JPH0359746B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、小径管の内面塗装装置に関し、殊に
管内に人間が入ることができない口径約650mm以
下で、かつ口径の約1.5倍程度のエルボが複数接
続されているような三次元形状の小口径曲り管に
対し粉体塗装を可能にした内面塗装装置に関する
ものである。

〔従来の技術〕 水道、下水、石油、海水等のための管を布設す
る配管工事では、工場で予め内面塗装された単管
を現地で溶接により接合していた。そしてこの現
地溶接をした配管の接合部の内面及びその周辺を
保護するためには、残存する溶接スラグや溶接熱
による焼損塗膜並びに錆等を研掃・除去したの
ち、規定の膜厚及び幅で防食塗装を施すことが必
要である。しかしながら、口径が約650mm以下の
小径管の場合には、人間が管内に入つて研掃、除
去、塗装等の作業を行うことが殆ど不可能なた
め、かかる作業を遠隔操作により実施するべく各
種の管内面塗装装置が提案されている。

例えば、このような塗装装置として、実開昭54
−118465号、特願昭58−58738号に示すものがあ
る。しかしこれらの従来装置の場合、概ね直管を
対象としたものであり、前記のような曲率半径の
小さいエルボを含む三次元的曲り管を対象とする
ものではない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

すなわち、前記の従来装置は、塗装装置を管内
に挿入する手段として該装置の後端に連結したパ
イプにより入力で行うものであるため、エルボ部
を通過することができず、挿入距離も短く制限さ
れていた。さらに適用管径に比較して塗装装置が
相対的に長いので、塗装装置自体のエルボ部通過
も不可能であるなどの問題点があつた。のみなら
ず、従来装置は常温硬化乾燥型の塗装を行うもの
であつたので、例えばH₂S，CO₂を含有するよう
な非常に腐食性の高いガスや液体を対象としたパ
イプライン向けには耐用性の点で問題があつた。
そのため、前述のような三次元形状の小口径曲り
管に対しても化学的安定性の高い粉体塗装ができ
る小径管内面塗装装置の実現が要請されていたの
である。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係る小径管内面塗装装置は、半径方向
に拡縮自在のリンク機構１２に駆動輪１３を取付
けてなるリンク機構型管内面自走車１と、管外部
から前記自走車に電力と圧縮空気を供給するケー
ブル９と、管内面を研掃する研掃機または管内面
を塗装する粉体塗装機を搭載した搬送車２，４
と、前記自走車に前記搬送車を着脱自在に連結し
て前記搬送車を前記自走車と共に移動させる連結
手段と、管体の一部分を外部から加熱する管体局
部加熱装置とからなり、前記連結手段が、前記研
掃機又は粉体塗装機の駆動用圧搾空気を前記自走
車から送るためのフレキシブルエアホース７によ
つて構成されていることを特徴とするものであ
る。

〔作用〕

本発明においては、管内自走車と研掃機搬送車
及び管内自走車と粉体塗装機搬送車・管体局部加
熱装置の組合せでそれぞれ研掃及び塗装の作業を
行うものである。これらの自走車及び搬送車間は
エアコネクタを介してフレキシブルエアホースに
よつて接続されており、自走車及び搬送車のエル
ボ部通過を容易にしている。もつとも、自走車及
び搬送車自体のエルボ部通過を可能にするため、
車体の長さはできるだけ短く形成される。また、
自走車の出力が１台では不足するときは電気及び
エアコネクタを有する併用型フレキシブルホース
によつて２台あるいはそれ以上を連接すればよ
い。一方、搬送車に搭載された研掃機並びに粉体
塗装機は、フレキシブルエアホースを介して自走
車から搬送される圧搾空気により駆動する。ま
た、この駆動用圧搾空気及び自走車を駆動させる
電力は、自走車に管外部から連結されたケーブル
から供給される。

