夾雑物回収装置
【課題】流体管内から効率的に夾雑物の回収を行うことができる夾雑物回収装置を提供すること。
【解決手段】流体管１内に滞留している夾雑物を流体管１内から回収する夾雑物回収装置であって、流体管１内を管軸方向に向けて移動することで流体管１の底部に塊状を成して滞留している夾雑物を分散させる分散手段と、分散手段により分散された夾雑物を流体管１内から回収する回収手段１３と、を備え、流体管１の底部で塊状を成して滞留している夾雑物を分散手段によって流体管１の底部から分散させることで、これら分散した夾雑物を回収手段１３によって回収し易い大きさとし、効率的に夾雑物を流体管１内から回収する。
【解決手段】流体管１内に滞留している夾雑物を流体管１内から回収する夾雑物回収装置であって、流体管１内を管軸方向に向けて移動することで流体管１の底部に塊状を成して滞留している夾雑物を分散させる分散手段と、分散手段により分散された夾雑物を流体管１内から回収する回収手段１３と、を備え、流体管１の底部で塊状を成して滞留している夾雑物を分散手段によって流体管１の底部から分散させることで、これら分散した夾雑物を回収手段１３によって回収し易い大きさとし、効率的に夾雑物を流体管１内から回収する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体管内に滞留している夾雑物を流体管内から回収する夾雑物回収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、非磁性体からなる中心軸に複数のリング状の永久磁石（回収手段）を外嵌させた吸着体を、分岐孔が穿設された本管（流体管）内に案内し、永久磁石を本管の管軸方向に移動させることで分岐孔を穿設した際に本管の内底面に落下した金属粉（夾雑物）を永久磁石によって吸着して回収する金属切粉除去装置（夾雑物回収装置）がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３１２５８５２号公報（第４頁、第３図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の夾雑物回収装置にあっては、本管（流体管）の底部に金属粉（夾雑物）が塊状を成して滞留していると、永久磁石（回収手段）を本管内において本管の管軸方向に移動させることで、永久磁石の一部である前端箇所のみに金属粉（夾雑物）が集中して吸着されてしまうため、金属粉を全量吸着できないばかりか、既に永久磁石に吸着された金属粉を介して弱い磁力で吸着された金属粉が本管内に脱落してしまい、効率的に金属粉の回収ができないという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、流体管内から効率的に夾雑物の回収を行うことができる夾雑物回収装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明の夾雑物回収装置は、
流体管内に滞留している夾雑物を流体管内から回収する夾雑物回収装置であって、
流体管内を管軸方向に向けて移動することで流体管の底部に塊状を成して滞留している夾雑物を分散させる分散手段と、該分散手段により分散された夾雑物を流体管内から回収する回収手段と、を備えることを特徴としている。
この特徴によれば、流体管の底部で塊状を成して滞留している夾雑物を分散手段によって流体管の底部から分散させることで、これら分散した夾雑物を回収手段によって回収し易い大きさとし、効率的に夾雑物を流体管内から回収することができる。
【０００７】
本発明の夾雑物回収装置は、
前記分散手段は、該分散手段が流体管の管軸方向に移動することで流体管の内周面に当接して回動するローラと、該ローラの回動力により塊状を成す夾雑物を分散させる分散体と、から構成されていることを特徴としている。
この特徴によれば、分散手段が流体管の管軸方向に移動するときのローラの回動力により分散体を作動させることで、塊状を成す夾雑物を分散させ、再び夾雑物が底部に滞留しないよう、確実に分散した夾雑物を回収手段により回収することができる。
【０００８】
本発明の夾雑物回収装置は、
前記分散体は、前記ローラの回動力により前記分散体の移動方向を向く軸回りに自転しながら流体管の内周面を流体管の周方向に向けて揺動することを特徴としている。
この特徴によれば、分散体は、流体管の管軸方向に移動しながら流体管の底部における周方向の広範囲に亘って塊状の夾雑物を分散させることができるので、より効率的かつ広範囲にわたり回収手段によって夾雑物を回収することができる。
【０００９】
本発明の夾雑物回収装置は、
前記分散体は、流体管の前記内周面に当接するとともに、前記分散手段の移動方向に沿って螺旋状に形成されていることを特徴としている。
この特徴によれば、螺旋状に形成された分散体を流体管の管軸方向に向けて移動させることで、塊状を成す夾雑物を流体管の管軸方向かつ周方向に分散させて回収しやすくすることができる。
【００１０】
本発明の夾雑物回収装置は、
前記分散体は、前記回収手段の外方側に配置された複数条のリブであることを特徴としている。
この特徴によれば、流体管の管軸方向に移動するリブによって流体管の底部から分散されたばかりの夾雑物を、リブとともに流体管の管軸方向に移動する回収手段によって即座に回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例における吸着体により夾雑物を回収する夾雑物回収装置を示す側断面図である。
【図２】（ａ）は、吸着体を示す側面図であり、（ｂ）は、吸着体を示す一部破断側断面図である。
【図３】吸着体を示す正面図である。
【図４】流体管及び夾雑物回収装置を示す正面断面図である。
【図５】吸引体により夾雑物を回収する夾雑物回収装置を示す側断面図である。
【図６】（ａ）は、吸引体を示す側面図であり、（ｂ）は、吸引体を示す一部破断正面断面図である。
【図７】流体管及び夾雑物回収装置を示す一部破断正面断面図である。
【図８】図７における流体管の内周面における底部を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明に係る夾雑物回収装置を実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。
【実施例】
【００１３】
実施例に係る夾雑物回収装置につき、図１から図８を参照して説明する。以下、図１の紙面右側を吸着体の移動方向である流体管の下流側（前方側）として説明する。図１に示すように、本実施例の流体管１は、略円筒形状に形成された鉄等の磁性を有する金属管であり、略水平方向に延設され、内部には流体としての上水が流れている。
【００１４】
また、この流体管１の内径側には、流体管１の防食処理として磁性を有さないモルタル等の材質により防食層１ｄが形成されている。本実施例では流体管１内の流体は上水であるが、流体管１の内部を流れる流体は必ずしも上水に限らず、例えば工業用水や下水等の他、ガスやガスと液体との気液混合体であっても構わない。
【００１５】
この流体管１の所定箇所には、筐体２が密封状に取り付けられている。この筐体２は、流体管１に対して上方から配設され、流体管１の外周の上側を被覆する第１ケース３と、流体管１に対して下方から配設され、流体管１の外周の下側を被覆する第２ケース４と、から構成されており、第１ケース３の流体管１の管軸方向における略中央部には、上方に向けて分岐口３ｂが貫通形成されている。また、第１ケース３における流体管１の外周面との対向面には、分岐口３ｂの下端部を囲むように環状の密封部材５が配設されている。
【００１６】
この筐体２は、第１ケース３を流体管１の上方から配設することで流体管１の外周面１ａに密封部材５を密着させるとともに、第２ケース４を流体管１の下方から配設した後、第１ケース３及び第２ケース４の両フランジ３ａ，４ａをボルト・ナット８等で緊締することで流体管１に対して固着されている。
【００１７】
図１及び図４に示すように、第１ケース３の流体管１における管軸方向の両端部には、それぞれ密封部材６が配設されている。また、第２ケース４の流体管１における管軸方向の両端部及び両フランジ３ａ，４ａ間に渡り、連続する密封部材７が配設されている。このため、筐体２は、前述のようにボルト・ナット８等によりフランジ３ａ，４ａが緊締されることで筐体２と流体管１との間で密封部材６の周方向の両端部が密封部材７に密着するとともに、密封部材５，６，７が弾性変形し、筐体２と流体管１との間を密封している。
【００１８】
尚、本実施例では、このように筐体２と流体管１との間を密封部材５，６，７により密封しているが、流体管１に対して第１ケース３と第２ケース４とを配設した後、第１ケース３と第２ケース４との間、第１ケース３と流体管１の外周面１ａとの間及び第２ケース４と流体管１の外周面１ａとの間に溶接を施すことで筐体２と流体管１との間を密封してもよい。
【００１９】
図１に示すように、筐体２の上端部には、分岐口３ｂと連通するように開閉弁９が密封状に取り付けられている。この開閉弁９は、水平方向にスライド移動させることで分岐口３ｂを開閉させる弁体９ａを備えている。
