプレ
ータ−３７は回転杆３９の回動と共にレール３８土を緩
徐に走行するのである。

上記例で管長が長くなる場合には第８図で示した如き誘
導装置を取付けて行われる。このさい滑走ローラーは前
後３箇づつの計６箇設けであるが、前部の３箇を使用し
た３点支持のものでも良い。なお、装置の芯出しは必要
であるが、回転杆３９のマニプレータ−取付は位置及び
ローラースタンド４０位置で上下、左右方向に動き代を
設けることによって精度の管理は楽に行われるものとな
るのである。

第１２図は回転杆３９の送り出し装置４１を固定的に設
けた例である。このさい４２はモーターである。

第１３図及び第１４図は芯台の変化態様例を示すもので
ある。

本例では芯台の外径を小として比較的に小径（凡そ３０
０■以下）の管に対し好適に使用されるようになさしめ
るものであって、即ち第１３図Ａ、Ｂに示す如く芯台１
０’ａに於ける研磨エレメント１３の摺動用スリット溝
Ｋ及び窩室ｍを中心位置から一定距離対称的にずらした
状態に２箇所穿設し、夫々れに研磨エレメント１３を嵌
入させて遠心作用で摺動突出するようになさしめるので
ある。この場合は研磨エレメント１３の数が２個と多く
することができないが、この問題を解消するためには上
記構成の芯台を適当数隣接結合することによって効率良
〈実施することができる。第１４図は２台組合せ友側面
図である。

第１５図以下は更に他の例を示したものである。上記各
側では芯台は共に下台ユ０αと上台ユｏｂとからなり、
且つ各研磨エレメント１３は下台１０αに穿設したスリ
ット溝に内を摺動する構成であるが、本例では研磨エレ
メントを別箇の匣体内で摺動する構成となし、これを側
構造の芯台上に止着せしめて、同様の作用効果が得られ
るようにするのである。

第１５図はこのための研磨エレメント４３の斜視図であ
る。該研磨エレメント４３は多数の研磨材・１３を積層
収蔵した内部匣体４４の外側を取囲−んで外部匣体４５
が設けてあや、該外部匣体４５の両側には長さ方向に一
足長のスリット４６．４６“（ｌ符号は紙背面側、以下
同様）が穿設されてなる。しかして、内部匣体４４かう
該スリット４６．４６′に向って係合杆４７．４７′が
突出されてなシ、内部匣体４４の摺動範囲をスリットの
長さ範囲に制限するようになっている。なお、外部匣体
４５　Ｋは該原体４５を固定するための脚台４８ρ、４
８ｂが設けである。

第１６図Ａ１Ｂは上記研磨エレメントの複数個（図示例
では４１圏）を芯台４９に止着させて研磨ホイールを構
成した側面図及び正面図である。本例の如く構成する場
合は大径管用のものが比較的安価に製作できるものとな
るの一？Ｓ叔２　もも　梠右１菖崗七メーｎ７かｎ１紬
に対し隣接状態に複数個取付けることにより巾広ホイー
ルとして研削能力を高めることができるものとｄる。。

上記例は研磨エレメントの外部匣体４５に於ける脚台を
内部匣体４４の摺動する方向と同方向に設けたものであ
るが、第１７図に示す如く内部匣体４４の摺動する方向
と直角方向に脚台５０を設けしめ、且つこれを第１８図
Ａ、Ｂ［示す如く角型（図示例は四角）となした芯台５
１上に取付けて実施することもできる。なお、所有る芯
台５１の複数個を回転軸に対し同じく隣接状態に設けし
めても差支゛えなくまたこのうになして椴付けても良い
。この場合には同時に行われる巾広の研削加工で櫛目化
が防止されるものとなる。

本発明は以上の如〈実施されるものであって、次の如き
作用効果上の特徴を有するもの−７１ネ入　− ■管を回転させる必要がないことから、従来方式処比べ
て機械・装置が開路化されるのほか作業性能が向上して
コスト低減に寄与すること極めて犬である。また安全上
にも非常に優れる。

■管外周に突起物が形成されていると従来では回転させ
ることができないことから内面研削不能となるが、所有
る管に対しても研削加工を可能となして新しい用途の開
発に貢献するものとなる。

■研磨ホイールの研削圧は回転数を変化させることによ
り大きな変化域を持つため、目的に応じ自由７ｚ　ｉｌ
研削から重研削まで巾広く対応することのできるものと
なる。