本発明において、自走車は管内径に応じて拡縮
自在のリンク機構に駆動輪を取付けた車体構造と
なつているため、前述のごとき小さな曲率半径の
エルボ部でも自由に通過し得る。また、塗装時に
おいては、管体外面上を移動自在の電磁誘導加熱
装置によつて管体を部分的に加熱し、その加熱さ
れた管体内面に吹き付けられる粉体塗料を直ちに
加熱融着している。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図により説明する。
第１図は管内面の研掃作業を実施するときの説明
図、第２図は管内自走車の拡大正面図、第３図は
管内自走車のリンク機構の説明図、第４図は研掃
機搬送車の正面図、第５図は管内面の塗装作業を
実施するときの説明図、第６図は粉体塗装機搬走
車の正面図である。なお、図示実施例では、管内
自走車を２台連接した場合を示してある。図にお
いて、１はリンク機構型の管内自走車で、各管内
自走車１は電気及びエアコネクタ７１，７２を両
端に有する併用型フレキシブルエアホース７で互
いに接続されている。２はエアコネクタ３１，３
２を両端に有するフレキシブルエアホース３で、
管内自走車１と接続された研掃機搬送車である。
また４は同様に管内自走車１に粉体塗料供給装置
５が接続された粉体塗装機搬送車である。さら
に、粉体塗装機搬送車４と粉体塗装供給装置５と
は先端にカツプリング６１を有するフレキシブル
ブロアパイプ６により接続されている。

前記管内自走車１は、中心部にモータ、減速装
置からなる走行駆動装置１１を有し、該駆動装置
１１の本体ケースに前部リンク１２ａ、後部リン
ク１２ｂ及びガイドリンク１２ｃからなるリンク
機構１２を上下に１組ずつ配設し、各１組の対向
せるリンク間に管体Ｐの内面を走行する４個の駆
動輪１３を軸支している。駆動輪１３と管体内面
との必要な圧接力はリンク機構１２を常時拡張す
る方向に付勢するバネ１４によつて確保されてい
る。駆動輪１３は、例えばゴムローラの如きもの
からなり、また前部リンク１２ａおよびガイドリ
ンク１２ｃにそれぞれ装着されたベルト又はチエ
ーン１１ａ，１１ｂを介して走行駆動装置１１に
より全輪駆動形式になつている。

また、リンク機構１２は第３図によく示すよう
に後部リンク１２ｂの走行駆動装置本体ケースと
の枢支点１２ｄが若干前部側へ移動するようスラ
イドガイド孔１２ｅにて結合され、かつ補助リン
ク１２ｆによつて後部リンク１２ｃの中間部と駆
動装置本体ケース間を連結した構成となつてい
る。かかる構成とすることにより、エルボ部が完
全な同心ではなく多少偏平な曲りであつても該エ
ルボ部の通過が可能になる。

１５は管内自走車１の安定を図るために設けら
れた案内輪で、該案内輪１５は上下方向のリンク
機構１２に対し左右方向に配設したガイドフレー
ム１６に軸支されている。またガイドフレーム１
６は後述するように研掃及び塗装すべき位置を検
出するためのラジオアイソトープ８が設けられて
いる。

次に、前記研掃機搬送車２は、中心部の研掃機
用エアモータ２１に連結された回転ブラシ２２を
有し、該エアモータ２１の外周に固定リング２３
及びスライドリング２４を有する筒体２５を固定
している。さらに筒体２５のまわりにはＸ字状に
交叉結合されたリンク２６ａ，２６ｂからなるク
ロスリンク機構２６を３組等角度に配設すると共
に、各リンク２６ａ，２６ｂの基端をそれぞれ固
定リング２３及びスライドリング２４に軸支し、
また各リンク２６ａ，２６ｂの外端に管体Ｐの内
面を転動する合計６個の転動輪２７を軸支してな
るものである。なお、２８はスライドリング２４
の固定用ボルトである。

回転ブラシ２２は、研掃機用エアモータ２１の
回転軸２１ａに取付けられた円板２２ａと、該円
板２２ａの周縁部に植設された捩りワイヤ２２ｂ
とからなつている。

前記の管内自走車１と研掃機搬送車２とを連結
するフレキシブルエアホース３は研掃機用エアモ
ータ２１へ動力源たる圧縮空気を管外から供給す
るためのもので、両端にエアコネクタ３１，３２
を有している。

また２台の管内自走車１間を連結するフレキシ
ブルホース７は電気及び圧縮空気を共に通じるこ
とのできる併用型となつており、電気は管内自走
車１のモータ１１へ、また圧縮空気は前記フレキ
シブルエアホース３へそれぞれ通じるよう両端に
電気及びエアコネクタ７１，７２が設けられてい
る。

