説明

管体フランジ用ライニング装置およびフランジ付き管体の樹脂ライニング方法

【課題】管体10のフランジ部12の全域に振り掛け法で樹脂被覆を形成する。
【解決手段】加熱されて適温まで熱くなったフランジ付き管体10が回転装置43にて水平に保持されて軸心回転している状態で、その管体10の管体部11の内周面に対しては外周面振り掛け装置41による振り掛け法にて仕上がり良好な樹脂被覆が形成され、管体部11の外周面に対しては内周面振り掛け装置42による振り掛け法にてやはり仕上がり良好な樹脂被覆が形成されると同時に、管体フランジ用ライニング装置50によって粉体樹脂が管体10のフランジ部12にも振り掛けられてフランジ部12の内向き端面と外周面と外向き端面とに粉体樹脂適用ホッパー60で三方から擦り付けられるので、フランジ部12の全面にも振り掛け法にて仕上がり良好な樹脂被覆が形成される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、金属管のようなフランジ付き管体のフランジ部に樹脂ライニングを施すための管体フランジ用ライニング装置およびフランジ付き管体の樹脂ライニング方法に関し、詳しくは、管体を軸心回転させながら少なくともフランジ部にはその全面に樹脂被覆を形成するライニング技術に関する。
なお、本願発明にあっては、フランジ付き管体のフランジ部について、内向き端面はフランジの表裏を占める二端面のうち管体部寄りの端面を指し、外向き端面はフランジの表裏を占める二端面のうち管体部から遠い方の端面を指す。
【背景技術】
【0002】
所定温度まで加熱した鋼管などの管体を水平に保持して軸心回転させながら、管体の外周面には例えば固定式の外周面振り掛け装置にてポリエチレン粉末などの粉体樹脂を振り掛けるとともに、管体の内周面には例えば移動式の内周面振り掛け装置にてやはりポリエチレン粉末などの粉体樹脂を振り掛けることにより、管体の内外周面に対して同時に樹脂被覆を形成するライニング技術が実用化されている(例えば特許文献1参照)。
また、管体の内外周面に対する樹脂被覆の形成と管端への樹脂被覆形成とを順次行うことにより、管体の外面の全域に樹脂被覆を形成するライニング技術も実用化されている(例えば特許文献2,3参照)。
【0003】
さらに、内向き突起の付いた二つ割リングにて管体を水平に保持して軸心回転させながら粉体樹脂を振り掛けることにより又は流動槽に入れて浮遊樹脂に浸漬することにより、枝管やフランジの付いた管体であってもほぼ全面を同時に被覆施工できるようになったライニング技術も知られている(例えば特許文献4参照)。
また、フランジ付き管体の樹脂被覆形成について、管体の内周面とフランジ面のうち内周面に連なる端面の一部とを同時に施工するため、特定形状の蓋治具をフランジ部の端面に取り付けて蓋治具も管体と一緒に軸心回転させるライニング技術が開発されている(例えば特許文献5参照)。
その他、静電塗装法や溶射法などのライニング技術に加え、管体表面に付着した溶融樹脂を能率良く冷却する付帯技術も(例えば特許文献6参照)、開発されている。
【0004】
これらのライニング技術のうち、設備費や運転費があまり掛からなくて実用に適している振り掛け法(特許文献1〜5)と流動浸漬法(特許文献2〜4)とについて、フランジ付き管体に適用したときの得失を確認すると、流動浸漬法の場合、一工程でも二工程でもフランジ付き管体の外面の全域に樹脂被覆を形成できるが、樹脂粉体の嵩密度が小さいため被覆を厚くしようとすると時間が掛かるうえ不所望な厚みむらが生じてしまう。これに対し、振り掛け法の場合、管体表面に付着した溶融樹脂を余分に振り掛けられた嵩密度の大きな粉体樹脂が擦り付けるため樹脂被覆の仕上がり状態が良好になるという性能面での長所がある一方、管体の内周面と外周面は同時に施工できても(特許文献1)フランジ面は別工程で処理していたので(特許文献2,3)、能率面に短所がある。