【００２０】
このように筐体２に取り付けられた開閉弁９の上端部には、下方に向けて開口する図示しないカバー体が、開閉弁９を介して分岐口３ｂに連通するように密封状に取り付けられるようになっており、該カバー体内から図示しないホールソー等の穿設手段を流体管１に向けて進行させることで、不断流状態で流体管１に分岐部である穿孔１ｂが穿設されるようになっている。尚、この穿孔１ｂの穿設時に生じた夾雑物である流体管１の切粉は、流体管１を構成する磁性を有する金属粉の他、磁性を有さない防食層１ｄを構成するモルタル粉を含み、流体管１内の底部の内周面１ｃ上に切粉塊３０を形成して滞留する。尚、流体管の分岐部は、穿設により切粉が生じた当該穿孔とは異なる孔部であってもよい。更に尚、本発明の夾雑物回収装置が回収する対象となる夾雑物は、穿設時に生じる切粉に限らず、例えば流体管内に経年的に滞留した錆や種々の混入物であってもよい。
【００２１】
穿孔１ｂの穿設後は、前記穿設手段を前記カバー体内に引き戻し、弁体９ａをスライド移動させることで分岐口３ｂを閉塞する。そして、開閉弁９から前記カバー体及び穿設手段を取り外し、図１に示すように、開閉弁９に新たにカバー体１０を密封状に取り付ける。このカバー体１０は、下方に向けて開口しており、開閉弁９を介して分岐口３ｂに連通するようになっている。また、カバー体１０の上部には、開放することでカバー体１０の内方と外方とを連通させる排出弁１０ｂが設けられている。
【００２２】
カバー体１０の上端部には、上下方向を向く貫通孔１０ａが形成されており、貫通孔１０ａには、導入筒１１が上下動可能に挿入されている。この導入筒１１の上端部には、開放することで導入筒１１の内方と外方とを連通させる排出弁１１ｃが設けられている。また、導入筒１１の下端部には、流体管１内の底部の内周面１ｃ上に滞留している切粉から磁性を有する切粉を吸着させて回収するための、本発明における回収手段としての吸着体１３が配置されている。
【００２３】
吸着体１３は、導入筒１１を下方に移動させることで、カバー体１０内から穿孔１ｂを介して流体管１内に配置されるようになっている。尚、貫通孔１０ａと導入筒１１の間には、図示しない密封部材が設けられており、カバー体１０の密封性を維持している。
【００２４】
吸着体１３は、図２（ａ）、図２（ｂ）及び図３に示すように、流体管１内において前方側に配置される吸着部１６と、吸着部１６の後方に配置される枢支部１７と、から主に構成されている。このうち吸着部１６は、流体管１内において前方側に向けて開口するステンレス鋼あるいは樹脂等の磁力を有さない材質により構成された略円筒形状の筒体１８と、この筒体１８内に収納される磁力を有する永久磁石１９と、筒体１８の前端部に螺挿されることで筒体１８を閉塞する磁力を有さない蓋体２０と、を備えている。
【００２５】
蓋体２０の前端部には、複数（本実施例では４つ）のボールキャスタ２０ａが埋設されており、吸着体１３を流体管１内に案内する際に蓋体２０の前端部が流体管１の内周面１ｃに近接することで、これらボールキャスタ２０ａ内のボールのいずれかが流体管１の内周面１ｃに当接して転動するようになっている。
【００２６】
また、筒体１８の外周面１８ａにおける前端部には、筒体１８の周方向に沿って磁力を有さない複数本の断面視略円形状の本発明におけるリブ（分散体）としての棒材２１の前端部が接続されている。これら棒材２１の中間部は、筒体１８において螺旋状を成すように延設され、更に棒材２１の後端部は、筒体１８の外周面における後端部に接続されている。このため、筒体１８には、これら複数本の棒材２１の中間部が流体管１の管軸方向に沿って筒体１８の外周面から距離を置いて囲繞するように螺旋状を成して形成されている。
【００２７】
尚、これら複数本の棒材２１の前端部及び後端部を除く箇所と筒体１８の外周面１８ａとの間は中空に形成されている。更に、筒体１８の後端部における筒体１８の同一軸心上には、後述する枢支孔１７ａに挿入される枢軸１８ｂが、筒体１８の後方に向けて突出形成されている。
【００２８】
枢支部１７には、前方側に向けて開口する枢支孔１７ａが形成されており、この枢支孔１７ａ内には、ベアリング１７ｂが嵌入されている。更に、この枢支孔１７ａには、吸着部１６の枢軸１８ｂが挿入されるようになっている。すなわち、吸着部１６は、枢支孔１７ａ内のベアリング１７ｂに枢軸１８ｂが保持されるため、枢支部１７に対して回動自在に枢支される。
【００２９】
また、枢支部１７における水平方向の両端部の下部には、一対のローラ１７ｃ，１７ｃが、枢支部１７の水平方向を向く枢軸によって回動自在に枢支されている。これら一対のローラ１７ｃ，１７ｃの上方である枢支部１７における水平方向の両端部には、水平方向を向く一対の枢軸１７ｄ，１７ｄが形成されている。これら枢軸１７ｄ，１７ｄのうち、一方には、従動ローラ１７ｅが回動可能に枢支されている。
【００３０】
この従動ローラ１７ｅは、その周面の一部箇所がローラ１７ｃの周面と回動可能に当接しているとともに、周面のローラ１７ｃとは異なる箇所が筒体１８における後端部１８ｃとも回動可能に当接している。このため、従動ローラ１７ｅは、ローラ１７ｃが回動することで枢軸１７ｄ周りに回動し、ローラ１７ｃの回動力を筒体１８に伝達する。そして、筒体１８は、従動ローラ１７ｅから伝達されたローラ１７ｃの回動力により枢支部１７に対して筒体１８の周方向に回動するようになっている。
【００３１】
尚、枢支部１７の後端部には、ワイヤーロープ等の操作ケーブル２３の一端が接続されている。この操作ケーブル２３の他端は、導入筒１１内を介して図示しないカバー体１０外に配置されている。このため、作業者は、この操作ケーブル２３を導入筒１１を介して流体管１内に送り出し若しくは流体管１内から引き戻すことで、流体管１内における吸着体１３を移動操作可能となっている。
【００３２】
また、図１及び図４に示すように、導入筒１１の下端部には、カバー体１０内で吸着体１３を案内する導入体１１ａが取り付けられている。この導入体１１ａは、上端部から下端部かけて流体管１の管軸方向である上流側（後方側）から下流側（前方側）に傾斜をなす傾斜面１１ｂを備えており、吸着体１３は、この傾斜面１１ｂに当接することで、吸着体１３の上部が後方側に傾倒した状態でカバー体１０内において導入体１１ａに案内されるようになっている。
【００３３】
図５及び図７に示すように、開閉弁９には、カバー体１０に換えて、カバー体２４を密封状に取り付けることが可能となっている。このカバー体２４は、カバー体１０と同様に、下方に向けて開口しており、開閉弁９を介して分岐口３ｂに連通するようになっている。また、カバー体２４の上部には、開放することでカバー体２４の内方と外方とを連通させる排出弁２４ｂが設けられている。
【００３４】
カバー体２４の上端部には、上下方向を向く貫通孔２４ａが形成されており、貫通孔２４ａには、導入筒２５が上下動可能に挿入されている。この導入筒２５の上端部には、開放することで導入筒２５の内方と外方とを連通させる排出弁２５ｄが設けられている。また、導入筒２５の下方には、流体管１内の底部の内周面１ｃ上に滞留している切粉を吸引するための吸引体２６が、導入筒２５の下端部よりも下方に突出して配置されている。
【００３５】
この吸引体２６は、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、流体管１内を撮影する撮像装置であるカメラ２７及び流体管１内から切粉を吸引するための一対の吸引ヘッド２８，２８を備えている。これらカメラ２７及び両吸引ヘッド２８，２８は、流体管１内において下流側（前方側）を向くようになっている。また、両吸引ヘッド２８，２８は、カメラ２７を水平方向から左右に挟むように配設されている。
【００３６】
詳述すると、カメラ２７には、クランプ２９ａが取り付けられており、両吸引ヘッド２８，２８には、それぞれクランプ２９ｂが取り付けられている。これらクランプ２９ａとクランプ２９ｂ，２９ｂとは、水平方向を向く連結棒２９ｃにより連結されている。つまり、本実施例におけるカメラ２７及び両吸引ヘッド２８，２８は、クランプ２９ａ、クランプ２９ｂ，２９ｂ及び連結棒２９ｃにより連結されることで、一体に構成されている。
【００３７】
両吸引ヘッド２８，２８の後端部には、吸引ホース２８ａ，２８ａの一端が接続されている。これら吸引ホース２８ａ，２８ａは、導入筒２５を通過して、他端が導入筒２５におけるカバー体２４の上方に形成された分岐孔部２５ｅ，２５ｅを介してカバー体２４外に延設されている。これら両吸引ホース２８ａ，２８ａの他端には、吸引ホース２８ａ，２８ａの他端を開閉操作可能な排出弁２８ｂ，２８ｂが設けられている。
【００３８】
更に、カメラ２７の後端部には、吸引ホース２８ａ，２８ａよりも強度の強い支持ケーブルである通信ケーブル２７ａが接続されている。この通信ケーブル２７ａは、他端が導入筒２５内を通過して導入筒２５の上端孔部２５ｆを介しカバー体２４外に延設されている。尚、この通信ケーブル２７ａの他端は、流体管１の外部に設置された図示しないディスプレイ等に接続されており、カメラ２７によって撮影された映像は、通信ケーブル２７ａを介して該ディスプレイに表示されるようになっている。更に尚、分岐孔部２５ｅと上端孔部２５ｆとは、導入筒２５において比較的近傍箇所に形成されているため、通信ケーブル２７ａと吸引ホース２８ａ，２８ａを同期して導入することが容易となっている。
