JPH01184090A - パイプ内清掃用栓体およびその製造方法 - 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】 ＬＬＬ立五皿方１ 本発明は、パイプラインの内壁に付着した物質を除去す
るための栓体およびその製造方法に関するものである。

１Ｊ」Ｌ且 パイプラインの内壁には、移送される流体の種類に応じ
て腐蝕物、沈澱物等の物質（以下、スケールと称する）
が付着しがちであり、パイプラインが長尺になるほど該
スケールの除去は難しくなる。パイプラインの内壁に付
着したスケールを除去する一般的な方法としては、パイ
プラインを短尺に分解して行う機械的、化学的方法が知
られているが、長尺のパイプラインを分解して清掃を行
い、再組立を行う作業は極めて厄介な仕事であり、多大
の経費を必要とする。この問題を解決したのが、清掃用
栓体（通称、ビグ）をパイプ内に嵌挿し流体と共にパイ
プ内を通過させる方法である。

成る清掃用栓体は圧縮可能な材料（弾性材料）で形成さ
れ、その周面にスケールと接触して該スケールを除去す
ることが可能な多数の硬質突起を備えており、他の清掃
用栓体は圧縮可能な材料（弾性材料）で形成され、その
周面に耐摩耗性を有する硬質材料で形成された研磨材（
例、砂、鉄粉。

セラミックス粒）が分散して埋設されている。これ等の
清掃用栓体を複数個順次パイプライン内に嵌挿して通過
させることによりスケールは効果的に剥離、除去される
。

、　　が　′　し　　と　る口 第２１図、第２２図は一例としてのパイプ内清掃用栓体
０１を示している。栓体０１は、硬質弾性材料（加圧に
より゛て圧縮変形し、パイプラインの屈曲部に沿って彎
曲するが、過度に柔軟ではない材料）で形成された中実
円筒状本体０２と、該本体０２の外周から相互に間隔を
置いて円筒中心線方向に向って打込まれ、その頭０５が
本体０２の外周面上に残された多数の耐摩耗性硬質材料
（スケールよりも硬いが、パイプ材に比して軟かい材料
）製ピン０３とから成っている。ピン０３は、栓体０１
がパイプライン内を通過する間にその頭０５がスケール
を引っ掻き、反力を受けるが故に本体０２中に十分深く
打込まれなければならず、また離脱しないように抜け止
め用の大径部０４が先端に形成されている。ところが、
多数のピン０３の先端大径部０４が本体０２の中心部に
集合するため、大径部０４が相互に干渉する構造となり
、各ピン０３相互間で反撥力が生じるとともに本体０２
の中心部が弱体化し、ピン０３に対する保持力が小さく
なって各ピン０３が抜け易くなる不具合がある。

栓体０１の有する他の問題は頭０５が摩耗することであ
る。特に、パイプライン内壁の付着スケールが硬質であ
る場合、栓体０１を反復使用する間にスケールと直接摩
擦摺接する頭０５が摩耗し易く、スケールの剥奪に最も
効果のある尖った角縁部が消失して栓体０１の性能が低
下してしまう。頭０５が摩耗したピン０３は交換すれば
良さそうであるが、抜け止め用の大径部０４が邪魔して
ピン０３を引抜くことはできないため、栓体０１全体を
廃棄しなければならず、不経済であるばかりでなく、資
源の節減という観点からも好ましいことではない。

一方、本体０２によるピン０３に対する保持力が十分で
ない場合、栓体０１がパイプライン内を走行する間にス
ケールと摩擦接触するピン０３が本体０２から離脱する
不具合がある。

パイプ内清掃用栓体としては、第２１図、第２２図に示
したものの他に、打込みピンを備えず硬質弾性材料製基
体の外周表面層中に砂、鉄粉、セラミックス粒子、セラ
ミックス繊維等の硬質研磨材を分散して埋設した構造の
ものがあることは前述した。このような栓体にあっては
、使用にともなって硬質弾性材料＠基体が摩耗すると、
研磨材が簡単に脱落してしまいスケール除去性能が早期
に低下する欠点がある。