図中、９は管端から挿入される電気・エア併用
型ケーブルで、先端の電気及びエアコネクタ９１
により最後尾の管内自走車１と接続されている。
また、該ケーブル９の基端は外部に設置された電
源、制御器、エアコンプレツサー（いずれも図示
せず）にそれぞれ接続されている。

次に、第５図に示す粉体塗装機搬送車４は、前
述した研掃機搬送車２とほぼ同様の車体構造から
なり、従つて対応部材については同一の符号を付
して説明を省略する。

この粉体塗装機搬送車４は粉末塗料供給装置５
を携行するようになつている。粉末塗料供給装置
５は、エポキシ、ポリブデン等の合成樹脂粉末塗
料を貯蔵するとともに底部にエゼクタ式排出機構
５２を有するブロアタンク５１と、該タンク５１
を管体Ｐの内部で回転自在かつ移動自在に支持す
る前部及び後部の支持ガイド５３からなつてい
る。各支持ガイド５３はブロアタンク５１をほぼ
管軸上に支持するようローラー５３ａを有するア
ーム５３ｂをボス５３ｃに対し半径方向に取付け
てなるものである。そしてブロアタンク５１の両
側に設けられた中空軸５４がボス５３ｃ内部に設
けられたベアリング（図示せず）により軸支さ
れ、低重心に形成されたブロアタンク５１自体を
常に地面に対し垂直な姿勢を保つようになし、か
つ、後部側の中空軸５４はボス５３ｃを介してフ
レキシブルエアホース３と、また前部側の中空軸
５４はボス５３ｃを介してフレキシブルブロアパ
イプ６とそれぞれ連通状態に接続されている。さ
らに、後部側の中空軸５４はＴ字状に連通せしめ
られた加圧パイプ５５とノズルパイプ５６を有
し、一方の加圧パイプ５５の先端はブロアタンク
５１内上部に連通している。他方のノズルパイプ
５６の先端は第５図に一部拡大して示すように、
ブロアタンク５１底部の排出口５７端に横向きに
臨ませてエゼクタ式排出機構５２を構成してい
る。該排出口５７はノズルパイプ５６の指向方向
に設けられたデフユーザパイプ５８を経て前部側
の中空軸５４に連通している。従つて、フレキシ
ブルエアホース３を通じて圧送された圧縮空気は
後部側の中空軸５４を分流してその一部が加圧パ
イプ５５を経てブロアタンク５１内に入り、内部
の粉末塗料を加圧する一方、圧縮空気の残部はノ
ズルパイプ５６先端より噴出し、伴流のために生
ずる部分負圧により粉末塗料を排出口５７から吸
引してデフユーザパイプ５８内へ送り出すのであ
る。粉末塗料と圧縮空気の混合体は、さらにデフ
ユーザパイプ５８から前部側の中空軸５４及びフ
レキシブルブロアパイプ６を経て後述する粉体塗
装機のノズルより吐出される。

次に、フレキシブルブロアパイプ６によつて前
記粉末塗料供給装置５と連結される粉体塗装機搬
送車４は、クロスリンク機構２６を周設したケー
シング４１と、フレキシブルブロアパイプ６と連
通状態の下でケーシング４１に回転可能に軸支さ
れら回転筒４２と、該回転筒４２の先端に半径方
向に連設した前部ノズル４３及び後部ノズル４４
とからなつている。さらに第７図及び第８図に示
すように、回転筒４２はエアホース４５を通じて
ケーシング４１内に圧送される圧縮空気により回
転するよう羽根車４６を備えており、このエアホ
ース４５は前記のフレキシブルエアホース３とは
別系列で管外のコンプレツサー（図示せず）に連
絡している。フレキシブルブロアパイプ６はカツ
プリング６１を介してケーシング４１に連結さ
れ、回転筒４２の基端はフレキシブルブロアパイ
プ６の先端と気密の下に対向させてベアリング４
７，４８により軸支されている。回転筒４２の内
部先端には整流体４９が設けられ、圧送されてき
た粉末塗料を前後部のノズル４３，４４に円滑に
分配するようにしている。ノズル４３，４４は基
端から先端に行くに従つて幅広偏平に形成されて
おり、さらに第１１図からわかるように、溶接ビ
ートＢの位置を中心として前後の所定幅をカバー
できるように設定されている。これは、ノズルを
前後動させることなくその位置で回転させるだけ
で溶接ビートＢの前後の所定幅に同時に粉末塗料
を噴射することができるからである。もつとも、
前記の２分割ノズル４３，４４は専ら曲り管に対
するものであり、直管或いはこれに近い配管に対
しては、第９図に示すように、一層幅広い吐出端
をもつた広口ノズル５０を使用することも可能で
ある。この場合、内部には整流板５０ａを設けて
吐出端全幅から均一に粉末塗料を噴射するように
なつている。