【００３９】
導入筒２５の下端部には、カバー体２４内で吸引体２６を保持する導入体２５ａが取り付けられている。この導入体２５ａには、左右方向を向く枢軸によって流体管１の管軸方向に回動可能なガイド板２５ｂが枢支されている。吸引体２６は、カバー体２４内においてこのガイド板２５ｂに当接することで、前方側を下方に向けた略垂直状態で案内されるようになっている。
【００４０】
ガイド板２５ｂの下端部には、水平方向を向く枢軸によってローラが枢支されている。該ローラは、導入筒２５が下方に移動することで流体管１の内周面１ｃに当接することで回動し、ガイド板２５ｂの下部を前方側に向けて傾斜させるようになっている。更に、ガイド板２５ｂの後部には、ガイド板２５ｂが前方側に向けて傾斜することで流体管１の内周面に摺接しながら後方側に向けて所定角度まで傾斜することでガイド板２５ｂの前方側への傾斜を案内する案内板２５ｃが左右方向を向く枢軸によって枢支されている。
【００４１】
このように構成された夾雑物回収装置を用いて流体管１内から切粉を回収するには、先ず、図１及び図４に示すように、前述したように開閉弁９に導入筒１１の下端部及び吸着体１３を収納したカバー体１０を密封状に取り付けた後、弁体９ａをスライド移動させることで分岐口３ｂを開放する。
【００４２】
この状態で、排出弁１０ｂ，１１ｃを開放し、カバー体１０及び導入筒１１内を流体管１内の流体で満たし、内部の空気を排出する。排出弁１０ｂ，１１ｃを閉塞した後、吸着体１３を保持している導入筒１１を下方である流体管１内に向けて穿孔１ｂを介して移動させていく。そして、導入体１１ａの下端部における流体管１の径方向側端部１１ｄ，１１ｄを流体管１の底部の内周面１ｃに当接させた後、作業者がカバー体１０の外方から操作ケーブル２３を流体管１内に向けて送り出すことで、吸着体１３を傾斜面１１ｂに沿って下方に移動させる。
【００４３】
尚、導入筒１１は、操作ケーブル２３を流体管１内に送り出す際に、導入体１１ａから吸着体１３を流体管１内に送り出す反力を、流体管１の底部における内周面１ｃと当接する流体管１の径方向側端部１１ｄ，１１ｄで支持するので、操作ケーブル２３を流体管１内に送り出す力のロスを少なくして操作ケーブル２３が撓むことなく導入体１１ａから吸着体１３を流体管１内に送り出すことができる。
【００４４】
このとき、いずれかのボールキャスタ２０ａのボールが流体管１の底部の内周面１ｃに当接することで転動するため、吸着体１３は、後端部を傾斜面１１ｂに摺接させつつ流体管１内に進入し、流体管１内の底部において前端部が流体管１の下流側（前方側）を向く水平状態となる。
【００４５】
この状態で作業者が操作ケーブル２３を流体管１内に継続して送り出すことで、吸着体１３は、一対のローラ１７ｃ，１７ｃを流体管１の底部の内周面１ｃ上で回動させながら前方に向けて移動する。このとき、吸着体１３は、筒体１８に従動ローラ１７ｅを介してローラ１７ｃの回動力が伝達されるため、筒体１８を枢支部１７に対して筒体１８の周方向に回動させる。
【００４６】
この筒体１８の周方向への回動によって、各棒材２１が流体管１の底部における内周面１ｃに摺接するため、吸着体１３は、各棒材２１が流体管１の底部における内周面１ｃから受ける内周面１ｃの周方向を向く反力を受け、図３に示すように、流体管１内を流体管１の底部における内周面１ｃの周方向に沿って揺動しながら下流側に向かって移動する。
【００４７】
吸着体１３は、このように筒体１８を回動させながら流体管１内を移動することで、各棒材２１により流体管１内の底部の内周面１ｃ上に滞留している切粉塊３０を破砕していくとともに、各棒材２１によって生じる流体圧によって破砕されたことで粉末状となった磁性を有する切粉及び磁性を有さない切粉を流体管１内の底部における最低部を中心にした平面視左右両側部に分散させる。つまり、本発明における分散手段は、ローラ１７ｃと棒材２１とから構成されている。
【００４８】
このとき、吸着体１３は、まき上げられた切粉内を移動することで、回動している筒体１８の外周面１８ａの略全周に亘って、永久磁石１９の磁力によって磁性を有する切粉を吸着することができる。更に、棒材２１の回動とともに外周面１８ａも回動するので、流体管１内における底部に分散した磁性を有する切粉の大部分若しくは略全量を外周面１８ａの全周面で吸着することができる。
【００４９】
尚、筒体１８の外周面１８ａに付着した磁性を有する切粉は、各棒材２１よりも吸着体１３の内側に位置しているため、流体管１の内周面１ｃに接触することがないよう棒材２１によって保護されている。このため、本実施例では、筒体１８の外周面１８ａに吸着された磁性を有する切粉は、棒材２１によって囲繞されていることで、流体管１の内周面１ｃに接触すること無く、筒体１８の外周面１８ａからの脱落を防止できるようになっている。
【００５０】
吸着体１３に磁性を有する切粉を吸着させた後、作業者は、操作ケーブル２３を導入筒１１から引き出すことで吸着体１３を導入体１１ａに保持させる。この状態で、作業者は、導入筒１１を引き上げることで吸着体１３をカバー体１０内に配置させるとともに、弁体９ａをスライド移動させて分岐口３ｂを閉塞する。
【００５１】
そして、カバー体１０を開閉弁９から取り外した後、筒体１８から蓋体２０を取り外し、筒体１８内に収納されている永久磁石１９を取り出す。このとき、筒体１８は、永久磁石１９による磁力が無くなるため、筒体１８の外周面１８ａに吸着されている磁性を有する切粉が筒体１８の外周面１８ａから離間する。このように、本実施例では、筒体１８内から永久磁石１９を取り出すだけで、筒体１８の外周面１８ａに吸着されている磁性を有する切粉を筒体１８から容易に除去して回収することができる。
【００５２】
次の作業を説明すると、図５及び図７に示すように、開閉弁９に、カバー体１０に換えて導入筒２５の下端部及び吸引体２６を収納したカバー体２４を密封状に取り付け、弁体９ａをスライド移動させることで分岐口３ｂを開放する。この状態で、排出弁２４ｂ，２５ｄを開放し、カバー体２４及び導入筒２５内を流体管１内の流体で満たし、内部の空気を排出する。排出弁２４ｂ，２５ｄを閉塞した後、吸引体２６を保持している導入筒２５を下方である流体管１内に向けて穿孔１ｂを介して移動させていく。このとき、通信ケーブル２７ａ及び吸引ホース２８ａ，２８ａは、導入筒２５とともに流体管１内に向けて移動することで、通信ケーブル２７ａと吸引ホース２８ａ，２８ａとの間に移動距離の差が出ることなく、通信ケーブル２７ａ及び吸引ホース２８ａ，２８ａに負荷がかからないようになっている。
【００５３】
そして、ガイド板２５ｂの下端部に枢支されている前記ローラを流体管１の底部の内周面１ｃに当接させるとともに、更に導入筒２５を下方に向けて移動させることで、ガイド板２５ｂを流体管１の底部に対して傾斜させ、同時に導入体２５ａの下端部における流体管１の径方向側端部２５ｇ，２５ｇを流体管１の底部の内周面１ｃに当接させる。このとき、案内板２５ｃがガイド板２５ｂの傾斜を案内する。
【００５４】
そして、作業者がカバー体２４の外方から比較的強度の強い通信ケーブル２７ａを流体管１内に送り出すとともに、吸引ホース２８ａ，２８ａを通信ケーブル２７ａに追随させることで、吸引体２６を所定角度に傾斜したガイド板２５ｂに沿って流体管１内の底部に移動させる。このとき、吸引体２６のガイド板２５ｂから流体管１内の底部への移動時には、作業者によって流体管１内に送り出される通信ケーブル２７ａのみに負荷がかかるようになっている。このため、内部が空洞の吸引ホース２８ａ，２８ａは、負荷がかかることにより周壁部が破損し吸引した夾雑物が漏出する虞が防止されている。
【００５５】
尚、導入筒２５は、図８に示すように、吸引ホース２８ａ，２８ａとともに通信ケーブル２７ａを流体管１内に送り出す際に、導入体２５ａから吸入体２６を流体管１内に送り出す反力を、流体管１の底部における内周面１ｃと当接する流体管１の径方向側端部２５ｇ，２５ｇで支持するので、通信ケーブル２７ａを流体管１内に送り出す力のロスを少なくして通信ケーブル２７ａが撓むことなく導入体１１ａから吸着体１３を流体管１内に送り出すことができる。
【００５６】
更に、図５及び図７に示すように、吸引ホース２８ａ，２８ａの排出弁２８ｂ，２８ｂを開放することで、流体管１内の流体圧と流体管１外の大気圧差によって吸引ヘッド２８，２８から吸引ホース２８ａ，２８ａの他端である排出弁２８ｂ，２８ｂに向けて流体の吸引が開始される。尚、吸引ホースの他端側に例えばポンプ等の吸引手段を接続し、当該吸引手段により夾雑物を吸引するようにしてもよい。この状態で作業者が前記ディスプレイに表示されているカメラ２７によって撮影された流体管１内の映像を目視確認しながら吸引ホース２８ａ，２８ａを流体管１内に継続して送り出すことで、吸引体２６は、カメラ２７の下端部を流体管１の底部の内周面１ｃに摺接させながら前方に向けて移動する。