長時間に亘って清掃を行わずに使用したパイプライン内
にはスケールが厚くかつ強固に付着し、例えば内径２０
０ａｍのパイプの孔道が内径１０〜２０ｍｍ程度になる
こともある。斯様に多量かつ強固に付着したスケールを
除去するには、外径寸法が少しずつ異なる多種類の栓体
を用い、小径寸法から大径寸法に至る各栓体を順次パイ
プライン内に送り込んで走行させることになる。なお、
スケールの硬さによっては同一外径寸法の栓体を数多く
使用することもある。

従来にあっては、外径寸法の異なる多種類の栓体を各別
に成形型を用いて成形しているため、製造作業が煩雑で
あり、多数の成形型を用意しなければならないこととも
あいまって製作経費の増大要因になっていた。

。　　　　　　　　゛　　　　　た　　の本発明の第一
の目的は、パイプライン内清掃用栓体の中実円筒状本体
に打込まれたピンの離脱を防ぐことである。

本発明の第二の目的は、パイプ内清掃用栓体の中実円筒
状本体に打込まれたピンの頭部が使用によって摩耗する
不具合に対処し、早期に廃棄せずどもよい栓体を提供す
ることである。

本発明の第三の目的は、パイプ内清掃用栓体の基体外周
表面層に分散して埋設された研磨材の離脱を抑制するこ
とである。

本発明の第四の目的は、外径寸法の異なる多種類の栓体
を低廉な経費で能率良く得ることである。

前記第一の目的は、■パイプ内に嵌挿された状態で流体
圧によってパイプ内を推進せしめられる栓体であって、
硬質弾性材料で形成された中実円筒状本体と、該本体の
外周から相互に間隔を置いて円筒中心線方向に向って打
込まれ、その頭部が本体外周面上に残された多数の硬質
材料製ピンとから成るパイプ内清掃用栓体において、軸
部および頭部から成る前記ピンの先端を除く軸部の中間
部位に抜け止め用の突起を設けることにより、あるいは
■パイプ内に嵌挿された状態で流体圧によってパイプ内
を推進せしめられる栓体であって、硬質弾性材料で形成
された中実円筒状本体と、該本体の外周から相互に間隔
を買いて円筒中心線方向に向って打込まれ、その頭部が
本体外周面上に残された多数の硬質材料製ピンとから成
るパイプ内清掃用栓体の製造方法において軸部および頭
部から成る前記ピンの軸部を少なくとも先端部分におい
て中空になし、該軸部先端の中空部分に接着剤を内包す
る破壊可能なカートリッジの基部を差し込み、前記中実
円筒状本体に予め形成されたピン打設穴内に前記ピンを
打込み、ピン打設穴の穴底との当接関係にてカートリッ
ジを破壊せしめ、カートリッジから漏出した接着剤をピ
ン打設穴の周壁と前記ピンとの間に充満させることによ
り前記ピンを離脱不能に固着することによって達成され
る。

前記第二の目的は、■栓体の中実円筒状本体に打込まれ
るピンであって、軸部および頭部から成るピンの頭部を
、相互に階段状をなす複数の異径部分で構成し、軸部に
隣接する側を大径に、後端側を小径になすことにより、
あるいは■軸部および頭部から成るピンの頭部を、軸部
に対して交換可能に結合することによって達成される。

前記第三の目的は、パイプ内に嵌挿された状態で流体圧
によってパイプ内を推進せしめられる弾性材料製中実円
筒状体であるパイプ内清掃用栓体において、その外周表
面層中に多数の耐摩耗性硬質材料製異形研磨小片を分散
して埋設することによって達成される。

前記第四の目的は、中実円筒状本体の素材を長尺の成形
型を用いて成形し、得られた長尺の素材を規定寸法に切
断し、切削加工によって規定形状。

寸法に仕上げることによって達成される。

支ｉｆユ 第１図はパイプ内清掃用栓体１を側面図として示してい
る。栓体１は、圧縮および屈曲可能な硬質弾性材料（例
、＾密度発泡ポリウレタン）で形成された中実円筒状本
体２と、該本体２に対し外周から円筒中心線方向に向っ
て相互に間隔を置いて打込まれ、その頭６が本体２の外
周面上に残された多数本の対摩耗性硬質材料（スケール
よりも硬く清撞対染であるパイプよりも軟かい金属、硬
質樹脂等の材料）製ピン３とから成っている（第１図、
第２図）。ピン３０軸部４には、その長さ方向中間に位
置して頭６側へ傾く一対の抜け止め突起５が突設されて
いる（第３図）。この抜け止め突起５は本体２中へのピ
ン３の打込みを許容するが本体２中での逆方向へのピン
３の動きを阻止する。