次に、粉末塗料を管内面に熱融着させるための
管体局部加熱装置１０は、この実施例では第１０
図に示すように、電磁誘導型の加熱装置として示
されている。同図において、１０１は管体Ｐの周
囲を取り巻く誘導コイルで、支持ローラー１０３
を有する絶縁性のコイルフレーム１０２に支持さ
れて管体Ｐと同心に移動するようになつている。
なお、１０４は電源（図示せず）と接続されるタ
ーミナルである。

以上のように構成された本発明装置を使用して
小径管の内面、すなわち溶接継手部の粉体塗装を
行う場合について、次に説明する。

まず、塗装に先立つて該当個所を研掃する必要
があるので、この場合には、研掃機搬送車２をフ
レキシブルエアホース３のエアコネクタ３１によ
り管内自走車１と接続した組合せで実施する。ま
た、対象とする管体Ｐが口径150mm程度の小口径
管の場合には、１台の自走車１では走行能力が十
分でないので、第１図に示すように、２台の自走
車１をフレキシブルホース７で連接して使用す
る。

管端より研掃機搬送車２、次いで管内自走車１
を人力により挿入し、走行駆動装置１１を起動す
れば、駆動輪１３が回転して管内自走車１がフレ
キシブルホース３を介して研掃機搬送車２を押動
しながら管内深く進入していく。この場合、管体
Ｐが直管の場合はいうまでもなく、第１図に示す
ような曲り管であつてもそのエルボ部を自由に通
過しうる。

研掃・塗装すべき位置を検知するには、管内自
走車１に設けた低レベルのラジオアイソトープ８
と、第１２図〜第１３図に示すように管体外面に
定置されるGM管内蔵の位置検出器８１により知
ることができる。すなわち、研掃・塗装すべき位
置Ａから一定距離Ｌ離れた位置B^A-Lの管体外面
に位置検出器８１を定着しておけば、管内自走車
１に取付けられたラジオアイソトープ８が当該定
着位置B^A-Lに近接するに従い、検出器８１内の
GM管が作動し始め、シグナルランプ８２が点滅
する。そして検出器８１とラジオアイソトープ８
とが一致したとき、最高感度となりシグナルラン
プ８２は連続点滅し、遠ざかるにしたがい点滅か
ら消滅へと変化してゆく。この連続点滅の時点で
自走車１を停止し、研掃作業に入る。

研掃作業は、研掃機搬送車２に搭載された研掃
機用エアモータ２１を起動して回転ブラシ２２を
回転させつつ管内自走車１を前後に必要な塗装幅
分だけ移動させることによつて行う。管体Ｐと同
軸に保持された回転ブラシ２２の捩りワイヤ２２
ｂの回転と管内自走車１の前後動により、溶接継
手部の溶接スラグや焼損塗膜、錆等を研掃するこ
とができる。

この研掃作業は、管端に近い溶接継手部から開
始し、最奥の溶接継手部まで位置探知・研掃作業
を順次繰り返しながら遂行してゆく。

前記の研掃作業が終了したのち、研掃機搬送車
２を管体に引き出し、その後エアコンプレツサの
ホース（図示せず）を最奥の溶接継手部まで送り
込み、圧縮空気を管端に向け逆噴射させながら
徐々に引き出し、管内底部に滞積しているスラグ
や塗膜等の滞積物を排出・除去する。なお、滞積
物は大型掃除機のホースで吸引してもよい。