■研削耐密Ｋが小さいため、クールポケットが大きく研
削焼が生じ難い。

■研削時の振動、・ま研削エレメントスライド部で吸収
されるため、振動の少ない安定した研削が可能となる。

■研削中研削圧（遠心力による研削エレメント・・押圧
力）が一定であるため、長尺冒も長手方向に対して均一
に研削加工できる。

■ｆ内に研削ホイールを差入れるさいの精度はさほど高
すものでなくて良く、即ち５聰程度の偏心は研削エレメ
ントの自己慴動性で調整されて研削圧ははｙ一定となる
のである。なお、研削エレメントは重力の影響を受ける
が相対的に遠心力のカが大きいため、無視できる程度の
も・０である。

■研削エレメントの自己摺動性はならだかなうねジ（５
ｗｎ　８度）を持つ平面加工に対しでても追随性と定圧
研削性を失うことなくして同様に実施することのできる
ものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来性われている研磨装置を模式的に示すもの
であってＡは側面図、Ｂは正面図、第２図は本発明で使
用される研磨ホイールの斜視図、第３図は該研磨ホイー
ルの下台を示すものでＡは内面図、同Ｂ　ｔｄ　ＡのＸ
＋−Ｘ＋断面図、第４図は土台を示すものでＡは内面図
、同ＢばＡのＸ２−Ｘ２断面図、第５図は研磨エレメン
トの斜視図、第６図は使用状態図、第７図は研磨エレメ
ントをスプリングで牽引した状態を模式的に示した正面
図、第８図は誘導装置の使用状態下に於ける縦断面図、
第９図は同正面図、第１０図は誘導装置の他の例を示す
縦断面図、第１１図はマニプレーターを使用して研削作
業が自動的に行われる状態を模式式的に示す概略図、第
１２図は同じく他の例の概略図、第１３図及び第１４図
は芯台の変化態様例を示すもので第１３図Ａは側面図、
同Ｂは土台を除去して示す正面図、第１４図は芯台を２
個組合せ設置した側面図、第１５図は研磨エレメントの
他の例の斜視図、第１８図Ａ１Ｂは上記研磨エレメント
を芯台に取付けた状態の側面図及び正面図、第１７図は
今１つの研磨エレメントの例を示す斜視図、第１８図Ａ
１　Ｂは該研磨エレメントを芯台に取付けた状態を示す
側面図及び正面図、第１９図は上記取付けの］、、、、
管２　・・・パイプターニング装置４、、、マニプレー
タ−７−・・研磨盤８　・、・加圧シリンダー　１０・
・・芯台１７　、。、スプリング　１８・・・誘導装置
２５ａ、２５ｂ　１２５ＣＸ２５ｄ　、　２５ｅ　、　
２５ｆ　、　、　、滑走ローラー２ｔｓａ、２６ｂ　、
　２６ｃ　、　２６ａ！　、　ｚｔｓｅ　、　ｚｅｌ　
、、　、支持アーム２８．２８’・、・、スプリング　
３５・・・モーター３６・・・操作杆　３７・・・マニ
プレータ−３９・・・回転杆　４１・・・送り出し装置
４３・・・研磨エレメント４５・・、外部匣体４６　、
４６’・・・スリット　４７．４７’・・・係合杆４９
・・・芯台 特許出願人　日本研紙株式会社（他　１名）代理人弁理
士　忰　熊　弘　稔 第４図 Ａ　Ｂ ７０ｂ　〒：、　ｒｏｂ 第７図 第　８　図 第９図 第１１図 第１３図 Ａ　Ｂ 第１４図 １ズ 第１５図 昭 第１６図 Ａ　Ｂ 第１７図 Ａス′

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）研削材の多数を積層固定した研削エレメントの複
   数個を、芯台の回転による遠心力作用で芯台外周の放射
   状方向に一定距離突出するようなさしめ、管内面が突出
   した研削材先端部で同時に押圧摺擦されることによシ研
   削加工が行われることを特徴とした管内面の研削方法。 （２、特許請求の範囲第１項に於いて芯台が管内面の少
   くとも２点箇所で接触しつ＼移動可能とする滑走ローラ
   ーの備えられた誘導装置に案内されることを特徴とした
   管内面の研削方法０ （８）少くとも滑走ローラーはスプリングによシ弾撥さ
   れてなシ、これによシ管内面と抑圧接触するようになさ
   れることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の管内
   面の研削方法。