斯かる構造のピン３にあっては、抜け止め突起５が軸部
４の先端部位ではなく中間部位に突設されているため、
本体２の中心に向って打込まれた各ピン３の先端が相互
に干渉することがなく、ピン３は十分深く打込まれ、本
体２によって確実に保持される。したがって、栓体１が
パイプライン内を走行する間に頭６とスケールとの接触
関係でピン３に連続的ないしは反復して力が作用しても
ピン３の離脱は生じ難い。

第４図は変形例に係るピン３Ａを示している。ピン３Ａ
は、軸部４Ａの長さ方向中間部位に抜け止め突起５と類
似する三対の抜け止め突起５Ａを備えており、本体２に
対して抜け側への移動に対する抵抗が大きい。

Ｊ−１１ 第５図はパイプ内清掃用栓体７の要部のみを示す新面図
である。栓体７は、栓体１と同様に硬質弾性材料で形成
された中実円筒状本体８に多数本の対摩耗性硬質材料性
ピン９を打込んで形成した構造体である。ピン９の頭１
１は相互に階段状をなす複数の異径部分（軸部１０側に
位置する大径部１２゜後端側に位置する小径部１４およ
び両者の中間に位置する中径部１３）から成っている（
第５図、第６図）。第５図において、大径部１２．中径
部１３．小径部１４の尖った角縁を結ぶ直線Ｌ＋とピン
９の軸心線Ｌｏとのなす角（θ１）は、これを１５＠〜
４５°程度に設定するのが好ましい。その理由は、栓体
７がパイプ１５内を矢印六方向に走行する間に、パイプ
１５の内壁に付着した硬質のスケール１６に栓体７の頭
１１が接触して矢印Ｂ方向の反力が作用しく第７図）、
本体８の一部が弾性変形してピン９が傾斜し、その傾斜
角（θ２）が最大４５°程度になると考えられるからで
あり、図示のように小径部１４の一部が摩耗すると次段
の中径部１３の角縁がスケール１６に接触してスケール
除去性能が維持される。

斯かる多段式頭１１の形状を採用することにより、ピン
９の早期の性能低下が効果的に防止され、結果的に栓体
７の耐久性が向上する。なお、ピン９の頭１１は外周円
筒形状になされているが第８図図示の如く外周矩形の頭
１１Ａを採用してもよい。

友ｔＬユ 第９図はパイプ内清掃用栓体１７の要部のみを示す断面
図である。栓体１７は、栓体１，７と同様に硬質弾性材
料で形成された中実円筒状本体１８に多数本の対摩耗性
硬質材料製ピン１９を打込んで形成した構造体である。

ピン１９は軸部２０と頭２３とが分離可能になされた組
立体であり、軸部２０の後端に頭２３を支承する鍔２１
と該鍔２１上に直立する保持突起２２とが一体に形成さ
れ、係止穴２４を保持突起２２に嵌め合せることにより
頭２３が軸部２０に結合される構造になされている（第
９図ないし第１２因）。

したがって、頭２３は交換可能であり、栓体１７の反復
使用によって頭２３が摩耗したならば新しい頭と交換す
ればよく、頭２３が摩耗したという理由だけで栓体１１
を廃棄せずどもよいため経済的である。

第１３図は変形例に係るピン１９Ａを分解図として示し
ている。ピン１９Ａでは、軸部２０Ａに係止穴２０ａが
形成され、頭２３Ａに保持突起２３ａが突設されており
、係止穴２０ａに保持突起２３ａを嵌め合せることによ
り軸部２０Ａに対して頭２３Ａが結合される。