以上の研掃・清掃の全作業の完了後、塗装作業
工程に移る。塗装作業に当たり、まず、前記研掃
機搬送車２を取外し、代わりに粉体塗装機搬送車
４を管内自走車１と連結し、前記と同様にして管
内に送り込む。塗装作業は最奥の溶接継手部から
開始する。当該溶接継手部の塗装すべき位置を前
記と同様の方法で検出したのち、第１１図に示す
ように該位置の溶接ビードＢから所定距離管端寄
りに離れた位置Ｃに粉体塗装機搬送車４を一時停
止させておく。

次いで、該溶接ビードＢ上に管体局部加熱装置
１０を移動させ、誘導コイル１０１に通電すれ
ば、当該部位を短時間のうちに粉末塗料に適した
熱融着温度にまで加熱することができる。加熱
後、直ちに粉体塗装機搬送車４を位置ＣからＢに
移動させ、管外のコンプレツサー（図示せず）か
ら圧縮空気をフレキシブルエアホース３及びエア
ホース４５を通じて供給する。エアホース４５を
通じて供給される圧縮空気は粉体塗装機搬送車４
の羽根車４６に送られ、ノズル４３，４４を取付
けた回転筒４２を回転させる。一方、フレキシブ
ルエアホース３を通ずる圧縮空気は、前述のよう
にまず、粉末塗料供給装置５に送られてブロアタ
ンク５１内に貯蔵されている粉末塗料をエゼクタ
式排出機構５２により一定量ずつ連続的に排出す
る。この排出された粉末塗料は引き続きフレキシ
ブルブロアパイプ６、回転筒４２を経て回転中の
ノズル４３，４４から管内面に向け噴射されるこ
とになる。ノズル４３，４４の回転により粉末塗
料は溶接ビードＢを中心として前後所定幅にわた
り同時に噴射され、該部位は前述のように加熱さ
れているので、吹付けられた粉末塗料は直ちに熱
融着し、ここに所定の粉体塗装が施されることに
なる。

以後同様の手順を繰り返しながら全部の溶接継
手部について粉体塗装を行うものである。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明は、半径方向に拡
縮自在のリンク機構を有するリンク機構型管内自
走車によつて該自走車にフレキシブルエアホース
で着脱自在に連結された研掃機搬送車及び粉体塗
装搬送車を小口径管内で走行せしめるものである
から、該管体がエルボを有する三次元形状の曲り
管であつても管内深く挿入することができ、所定
の溶接継手部に対し耐用性に富む粉体塗装を実施
することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による研掃作業の実施
するときの説明図、第２図は管内自走車の拡大正
面図、第３図は管内自走車のリンク機構の説明
図、第４図は研掃機搬送車の正面図、第５図は塗
装作業を実施するときの一部拡大説明図、第６図
は粉体塗装機搬送車の正面図、第７図は粉体塗装
機のノズル部の説明図、第８図は同ノズル部の回
転機構部の正面図、第９図は同ノズル部の他の例
を示す説明図、第１０図は管体局部加熱装置の説
明図、第１１図は粉体塗装の作業状況の説明図、
第１２図ａ，ｂはそれぞれ位置検出器の正面図及
び側面図、第１３図は研掃・塗装すべき位置の検
出方法の説明図である。 １：管内自走車、２：研掃機搬送車、３：フレ
キシブルエアホース、４：粉体塗装機搬送車、１
０：管体局部加熱装置、１１：走行駆動装置、１
２：リンク機構、３１，３２：エアコネクタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 半径方向に拡縮自在のリンク機構１２に駆動
   輪１３を取付けてなるリンク機構型管内面自走車
   １と、管外部から前記自走車に電力と圧縮空気を
   供給するケーブル９と、管内面を研掃する研掃機
   または管内面を塗装する粉体塗装機を搭載した搬
   送車２，４と、前記自走車に前記搬送車を着脱自
   在に連結して前記搬送車を前記自走車と共に移動
   させる連結手段と、管体の一部分を外部から加熱
   する管体局部加熱装置とからなり、 前記連結手段が、前記研掃機又は粉体塗装機の
   駆動用圧搾空気を前記自走車から送るためのフレ
   キシブルエアホース７によつて構成されているこ
   とを特徴とする小径管内面塗装装置。