【００５７】
このとき、吸引体２６は、吸引ヘッド２８，２８によって流体管１内から流体を吸引しながら流体管１内を前方に向けて移動することで、流体管１内に磁性を有する切粉が未だ残留している場合は、当該切粉と、磁性を有さない切粉とを吸引ヘッド２８，２８によって吸引する。上述したように、切粉は、吸着体１３の棒材２１により流体管内の底部における平面視左右両側部に分散しているため、カメラ２７を左右に挟むように各々配設された吸引ヘッド２８，２８により、分散した切粉を吸引し易いばかりか、吸引した切粉を両吸引ホース２８ａ，２８ａで分けて排出するため、吸引ホース２８ａ，２８ａが詰まることが無い。
【００５８】
尚、本実施例における吸引体２６は、通信ケーブル２７ａを流体管１内に送り出すとともに吸引ホース２８ａ，２８ａを追随させることで流体管１内を前方に向けて移動しながら吸引ヘッド２８，２８によって切粉を吸引しているが、作業者は、通信ケーブル２７ａ、吸引ホース２８ａ，２８ａの流体管１内への送り出し量、または流体管１内からの引き戻し量を調整することで吸引体２６の切粉を吸引する吸引方向を変更可能となっている。より詳しくは、例えば支持ケーブルである中央の通信ケーブル２７ａを送り出しも引き戻しもさせずに固定させたままで、平面視左右いずれか一方の吸引ホース２８ａのみを僅かに引き戻し、他方の吸引ホース２８ａを追随させることで、一体のカメラ２７及び吸引ヘッド２８，２８は、引き戻した前記一方の吸引ホース２８ａ側の方を向くように操作できる。
【００５９】
このため、作業者は、カメラ２７で撮影された映像を前記ディスプレイで視認しながら吸引ホース２８ａ，２８ａを流体管１内へ送り出し操作、または流体管１内から引き戻し操作することで、流体管１内の広範囲に亘って切粉を吸引することができる。
【００６０】
このように吸引ヘッド２８，２８によって流体管１内から吸引された切粉は、排出弁２８ｂ，２８ｂを介して流体管１外に排出されることで回収される。次に、作業者は、前記ディスプレイに表示されている映像を基に流体管１内からの切粉の回収が終了したと判断した後、吸引ホース２８ａ，２８ａを導入筒２５から引き戻すことで吸引体２６を導入体２５ａに保持させるとともに、カメラ１４を導入体２５ａに保持させる。この状態で、作業者は、導入筒２５を引き上げることで吸引体２６をカバー体２４内に配置させるとともに、弁体９ａをスライド移動させて分岐口３ｂを閉塞する。
【００６１】
以上、本実施例における夾雑物回収装置にあっては、流体管１内を管軸方向に向けて移動することで流体管１の底部に塊状を成して滞留している夾雑物である切粉を分散させる分散手段と、分散手段により分散された切粉を流体管１内から回収する吸着体１３と、を備えるので、流体管１の底部で塊状を成して滞留している切粉を分散手段によって流体管１の底部から分散させることで、これら分散した切粉を吸着体１３によって回収し易い大きさとし、効率的に切粉を流体管１内から回収することができる。
【００６２】
また、分散手段は、分散手段が流体管１の管軸方向に移動することで流体管１の内周面１ｃに当接して回動するローラ１７ｃと、ローラ１７ｃの回動力により塊状を成す夾雑物である切粉を分散させる筒体１８と、から構成されているので、分散手段が流体管１の管軸方向に移動するときのローラ１７ｃの回動力により分散体を作動させることで、塊状を成す切粉を分散させ、再び切粉が底部に滞留しないよう、確実に分散した切粉を吸着体１３により回収することができる。
【００６３】
また、分散体は、ローラ１７ｃの回動力により筒体１８の移動方向を向く軸回りに自転しながら流体管１の内周面１ｃを流体管１の周方向に向けて揺動するので、筒体１８は、流体管１の管軸方向に移動しながら流体管１の底部における周方向の広範囲に亘って塊状の夾雑物である切粉を分散させることができるので、より効率的かつ広範囲にわたり吸着体１３によって切粉を回収することができる。
【００６４】
また、分散体は、流体管１の内周面１ｃに当接するとともに、分散手段の移動方向に沿って螺旋状に形成されているので、螺旋状に形成された分散体を流体管１の管軸方向に向けて移動させることで、塊状を成す夾雑物である切粉を流体管１の管軸方向かつ周方向に分散させて回収しやすくすることができる。
【００６５】
また、分散体は、吸着体１３の外方側に配置された複数条の棒材２１であるので、流体管１の管軸方向に移動する棒材２１によって流体管１の底部から分散されたばかりの夾雑物である切粉を、棒材２１とともに流体管１の管軸方向に移動する吸着体１３によって即座に回収することができる。
【００６６】
以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
【００６７】
例えば、前記実施例では、筒体１８に回動手段として螺旋状を成すリブとしての棒材２１を複数条形成し、これら棒材２１を流体管１の底部の内周面１ｃに摺接させることで筒体１８を周方向に回動させて夾雑物である切粉を流体管１内に分散させたが、枢支部１７内に回動手段としてモータを内蔵し、このモータの駆動力によって筒体１８を回動させて流体管１内に切粉を分散させるようにしてもよい。
【００６８】
また、前記実施例では、吸着体１３を流体管１の下流側に向けて移動させることで筒体１８の外周面１８ａに夾雑物である切粉を吸着させたが、切粉が流体管１の上流側における底部の内周面１ｃ上にも滞留している場合には、吸着体１３を流体管の上流側に向けて移動させて筒体１８の外周面１８ａに切粉を吸着させてもよい。
【００６９】
また、前記実施例では、流体管１内で筒体１８を回動させることで夾雑物である切粉塊３０を破砕し、流体管１内に切粉を分散させて、磁性を有する切粉を永久磁石１９の磁力により筒体１８の外周面１８ａに吸着させたが、分散手段として流体管１内で切粉塊３０に向けて流体を吹き付けることで切粉塊３０を分散させる吹付体を備えるとともに、該吹付体とは別体の回収手段として永久磁石を内蔵する吸着体を備え、流体管１内で前記吹付体により切粉を分散させた後、前記吸着体により分散された切粉から磁性を有する切粉を永久磁石の磁力により吸着するようにしてもよい。
【００７０】
また、前記実施例では、磁性を有する夾雑物である切粉を吸着体１３により流体管１内から回収し、吸着体１３により流体管１内から回収しきれなかった切粉を吸引体２６により吸入することで流体管１内から回収したが、筒体１８内に収納されている永久磁石１９が十分に強力な磁力を有しているとともに、流体管１に穿孔１ｂを穿設する際に磁性を有さない切粉が発生しない場合には、吸着体１３のみで流体管１内から切粉の回収を行ってもよい。
【００７１】
また、前記実施例では、本発明のリブとして断面視略円形状の棒材２１が螺旋状を成しているが、例えばリブとして、断面視長方形等の非円形状の延材が、当該延材自体がその延長方向に沿って捻りながら螺旋状を成していてもよく、このようにすることで、流体管１内において夾雑物である切粉に大きな渦流を与え、切粉を流体管１内でより分散させることができる。
【００７２】
更に、前記実施例では、本発明の夾雑物回収装置は、流体管１の穿設により生じた磁性を有する切粉を回収しているが、例えば、流体管内に混入した砂分に含まれる磁性を有する砂鉄等の夾雑物を回収することもできる。
【符号の説明】
【００７３】
１ 流体管
１ｃ 内周面
１ｄ 防食層
２ 筐体
１１ 導入筒
１１ａ 導入体
１２ 導入筒
１２ａ 導入体
１３ 吸着体（回収手段）
１６ 吸着部
１７ 枢支部
１７ａ 枢支孔
１７ｃ ローラ
１７ｅ 従動ローラ
１８ 筒体
１８ａ 外周面
１９ 永久磁石
２１ 棒材（リブ）
２３ 操作ケーブル
２４ カバー体
２５ 導入筒
２５ａ 導入体
２５ｇ 端部
２６ 吸引体
２７ カメラ
２７ａ 通信ケーブル
２８ 吸引ヘッド
２８ａ 吸引ホース
３０ 切粉塊（夾雑物）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体管内に滞留している夾雑物を流体管内から回収する夾雑物回収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、非磁性体からなる中心軸に複数のリング状の永久磁石（回収手段）を外嵌させた吸着体を、分岐孔が穿設された本管（流体管）内に案内し、永久磁石を本管の管軸方向に移動させることで分岐孔を穿設した際に本管の内底面に落下した金属粉（夾雑物）を永久磁石によって吸着して回収する金属切粉除去装置（夾雑物回収装置）がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３１２５８５２号公報（第４頁、第３図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の夾雑物回収装置にあっては、本管（流体管）の底部に金属粉（夾雑物）が塊状を成して滞留していると、永久磁石（回収手段）を本管内において本管の管軸方向に移動させることで、永久磁石の一部である前端箇所のみに金属粉（夾雑物）が集中して吸着されてしまうため、金属粉を全量吸着できないばかりか、既に永久磁石に吸着された金属粉を介して弱い磁力で吸着された金属粉が本管内に脱落してしまい、効率的に金属粉の回収ができないという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、流体管内から効率的に夾雑物の回収を行うことができる夾雑物回収装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明の夾雑物回収装置は、