宋ＪＪＬ４ 第１４図、第１５図は、硬質弾性材料で形成された中実
円筒状本体２６に多数本の対摩耗性硬質材料製ピン２９
を打設して成る栓体２５を得るための製造方法例を示し
ている。本体２６に打設されるピン２９は、その軸部３
１の先端部位に中空部分３３を有し、該中空部分３３の
周壁に軸部３１の軸心線方向に沿う複数のスリット３４
が形成されており、かつ該スリット３４が形成された範
囲よりも後端側（頭３０側）に位置して軸部３１の外周
に周溝３２が形成されている。

ピン２９の中空部分３３には瞬間接着剤３６を内包する
硬質材料（例、硬質樹脂、金属）製カートリッジ３５が
嵌着される。カートリッジ３５は衝撃力によって破壊さ
れ、内部の瞬間接着剤３６が漏出するようになっている
。

本体２Ｂに対してピン２９を打設するには、予め本体２
６にピン２９の長さに見合う深さのピン打設穴２１を形
成しておき、先端にカートリッジ３５を装着したピン２
９をピン打設穴２７内に打込む。その際、カートリッジ
３５の先端がピン打設穴２７の穴底２８に衝接すること
によって、カートリッジ３５が反力でピン２９の中空部
分３３内に押し込まれ、スリット３４が形成された中空
部分３３が第１５図図示の如く拡開されるとともに、カ
ートリッジ３５が破壊され、内包された瞬間接着剤３６
が漏出してピン打設穴２７内の隙間を満たす。接着剤３
６は軸部３１の周溝３２内にも進入し、中空３３が拡開
して離脱に対する抵抗となることともあいまって、ピン
２９に対する大きな抜け止め保持力が確保される。なお
、ドリル等によって形成されるピン打設穴２１の内壁は
平滑面ではなく多数の凹凸を有する粗面であるから接着
剤３６との密着性は良好である。

！ＩＬ上 第１６図はピンを備えていない中実円筒状の栓体３１を
要部欠載図として示している。栓体３７の基体は弾性材
料で形成され、その外周表面層中に多数の対摩耗性硬質
材料（パイプ内壁に付着するスケールよりも硬い材料・
・・金属、セラミックス、ガラス、硬質樹脂１石等）装
具形研磨小片３８が埋設されている。異形研磨小片３８
は、従来の研磨材と違って特殊な形状（例、鎖状、眼鏡
状１輪状、螺旋状、変形輪状９巻き貝状、多孔状、蛸足
状）になされており、その形状からして基体材料によく
保持される。したがって、スケールとの摩擦摺接によっ
て栓体３１の外周が摩耗しても異形研磨小片３８は簡単
には脱落せず、各異形研磨小片３８が埋設されている基
体材料層が摩耗によって失われる最終段階まで保持され
、スケール除去性能の早期低下が効果的に抑えられる。

また、異形研磨小片３８はその形状からしてスケールに
対する絡み性が良く、清掃性能の向上を企図し得る。な
お、異形研磨小片３８を多孔質材料で形成すると、基体
材料との結合がより強固になり、その場合前記特殊形状
を採用することな（、通常の形状を採用しても基体材料
との強固な結合が得られる。

友ｉＪＬヱ 第１７図ないし第２０図は、先の栓体１，７，１７゜２
５の本体（例、高密度発泡ポリウレタン）を得るための
製造方法例を示している。３９は樹脂発泡成形用の成形
型（モールド）であり、該成形型３９内に発泡剤と共に
樹脂液を供給して発泡させることによって長尺の中実円
筒状本体素材４０を得る。素材４０を規定寸法に切断し
く第１９図）、次いで回転切削加工を施して規定外径寸
法の栓体用中実円筒状本体４１を得ることができる。こ
の方法の利点は、素材４０から種々の形状２寸法の中実
円筒状本体が得られることであり、従来に比して成形型
の数を大幅に削減することができる。

数表に長尺素材の外径寸法例と、該素材に切削加工処理
を施して得られる中実円筒状本体の外径寸法例を示す。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、下記
の効果が奏せられる。