流体管内に滞留している夾雑物を流体管内から回収する夾雑物回収装置であって、
流体管内を管軸方向に向けて移動することで流体管の底部に塊状を成して滞留している夾雑物を分散させる分散手段と、該分散手段により分散された夾雑物を流体管内から回収する回収手段と、を備えることを特徴としている。
この特徴によれば、流体管の底部で塊状を成して滞留している夾雑物を分散手段によって流体管の底部から分散させることで、これら分散した夾雑物を回収手段によって回収し易い大きさとし、効率的に夾雑物を流体管内から回収することができる。
【０００７】
本発明の夾雑物回収装置は、
前記分散手段は、該分散手段が流体管の管軸方向に移動することで流体管の内周面に当接して回動するローラと、該ローラの回動力により塊状を成す夾雑物を分散させる分散体と、から構成されていることを特徴としている。
この特徴によれば、分散手段が流体管の管軸方向に移動するときのローラの回動力により分散体を作動させることで、塊状を成す夾雑物を分散させ、再び夾雑物が底部に滞留しないよう、確実に分散した夾雑物を回収手段により回収することができる。
【０００８】
本発明の夾雑物回収装置は、
前記分散体は、前記ローラの回動力により前記分散体の移動方向を向く軸回りに自転しながら流体管の内周面を流体管の周方向に向けて揺動することを特徴としている。
この特徴によれば、分散体は、流体管の管軸方向に移動しながら流体管の底部における周方向の広範囲に亘って塊状の夾雑物を分散させることができるので、より効率的かつ広範囲にわたり回収手段によって夾雑物を回収することができる。
【０００９】
本発明の夾雑物回収装置は、
前記分散体は、流体管の前記内周面に当接するとともに、前記分散手段の移動方向に沿って螺旋状に形成されていることを特徴としている。
この特徴によれば、螺旋状に形成された分散体を流体管の管軸方向に向けて移動させることで、塊状を成す夾雑物を流体管の管軸方向かつ周方向に分散させて回収しやすくすることができる。
【００１０】
本発明の夾雑物回収装置は、
前記分散体は、前記回収手段の外方側に配置された複数条のリブであることを特徴としている。
この特徴によれば、流体管の管軸方向に移動するリブによって流体管の底部から分散されたばかりの夾雑物を、リブとともに流体管の管軸方向に移動する回収手段によって即座に回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例における吸着体により夾雑物を回収する夾雑物回収装置を示す側断面図である。
【図２】（ａ）は、吸着体を示す側面図であり、（ｂ）は、吸着体を示す一部破断側断面図である。
【図３】吸着体を示す正面図である。
【図４】流体管及び夾雑物回収装置を示す正面断面図である。
【図５】吸引体により夾雑物を回収する夾雑物回収装置を示す側断面図である。
【図６】（ａ）は、吸引体を示す側面図であり、（ｂ）は、吸引体を示す一部破断正面断面図である。
【図７】流体管及び夾雑物回収装置を示す一部破断正面断面図である。
【図８】図７における流体管の内周面における底部を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明に係る夾雑物回収装置を実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。
【実施例】
【００１３】
実施例に係る夾雑物回収装置につき、図１から図８を参照して説明する。以下、図１の紙面右側を吸着体の移動方向である流体管の下流側（前方側）として説明する。図１に示すように、本実施例の流体管１は、略円筒形状に形成された鉄等の磁性を有する金属管であり、略水平方向に延設され、内部には流体としての上水が流れている。
【００１４】
また、この流体管１の内径側には、流体管１の防食処理として磁性を有さないモルタル等の材質により防食層１ｄが形成されている。本実施例では流体管１内の流体は上水であるが、流体管１の内部を流れる流体は必ずしも上水に限らず、例えば工業用水や下水等の他、ガスやガスと液体との気液混合体であっても構わない。
【００１５】
この流体管１の所定箇所には、筐体２が密封状に取り付けられている。この筐体２は、流体管１に対して上方から配設され、流体管１の外周の上側を被覆する第１ケース３と、流体管１に対して下方から配設され、流体管１の外周の下側を被覆する第２ケース４と、から構成されており、第１ケース３の流体管１の管軸方向における略中央部には、上方に向けて分岐口３ｂが貫通形成されている。また、第１ケース３における流体管１の外周面との対向面には、分岐口３ｂの下端部を囲むように環状の密封部材５が配設されている。
【００１６】
この筐体２は、第１ケース３を流体管１の上方から配設することで流体管１の外周面１ａに密封部材５を密着させるとともに、第２ケース４を流体管１の下方から配設した後、第１ケース３及び第２ケース４の両フランジ３ａ，４ａをボルト・ナット８等で緊締することで流体管１に対して固着されている。
【００１７】
図１及び図４に示すように、第１ケース３の流体管１における管軸方向の両端部には、それぞれ密封部材６が配設されている。また、第２ケース４の流体管１における管軸方向の両端部及び両フランジ３ａ，４ａ間に渡り、連続する密封部材７が配設されている。このため、筐体２は、前述のようにボルト・ナット８等によりフランジ３ａ，４ａが緊締されることで筐体２と流体管１との間で密封部材６の周方向の両端部が密封部材７に密着するとともに、密封部材５，６，７が弾性変形し、筐体２と流体管１との間を密封している。
【００１８】
尚、本実施例では、このように筐体２と流体管１との間を密封部材５，６，７により密封しているが、流体管１に対して第１ケース３と第２ケース４とを配設した後、第１ケース３と第２ケース４との間、第１ケース３と流体管１の外周面１ａとの間及び第２ケース４と流体管１の外周面１ａとの間に溶接を施すことで筐体２と流体管１との間を密封してもよい。
【００１９】
図１に示すように、筐体２の上端部には、分岐口３ｂと連通するように開閉弁９が密封状に取り付けられている。この開閉弁９は、水平方向にスライド移動させることで分岐口３ｂを開閉させる弁体９ａを備えている。
【００２０】
このように筐体２に取り付けられた開閉弁９の上端部には、下方に向けて開口する図示しないカバー体が、開閉弁９を介して分岐口３ｂに連通するように密封状に取り付けられるようになっており、該カバー体内から図示しないホールソー等の穿設手段を流体管１に向けて進行させることで、不断流状態で流体管１に分岐部である穿孔１ｂが穿設されるようになっている。尚、この穿孔１ｂの穿設時に生じた夾雑物である流体管１の切粉は、流体管１を構成する磁性を有する金属粉の他、磁性を有さない防食層１ｄを構成するモルタル粉を含み、流体管１内の底部の内周面１ｃ上に切粉塊３０を形成して滞留する。尚、流体管の分岐部は、穿設により切粉が生じた当該穿孔とは異なる孔部であってもよい。更に尚、本発明の夾雑物回収装置が回収する対象となる夾雑物は、穿設時に生じる切粉に限らず、例えば流体管内に経年的に滞留した錆や種々の混入物であってもよい。
【００２１】
穿孔１ｂの穿設後は、前記穿設手段を前記カバー体内に引き戻し、弁体９ａをスライド移動させることで分岐口３ｂを閉塞する。そして、開閉弁９から前記カバー体及び穿設手段を取り外し、図１に示すように、開閉弁９に新たにカバー体１０を密封状に取り付ける。このカバー体１０は、下方に向けて開口しており、開閉弁９を介して分岐口３ｂに連通するようになっている。また、カバー体１０の上部には、開放することでカバー体１０の内方と外方とを連通させる排出弁１０ｂが設けられている。
【００２２】
カバー体１０の上端部には、上下方向を向く貫通孔１０ａが形成されており、貫通孔１０ａには、導入筒１１が上下動可能に挿入されている。この導入筒１１の上端部には、開放することで導入筒１１の内方と外方とを連通させる排出弁１１ｃが設けられている。また、導入筒１１の下端部には、流体管１内の底部の内周面１ｃ上に滞留している切粉から磁性を有する切粉を吸着させて回収するための、本発明における回収手段としての吸着体１３が配置されている。
【００２３】
吸着体１３は、導入筒１１を下方に移動させることで、カバー体１０内から穿孔１ｂを介して流体管１内に配置されるようになっている。尚、貫通孔１０ａと導入筒１１の間には、図示しない密封部材が設けられており、カバー体１０の密封性を維持している。
【００２４】