請求項（１）の構成によれば、ピンの軸部中間部位に抜
け止め突起が形成されているため、隣接するピン相互の
抜け止め突起が干渉し合うことがなく、ピンは中実円筒
状本体に対して十分深く打込まれ、かつ離脱不能に確実
に保持される。

請求項（２）の構成によれば、ピンの頭部が相互に階段
状をなす複数の異径部分で構成されているため、最上位
の小径部分が摩耗してその尖った角縁が失われても次位
に位置する中間径部分の尖った角縁がスケールと接触す
ることによってスケール除去性能が維持され、異径部分
の数に応じて複数の新たな角縁がスケール除去機能を発
揮する。

したがって、従来に比してパイプ内清掃用栓体の耐久性
が向上する。

請求項（３）の構成によれば、ピンの頭部が軸部に対し
て交換可能に結合されているため、頭部が摩耗したなら
ばこれを交換すれば良く、中実円筒状本体が消耗しない
限り、パイプ内清掃用栓体を使用することができ、パイ
プ内清掃用栓０体の耐久性を大幅に向上させ得る。

請求項（４）の構成によれば、異形研磨小片に対する硬
質弾性材料基地の保持力が大きく、硬質弾性材料基地の
摩耗によって簡単に異形研磨小片が脱落するようなこと
がないためパイプ内清掃用栓体の耐久性が良好である。