吸着体１３は、図２（ａ）、図２（ｂ）及び図３に示すように、流体管１内において前方側に配置される吸着部１６と、吸着部１６の後方に配置される枢支部１７と、から主に構成されている。このうち吸着部１６は、流体管１内において前方側に向けて開口するステンレス鋼あるいは樹脂等の磁力を有さない材質により構成された略円筒形状の筒体１８と、この筒体１８内に収納される磁力を有する永久磁石１９と、筒体１８の前端部に螺挿されることで筒体１８を閉塞する磁力を有さない蓋体２０と、を備えている。
【００２５】
蓋体２０の前端部には、複数（本実施例では４つ）のボールキャスタ２０ａが埋設されており、吸着体１３を流体管１内に案内する際に蓋体２０の前端部が流体管１の内周面１ｃに近接することで、これらボールキャスタ２０ａ内のボールのいずれかが流体管１の内周面１ｃに当接して転動するようになっている。
【００２６】
また、筒体１８の外周面１８ａにおける前端部には、筒体１８の周方向に沿って磁力を有さない複数本の断面視略円形状の本発明におけるリブ（分散体）としての棒材２１の前端部が接続されている。これら棒材２１の中間部は、筒体１８において螺旋状を成すように延設され、更に棒材２１の後端部は、筒体１８の外周面における後端部に接続されている。このため、筒体１８には、これら複数本の棒材２１の中間部が流体管１の管軸方向に沿って筒体１８の外周面から距離を置いて囲繞するように螺旋状を成して形成されている。
【００２７】
尚、これら複数本の棒材２１の前端部及び後端部を除く箇所と筒体１８の外周面１８ａとの間は中空に形成されている。更に、筒体１８の後端部における筒体１８の同一軸心上には、後述する枢支孔１７ａに挿入される枢軸１８ｂが、筒体１８の後方に向けて突出形成されている。
【００２８】
枢支部１７には、前方側に向けて開口する枢支孔１７ａが形成されており、この枢支孔１７ａ内には、ベアリング１７ｂが嵌入されている。更に、この枢支孔１７ａには、吸着部１６の枢軸１８ｂが挿入されるようになっている。すなわち、吸着部１６は、枢支孔１７ａ内のベアリング１７ｂに枢軸１８ｂが保持されるため、枢支部１７に対して回動自在に枢支される。
【００２９】
また、枢支部１７における水平方向の両端部の下部には、一対のローラ１７ｃ，１７ｃが、枢支部１７の水平方向を向く枢軸によって回動自在に枢支されている。これら一対のローラ１７ｃ，１７ｃの上方である枢支部１７における水平方向の両端部には、水平方向を向く一対の枢軸１７ｄ，１７ｄが形成されている。これら枢軸１７ｄ，１７ｄのうち、一方には、従動ローラ１７ｅが回動可能に枢支されている。
【００３０】
この従動ローラ１７ｅは、その周面の一部箇所がローラ１７ｃの周面と回動可能に当接しているとともに、周面のローラ１７ｃとは異なる箇所が筒体１８における後端部１８ｃとも回動可能に当接している。このため、従動ローラ１７ｅは、ローラ１７ｃが回動することで枢軸１７ｄ周りに回動し、ローラ１７ｃの回動力を筒体１８に伝達する。そして、筒体１８は、従動ローラ１７ｅから伝達されたローラ１７ｃの回動力により枢支部１７に対して筒体１８の周方向に回動するようになっている。
【００３１】
尚、枢支部１７の後端部には、ワイヤーロープ等の操作ケーブル２３の一端が接続されている。この操作ケーブル２３の他端は、導入筒１１内を介して図示しないカバー体１０外に配置されている。このため、作業者は、この操作ケーブル２３を導入筒１１を介して流体管１内に送り出し若しくは流体管１内から引き戻すことで、流体管１内における吸着体１３を移動操作可能となっている。
【００３２】
また、図１及び図４に示すように、導入筒１１の下端部には、カバー体１０内で吸着体１３を案内する導入体１１ａが取り付けられている。この導入体１１ａは、上端部から下端部かけて流体管１の管軸方向である上流側（後方側）から下流側（前方側）に傾斜をなす傾斜面１１ｂを備えており、吸着体１３は、この傾斜面１１ｂに当接することで、吸着体１３の上部が後方側に傾倒した状態でカバー体１０内において導入体１１ａに案内されるようになっている。
【００３３】
図５及び図７に示すように、開閉弁９には、カバー体１０に換えて、カバー体２４を密封状に取り付けることが可能となっている。このカバー体２４は、カバー体１０と同様に、下方に向けて開口しており、開閉弁９を介して分岐口３ｂに連通するようになっている。また、カバー体２４の上部には、開放することでカバー体２４の内方と外方とを連通させる排出弁２４ｂが設けられている。
【００３４】
カバー体２４の上端部には、上下方向を向く貫通孔２４ａが形成されており、貫通孔２４ａには、導入筒２５が上下動可能に挿入されている。この導入筒２５の上端部には、開放することで導入筒２５の内方と外方とを連通させる排出弁２５ｄが設けられている。また、導入筒２５の下方には、流体管１内の底部の内周面１ｃ上に滞留している切粉を吸引するための吸引体２６が、導入筒２５の下端部よりも下方に突出して配置されている。
【００３５】
この吸引体２６は、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、流体管１内を撮影する撮像装置であるカメラ２７及び流体管１内から切粉を吸引するための一対の吸引ヘッド２８，２８を備えている。これらカメラ２７及び両吸引ヘッド２８，２８は、流体管１内において下流側（前方側）を向くようになっている。また、両吸引ヘッド２８，２８は、カメラ２７を水平方向から左右に挟むように配設されている。
【００３６】
詳述すると、カメラ２７には、クランプ２９ａが取り付けられており、両吸引ヘッド２８，２８には、それぞれクランプ２９ｂが取り付けられている。これらクランプ２９ａとクランプ２９ｂ，２９ｂとは、水平方向を向く連結棒２９ｃにより連結されている。つまり、本実施例におけるカメラ２７及び両吸引ヘッド２８，２８は、クランプ２９ａ、クランプ２９ｂ，２９ｂ及び連結棒２９ｃにより連結されることで、一体に構成されている。
【００３７】
両吸引ヘッド２８，２８の後端部には、吸引ホース２８ａ，２８ａの一端が接続されている。これら吸引ホース２８ａ，２８ａは、導入筒２５を通過して、他端が導入筒２５におけるカバー体２４の上方に形成された分岐孔部２５ｅ，２５ｅを介してカバー体２４外に延設されている。これら両吸引ホース２８ａ，２８ａの他端には、吸引ホース２８ａ，２８ａの他端を開閉操作可能な排出弁２８ｂ，２８ｂが設けられている。
【００３８】
更に、カメラ２７の後端部には、吸引ホース２８ａ，２８ａよりも強度の強い支持ケーブルである通信ケーブル２７ａが接続されている。この通信ケーブル２７ａは、他端が導入筒２５内を通過して導入筒２５の上端孔部２５ｆを介しカバー体２４外に延設されている。尚、この通信ケーブル２７ａの他端は、流体管１の外部に設置された図示しないディスプレイ等に接続されており、カメラ２７によって撮影された映像は、通信ケーブル２７ａを介して該ディスプレイに表示されるようになっている。更に尚、分岐孔部２５ｅと上端孔部２５ｆとは、導入筒２５において比較的近傍箇所に形成されているため、通信ケーブル２７ａと吸引ホース２８ａ，２８ａを同期して導入することが容易となっている。
【００３９】
導入筒２５の下端部には、カバー体２４内で吸引体２６を保持する導入体２５ａが取り付けられている。この導入体２５ａには、左右方向を向く枢軸によって流体管１の管軸方向に回動可能なガイド板２５ｂが枢支されている。吸引体２６は、カバー体２４内においてこのガイド板２５ｂに当接することで、前方側を下方に向けた略垂直状態で案内されるようになっている。
【００４０】
ガイド板２５ｂの下端部には、水平方向を向く枢軸によってローラが枢支されている。該ローラは、導入筒２５が下方に移動することで流体管１の内周面１ｃに当接することで回動し、ガイド板２５ｂの下部を前方側に向けて傾斜させるようになっている。更に、ガイド板２５ｂの後部には、ガイド板２５ｂが前方側に向けて傾斜することで流体管１の内周面に摺接しながら後方側に向けて所定角度まで傾斜することでガイド板２５ｂの前方側への傾斜を案内する案内板２５ｃが左右方向を向く枢軸によって枢支されている。
【００４１】
このように構成された夾雑物回収装置を用いて流体管１内から切粉を回収するには、先ず、図１及び図４に示すように、前述したように開閉弁９に導入筒１１の下端部及び吸着体１３を収納したカバー体１０を密封状に取り付けた後、弁体９ａをスライド移動させることで分岐口３ｂを開放する。
【００４２】
この状態で、排出弁１０ｂ，１１ｃを開放し、カバー体１０及び導入筒１１内を流体管１内の流体で満たし、内部の空気を排出する。排出弁１０ｂ，１１ｃを閉塞した後、吸着体１３を保持している導入筒１１を下方である流体管１内に向けて穿孔１ｂを介して移動させていく。そして、導入体１１ａの下端部における流体管１の径方向側端部１１ｄ，１１ｄを流体管１の底部の内周面１ｃに当接させた後、作業者がカバー体１０の外方から操作ケーブル２３を流体管１内に向けて送り出すことで、吸着体１３を傾斜面１１ｂに沿って下方に移動させる。
【００４３】
尚、導入筒１１は、操作ケーブル２３を流体管１内に送り出す際に、導入体１１ａから吸着体１３を流体管１内に送り出す反力を、流体管１の底部における内周面１ｃと当接する流体管１の径方向側端部１１ｄ，１１ｄで支持するので、操作ケーブル２３を流体管１内に送り出す力のロスを少なくして操作ケーブル２３が撓むことなく導入体１１ａから吸着体１３を流体管１内に送り出すことができる。
【００４４】
このとき、いずれかのボールキャスタ２０ａのボールが流体管１の底部の内周面１ｃに当接することで転動するため、吸着体１３は、後端部を傾斜面１１ｂに摺接させつつ流体管１内に進入し、流体管１内の底部において前端部が流体管１の下流側（前方側）を向く水平状態となる。
【００４５】
この状態で作業者が操作ケーブル２３を流体管１内に継続して送り出すことで、吸着体１３は、一対のローラ１７ｃ，１７ｃを流体管１の底部の内周面１ｃ上で回動させながら前方に向けて移動する。このとき、吸着体１３は、筒体１８に従動ローラ１７ｅを介してローラ１７ｃの回動力が伝達されるため、筒体１８を枢支部１７に対して筒体１８の周方向に回動させる。
【００４６】
この筒体１８の周方向への回動によって、各棒材２１が流体管１の底部における内周面１ｃに摺接するため、吸着体１３は、各棒材２１が流体管１の底部における内周面１ｃから受ける内周面１ｃの周方向を向く反力を受け、図３に示すように、流体管１内を流体管１の底部における内周面１ｃの周方向に沿って揺動しながら下流側に向かって移動する。
【００４７】
吸着体１３は、このように筒体１８を回動させながら流体管１内を移動することで、各棒材２１により流体管１内の底部の内周面１ｃ上に滞留している切粉塊３０を破砕していくとともに、各棒材２１によって生じる流体圧によって破砕されたことで粉末状となった磁性を有する切粉及び磁性を有さない切粉を流体管１内の底部における最低部を中心にした平面視左右両側部に分散させる。つまり、本発明における分散手段は、ローラ１７ｃと棒材２１とから構成されている。
【００４８】
このとき、吸着体１３は、まき上げられた切粉内を移動することで、回動している筒体１８の外周面１８ａの略全周に亘って、永久磁石１９の磁力によって磁性を有する切粉を吸着することができる。更に、棒材２１の回動とともに外周面１８ａも回動するので、流体管１内における底部に分散した磁性を有する切粉の大部分若しくは略全量を外周面１８ａの全周面で吸着することができる。
【００４９】
尚、筒体１８の外周面１８ａに付着した磁性を有する切粉は、各棒材２１よりも吸着体１３の内側に位置しているため、流体管１の内周面１ｃに接触することがないよう棒材２１によって保護されている。このため、本実施例では、筒体１８の外周面１８ａに吸着された磁性を有する切粉は、棒材２１によって囲繞されていることで、流体管１の内周面１ｃに接触すること無く、筒体１８の外周面１８ａからの脱落を防止できるようになっている。
【００５０】
吸着体１３に磁性を有する切粉を吸着させた後、作業者は、操作ケーブル２３を導入筒１１から引き出すことで吸着体１３を導入体１１ａに保持させる。この状態で、作業者は、導入筒１１を引き上げることで吸着体１３をカバー体１０内に配置させるとともに、弁体９ａをスライド移動させて分岐口３ｂを閉塞する。
【００５１】
そして、カバー体１０を開閉弁９から取り外した後、筒体１８から蓋体２０を取り外し、筒体１８内に収納されている永久磁石１９を取り出す。このとき、筒体１８は、永久磁石１９による磁力が無くなるため、筒体１８の外周面１８ａに吸着されている磁性を有する切粉が筒体１８の外周面１８ａから離間する。このように、本実施例では、筒体１８内から永久磁石１９を取り出すだけで、筒体１８の外周面１８ａに吸着されている磁性を有する切粉を筒体１８から容易に除去して回収することができる。
【００５２】
次の作業を説明すると、図５及び図７に示すように、開閉弁９に、カバー体１０に換えて導入筒２５の下端部及び吸引体２６を収納したカバー体２４を密封状に取り付け、弁体９ａをスライド移動させることで分岐口３ｂを開放する。この状態で、排出弁２４ｂ，２５ｄを開放し、カバー体２４及び導入筒２５内を流体管１内の流体で満たし、内部の空気を排出する。排出弁２４ｂ，２５ｄを閉塞した後、吸引体２６を保持している導入筒２５を下方である流体管１内に向けて穿孔１ｂを介して移動させていく。このとき、通信ケーブル２７ａ及び吸引ホース２８ａ，２８ａは、導入筒２５とともに流体管１内に向けて移動することで、通信ケーブル２７ａと吸引ホース２８ａ，２８ａとの間に移動距離の差が出ることなく、通信ケーブル２７ａ及び吸引ホース２８ａ，２８ａに負荷がかからないようになっている。
【００５３】
そして、ガイド板２５ｂの下端部に枢支されている前記ローラを流体管１の底部の内周面１ｃに当接させるとともに、更に導入筒２５を下方に向けて移動させることで、ガイド板２５ｂを流体管１の底部に対して傾斜させ、同時に導入体２５ａの下端部における流体管１の径方向側端部２５ｇ，２５ｇを流体管１の底部の内周面１ｃに当接させる。このとき、案内板２５ｃがガイド板２５ｂの傾斜を案内する。
【００５４】
そして、作業者がカバー体２４の外方から比較的強度の強い通信ケーブル２７ａを流体管１内に送り出すとともに、吸引ホース２８ａ，２８ａを通信ケーブル２７ａに追随させることで、吸引体２６を所定角度に傾斜したガイド板２５ｂに沿って流体管１内の底部に移動させる。このとき、吸引体２６のガイド板２５ｂから流体管１内の底部への移動時には、作業者によって流体管１内に送り出される通信ケーブル２７ａのみに負荷がかかるようになっている。このため、内部が空洞の吸引ホース２８ａ，２８ａは、負荷がかかることにより周壁部が破損し吸引した夾雑物が漏出する虞が防止されている。
【００５５】
尚、導入筒２５は、図８に示すように、吸引ホース２８ａ，２８ａとともに通信ケーブル２７ａを流体管１内に送り出す際に、導入体２５ａから吸入体２６を流体管１内に送り出す反力を、流体管１の底部における内周面１ｃと当接する流体管１の径方向側端部２５ｇ，２５ｇで支持するので、通信ケーブル２７ａを流体管１内に送り出す力のロスを少なくして通信ケーブル２７ａが撓むことなく導入体１１ａから吸着体１３を流体管１内に送り出すことができる。
【００５６】
更に、図５及び図７に示すように、吸引ホース２８ａ，２８ａの排出弁２８ｂ，２８ｂを開放することで、流体管１内の流体圧と流体管１外の大気圧差によって吸引ヘッド２８，２８から吸引ホース２８ａ，２８ａの他端である排出弁２８ｂ，２８ｂに向けて流体の吸引が開始される。尚、吸引ホースの他端側に例えばポンプ等の吸引手段を接続し、当該吸引手段により夾雑物を吸引するようにしてもよい。この状態で作業者が前記ディスプレイに表示されているカメラ２７によって撮影された流体管１内の映像を目視確認しながら吸引ホース２８ａ，２８ａを流体管１内に継続して送り出すことで、吸引体２６は、カメラ２７の下端部を流体管１の底部の内周面１ｃに摺接させながら前方に向けて移動する。
【００５７】
このとき、吸引体２６は、吸引ヘッド２８，２８によって流体管１内から流体を吸引しながら流体管１内を前方に向けて移動することで、流体管１内に磁性を有する切粉が未だ残留している場合は、当該切粉と、磁性を有さない切粉とを吸引ヘッド２８，２８によって吸引する。上述したように、切粉は、吸着体１３の棒材２１により流体管内の底部における平面視左右両側部に分散しているため、カメラ２７を左右に挟むように各々配設された吸引ヘッド２８，２８により、分散した切粉を吸引し易いばかりか、吸引した切粉を両吸引ホース２８ａ，２８ａで分けて排出するため、吸引ホース２８ａ，２８ａが詰まることが無い。
【００５８】
尚、本実施例における吸引体２６は、通信ケーブル２７ａを流体管１内に送り出すとともに吸引ホース２８ａ，２８ａを追随させることで流体管１内を前方に向けて移動しながら吸引ヘッド２８，２８によって切粉を吸引しているが、作業者は、通信ケーブル２７ａ、吸引ホース２８ａ，２８ａの流体管１内への送り出し量、または流体管１内からの引き戻し量を調整することで吸引体２６の切粉を吸引する吸引方向を変更可能となっている。より詳しくは、例えば支持ケーブルである中央の通信ケーブル２７ａを送り出しも引き戻しもさせずに固定させたままで、平面視左右いずれか一方の吸引ホース２８ａのみを僅かに引き戻し、他方の吸引ホース２８ａを追随させることで、一体のカメラ２７及び吸引ヘッド２８，２８は、引き戻した前記一方の吸引ホース２８ａ側の方を向くように操作できる。
【００５９】
このため、作業者は、カメラ２７で撮影された映像を前記ディスプレイで視認しながら吸引ホース２８ａ，２８ａを流体管１内へ送り出し操作、または流体管１内から引き戻し操作することで、流体管１内の広範囲に亘って切粉を吸引することができる。
【００６０】
このように吸引ヘッド２８，２８によって流体管１内から吸引された切粉は、排出弁２８ｂ，２８ｂを介して流体管１外に排出されることで回収される。次に、作業者は、前記ディスプレイに表示されている映像を基に流体管１内からの切粉の回収が終了したと判断した後、吸引ホース２８ａ，２８ａを導入筒２５から引き戻すことで吸引体２６を導入体２５ａに保持させるとともに、カメラ１４を導入体２５ａに保持させる。この状態で、作業者は、導入筒２５を引き上げることで吸引体２６をカバー体２４内に配置させるとともに、弁体９ａをスライド移動させて分岐口３ｂを閉塞する。