また、異形研磨小片はその形状故にスケールに対する絡
み性が良好であり、自身の脱落が生じ難いことともあい
まってスケール除去性能が向上する。

請求項（５）の構成によれば、ピン打設穴内で接着剤に
よってピンが確実に保持されるため、ピンの離脱が効果
的に阻止される。

請求項（６）の構成によれば、中実円筒状本体の素材を
長尺体として得ることにより成形に要する手間を省き得
るとともに成形型の数を減らして設備費の節減を計るこ
とができ事後の切削加工を行うことにより同一の成形型
から異なる形状１寸法の複数の中実円筒状本体を得るこ
とができ、生産性の向上に寄与するところ大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るパイプ内清掃用栓体の
側面図、第２図はそのＩ−ＩＩ線断面図、第３図は第２
図の要部拡大図、第４図は変形例に係るピン形状を示す
第３図と同様な図、第５図は他の実施例に係るピンを備
えたパイプ内清掃用栓体の要部を示す第２図と同様な図
、第６図は第５図におけるＶｌ−Ｖｌ線矢視図、第７図
は第５図に示した栓体によってパイプ内の清掃を行う状
態を示す要部断面図、第８図は変形例に係るピンを示す
第６図と同様な図、第９図はその他の実施例に係るピン
を備えたパイプ内清掃用栓体の要部を示す第５図と同様
な図、第１０図は第９図に示したピンの一部欠載分解図
、第１１図、第１２図はそれぞれ第１０図におけるＸＩ
−Ｘ［線、ＸＩ−ＸＩ線矢視図、第１３図は変形例に係
るピンを示す第１０図と同様な図、第１４図、第１５図
は接着剤を併用して中実円筒状本体中にピンを打設する
操作手順を示す図、第１６図は更に他の実施例に係るパ
イプ内清掃用栓体を示す要部欠截側面図、第１７図ない
し第２０図は中実円筒状本体を長尺の成形素材から製造
する手順を示す図、第２１図は公知に係るパイプ内清掃
用栓体を示す側面図、第２２図はその断面図である。 １・・・栓体、２・・・本体、３・・・ピン、４・・・
軸部、５・・・抜け止め突起、６・・・頭、７・・・栓
体、８・・・本体、９・・・ピン、１０・・・軸部、１
１・・・頭、１２・・・大径部、１３・・・中径部、１
４・・・小径部、１５・・・パイプ、１６・・・スケー
ル、１７・・・栓体、１８・・・本体、１９・・・ピン
、２０・・・軸部、２１・・・鍔、２２・・・保持突起
、２３・・・頭、２４・・・係止穴、２５・・・栓体、
２６・・・本体、２７・・・ピン打設穴、２８・・・穴
底、２９・・・ピン、３０・・・部、３１・・・軸部、
３２・・・周溝、３３・・・中空部分、３４・・・スリ
ット、３５・・・カートリッジ、３６・・・接着剤、３
７・・・栓体、３８・・・異形研磨小片、３９・・・成
形型、４０・・・素材、４１・・・中実円筒状本体。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）パイプ内に嵌挿された状態で流体圧によつてパイ
   プ内を推進せしめられる栓体であつて、硬質弾性材料で
   形成された中実円筒状本体と、該本体の外周から相互に
   間隔を置いて円筒中心線方向に向って打込まれ、その頭
   部が本体外周面上に残された多数の硬質材料製ピンとか
   ら成るパイプ内清掃用栓体において、 軸部および頭部から成る前記ピンの先端を除く軸部の中
   間部位に抜け止め用の突起を設けたことを特徴とするパ
   イプ内清掃用栓体。
2. （２）パイプ内に嵌挿された状態で流体圧によつてパイ
   プ内を推進せしめられる栓体であって、硬質弾性材料で
   形成された中実円筒状本体と、該本体の外周から相互に
   間隔を置いて円筒中心線方向に向つて打込まれ、その頭
   部が本体外周面上に残された多数の硬質材料製ピンとか
   ら成るパイプ内清掃用栓体において、 軸部および頭部から成る前記ピンの頭部が、相互に階段
   状をなす複数の異径部分で構成され、軸部に隣接する側
   が大径に、後端側が小径になつていることを特徴とする
   パイプ内清掃用栓体。
3. （３）パイプ内に嵌挿された状態で流体圧によってパイ
   プ内を推進せしめられる栓体であつて、硬質弾性材料で
   形成された中実円筒状本体と、該本体の外周から相互に
   間隔を置いて円筒中心線方向に向つて打込まれ、その頭
   部が本体外周面上に残された多数の硬質材料製ピンとか
   ら成るパイプ内清掃用栓体において 軸部および頭部から成る前記ピンの頭部が、軸部に対し
   て交換可能に結合されていることを特徴とするパイプ内
   清掃用栓体。
4. （４）パイプ内に嵌挿された状態で流体圧によってパイ
   プ内を推進せしめられる弾性材料製中実円筒状体である
   パイプ内清掃用栓体において、 その外周表面層中に多数の耐摩耗性硬質材料製異形研磨
   小片を分散して埋設したことを特徴とするパイプ内清掃
   用栓体。
5. （５）パイプ内に嵌挿された状態で流体圧によつてパイ
   プ内を推進せしめられる栓体であって、硬質弾性材料で
   形成された中実円筒状本体と、該本体の外周から相互に
   間隔を置いて円筒中心線方向に向って打込まれ、その頭
   部が本体外周面上に残された多数の硬質材料製ピンとか
   ら成るパイプ内清掃用栓体の製造方法において、 軸部および頭部から成る前記ピンの軸部が少なくとも先
   端部分にて中空になされており、該軸部先端の中空部分
   に接着剤を内包する破壊可能なカートリッジの基部を差
   し込み、前記中実円筒状本体に予め形成されたピン打設
   穴内に前記ピンを打込み、ピン打設穴の穴底との当接関
   係にてカートリッジを破壊せしめ、カートリッジから漏
   出した接着剤をピン打設穴の周壁と前記ピンとの間に充
   満させることにより前記ピンを離脱不能に固着すること
   を特徴とするパイプ内清掃用栓体の製造方法。
6. （６）パイプ内に嵌挿された状態で流体圧によってパイ
   プ内を推進せしめられる栓体であつて、硬質弾性材料で
   形成された中実円筒状本体と、該本体の外周から相互に
   間隔を置いて円筒中心線方向に向って打込まれ、その頭
   部が本体外周面上に残された多数の硬質材料製ピンとか
   ら成るパイプ内清掃用栓の構造部材たる前記中実円筒状
   本体の製造方法において、 前記中実円筒状本体の素材を長尺の成形型を用いて成形
   し、得られた長尺の素材を規定寸法に切断し、切削加工
   によつて規定形状、寸法に仕上げることを特徴とするパ
   イプ内清掃用栓体の製造方法。