【００６１】
以上、本実施例における夾雑物回収装置にあっては、流体管１内を管軸方向に向けて移動することで流体管１の底部に塊状を成して滞留している夾雑物である切粉を分散させる分散手段と、分散手段により分散された切粉を流体管１内から回収する吸着体１３と、を備えるので、流体管１の底部で塊状を成して滞留している切粉を分散手段によって流体管１の底部から分散させることで、これら分散した切粉を吸着体１３によって回収し易い大きさとし、効率的に切粉を流体管１内から回収することができる。
【００６２】
また、分散手段は、分散手段が流体管１の管軸方向に移動することで流体管１の内周面１ｃに当接して回動するローラ１７ｃと、ローラ１７ｃの回動力により塊状を成す夾雑物である切粉を分散させる筒体１８と、から構成されているので、分散手段が流体管１の管軸方向に移動するときのローラ１７ｃの回動力により分散体を作動させることで、塊状を成す切粉を分散させ、再び切粉が底部に滞留しないよう、確実に分散した切粉を吸着体１３により回収することができる。
【００６３】
また、分散体は、ローラ１７ｃの回動力により筒体１８の移動方向を向く軸回りに自転しながら流体管１の内周面１ｃを流体管１の周方向に向けて揺動するので、筒体１８は、流体管１の管軸方向に移動しながら流体管１の底部における周方向の広範囲に亘って塊状の夾雑物である切粉を分散させることができるので、より効率的かつ広範囲にわたり吸着体１３によって切粉を回収することができる。
【００６４】
また、分散体は、流体管１の内周面１ｃに当接するとともに、分散手段の移動方向に沿って螺旋状に形成されているので、螺旋状に形成された分散体を流体管１の管軸方向に向けて移動させることで、塊状を成す夾雑物である切粉を流体管１の管軸方向かつ周方向に分散させて回収しやすくすることができる。
【００６５】
また、分散体は、吸着体１３の外方側に配置された複数条の棒材２１であるので、流体管１の管軸方向に移動する棒材２１によって流体管１の底部から分散されたばかりの夾雑物である切粉を、棒材２１とともに流体管１の管軸方向に移動する吸着体１３によって即座に回収することができる。
【００６６】
以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
【００６７】
例えば、前記実施例では、筒体１８に回動手段として螺旋状を成すリブとしての棒材２１を複数条形成し、これら棒材２１を流体管１の底部の内周面１ｃに摺接させることで筒体１８を周方向に回動させて夾雑物である切粉を流体管１内に分散させたが、枢支部１７内に回動手段としてモータを内蔵し、このモータの駆動力によって筒体１８を回動させて流体管１内に切粉を分散させるようにしてもよい。
【００６８】
また、前記実施例では、吸着体１３を流体管１の下流側に向けて移動させることで筒体１８の外周面１８ａに夾雑物である切粉を吸着させたが、切粉が流体管１の上流側における底部の内周面１ｃ上にも滞留している場合には、吸着体１３を流体管の上流側に向けて移動させて筒体１８の外周面１８ａに切粉を吸着させてもよい。
【００６９】
また、前記実施例では、流体管１内で筒体１８を回動させることで夾雑物である切粉塊３０を破砕し、流体管１内に切粉を分散させて、磁性を有する切粉を永久磁石１９の磁力により筒体１８の外周面１８ａに吸着させたが、分散手段として流体管１内で切粉塊３０に向けて流体を吹き付けることで切粉塊３０を分散させる吹付体を備えるとともに、該吹付体とは別体の回収手段として永久磁石を内蔵する吸着体を備え、流体管１内で前記吹付体により切粉を分散させた後、前記吸着体により分散された切粉から磁性を有する切粉を永久磁石の磁力により吸着するようにしてもよい。
【００７０】
また、前記実施例では、磁性を有する夾雑物である切粉を吸着体１３により流体管１内から回収し、吸着体１３により流体管１内から回収しきれなかった切粉を吸引体２６により吸入することで流体管１内から回収したが、筒体１８内に収納されている永久磁石１９が十分に強力な磁力を有しているとともに、流体管１に穿孔１ｂを穿設する際に磁性を有さない切粉が発生しない場合には、吸着体１３のみで流体管１内から切粉の回収を行ってもよい。
【００７１】
また、前記実施例では、本発明のリブとして断面視略円形状の棒材２１が螺旋状を成しているが、例えばリブとして、断面視長方形等の非円形状の延材が、当該延材自体がその延長方向に沿って捻りながら螺旋状を成していてもよく、このようにすることで、流体管１内において夾雑物である切粉に大きな渦流を与え、切粉を流体管１内でより分散させることができる。
【００７２】
更に、前記実施例では、本発明の夾雑物回収装置は、流体管１の穿設により生じた磁性を有する切粉を回収しているが、例えば、流体管内に混入した砂分に含まれる磁性を有する砂鉄等の夾雑物を回収することもできる。
【符号の説明】
【００７３】
１ 流体管
１ｃ 内周面
１ｄ 防食層
２ 筐体
１１ 導入筒
１１ａ 導入体
１２ 導入筒
１２ａ 導入体
１３ 吸着体（回収手段）
１６ 吸着部
１７ 枢支部
１７ａ 枢支孔
１７ｃ ローラ
１７ｅ 従動ローラ
１８ 筒体
１８ａ 外周面
１９ 永久磁石
２１ 棒材（リブ）
２３ 操作ケーブル
２４ カバー体
２５ 導入筒
２５ａ 導入体
２５ｇ 端部
２６ 吸引体
２７ カメラ
２７ａ 通信ケーブル
２８ 吸引ヘッド
２８ａ 吸引ホース
３０ 切粉塊（夾雑物）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体管内に滞留している夾雑物を流体管内から回収する夾雑物回収装置であって、
流体管内を管軸方向に向けて移動することで流体管の底部に塊状を成して滞留している夾雑物を分散させる分散手段と、該分散手段により分散された夾雑物を流体管内から回収する回収手段と、を備えることを特徴とする夾雑物回収装置。
【請求項２】
前記分散手段は、該分散手段が流体管の管軸方向に移動することで流体管の内周面に当接して回動するローラと、該ローラの回動力により塊状を成す夾雑物を分散させる分散体と、から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の夾雑物回収装置。
【請求項３】
前記分散体は、前記ローラの回動力により前記分散体の移動方向を向く軸回りに自転しながら流体管の内周面を流体管の周方向に向けて揺動することを特徴とする請求項２に記載の夾雑物回収装置。
【請求項４】
前記分散体は、流体管の前記内周面に当接するとともに、前記分散手段の移動方向に沿って螺旋状に形成されていることを特徴とする請求項２または３に記載の夾雑物回収装置。
【請求項５】
前記分散体は、前記回収手段の外方側に配置された複数条のリブであることを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の夾雑物回収装置。
【請求項１】
流体管内に滞留している夾雑物を流体管内から回収する夾雑物回収装置であって、
流体管内を管軸方向に向けて移動することで流体管の底部に塊状を成して滞留している夾雑物を分散させる分散手段と、該分散手段により分散された夾雑物を流体管内から回収する回収手段と、を備えることを特徴とする夾雑物回収装置。
【請求項２】
前記分散手段は、該分散手段が流体管の管軸方向に移動することで流体管の内周面に当接して回動するローラと、該ローラの回動力により塊状を成す夾雑物を分散させる分散体と、から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の夾雑物回収装置。
【請求項３】
前記分散体は、前記ローラの回動力により前記分散体の移動方向を向く軸回りに自転しながら流体管の内周面を流体管の周方向に向けて揺動することを特徴とする請求項２に記載の夾雑物回収装置。
【請求項４】
前記分散体は、流体管の前記内周面に当接するとともに、前記分散手段の移動方向に沿って螺旋状に形成されていることを特徴とする請求項２または３に記載の夾雑物回収装置。
【請求項５】
前記分散体は、前記回収手段の外方側に配置された複数条のリブであることを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の夾雑物回収装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−２２５２６（Ｐ２０１３−２２５２６Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６０３４７（Ｐ２０１１−１６０３４７）
【出願日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【出願人】（０００１０５５５６）コスモ工機株式会社 (270)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【出願人】（０００１０５５５６）コスモ工機株式会社 (270)
【Ｆターム（参考）】
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