【0005】
フランジを無視して良い場合や(特許文献4),フランジ面のうち一部だけ被覆形成すれば足りる場合には(特許文献5)、振り掛け法であっても管体の内周面とフランジ面とを同時に施工することができるが、フランジ部の端面には内周面と異なり高嵩密度粉体樹脂の擦り付けが余り作用しないため、フランジ部の樹脂被覆を良好に仕上げるには溶融樹脂の固化前にローラを擦り付けるといった付帯工程を後続させることが必要とされるので(特許文献5)、フランジ部に関しては振り掛け法の利点を享受することができない。
また、フランジ付き管体の管体部の内外面の全域ならびにフランジ部の二端面や外周面の全域に樹脂被覆を形成するために、水平に保持した加熱状態のフランジ付き管体を軸心回転させながら管体部内外面への振り掛けライニングとフランジ部全外面への流動浸漬ライニングとを順次行う態様のフランジ付き管体全面ライニング法が実施されている。
【0006】
図5は、そのような流動浸漬法による従来の管体フランジ樹脂ライニング方法を示し、(a)が要部であるフランジ付き管体10及び流動浸漬装置20の縦断正面図、(b)がその右側面図、(c)がライニング済みフランジ付き管体10のフランジ部12の一部の断面図である。
施工対象のフランジ付き管体10は、真っ直ぐな鋼管などからなる管体部11と、その一端か両端に接合された例えば鋼製のフランジ部12とを具えたものであり、フランジ部12には適宜個数のボルト挿通穴13が形成されていることが多い。
【0007】
流動浸漬法に用いる流動浸漬装置20は、フランジ部12のうち下側部分を遊挿しうる流動槽21を具備しており、この流動槽21内に下方から空気(Air)を吹き込んで粉体樹脂30を浮遊・流動させるようになっている。流動槽21の上縁のうち管体10の中空部に臨む部分には、粉体樹脂30が管体10の中空部に入りすぎるのを抑えるために、切欠状の逃げ22が形成されている。
そして、フランジ付き管体10を所定温度まで加熱した後、フランジ付き管体10を水平に保持して軸心回転させながら先ず管体部の内外面に前記の振り掛けライニングを適用し、次いでフランジ部12を流動槽21に入れることにより、浮遊・流動している粉体樹脂30にフランジ部12が軸心回転に伴い間欠的に浸漬されて、ボルト挿通穴13の中まで含めてフランジ部12の外面の全域に樹脂被覆が形成される。
【0008】
もっとも、この部分的流動浸漬法では、前述のように粉体の擦り付けが余り作用しないことから、フランジ部12の外周面の樹脂被覆31やフランジ部12の端面の樹脂被覆32は厚くするのが難しくて希望より薄くなりがちなうえ、管体部11の内周面の端部の樹脂被覆33は逆に厚くなりがちである。加えて、同じく前記擦り付け作用の不足により、フランジ部12の樹脂被覆31,32やそれに連なる樹脂被覆33の仕上がり状態が振り掛け法ほど良好にはならない。
そのため、フランジ部12の樹脂被覆31〜33を良好に仕上げることが必要な場合には、やはり溶融樹脂の固化前にローラを擦り付けたり固化後に研削等で仕上げるといった付帯工程を後続させることが行われている。
【0009】
【特許文献1】特開昭56−095359号公報(特公昭60-22985号公報)
【特許文献2】特開昭58−113694号公報(特公平01-31078号公報)
【特許文献3】特開昭58−112070号公報(特公昭61-54472号公報)
【特許文献4】特開昭63−143965号公報(特公平04-78351号公報)
【特許文献5】特開平08−071503号公報
【特許文献6】特開平09−155286号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
このように、従来の樹脂ライニングでは、フランジ付き管体のフランジ部全外面に樹脂被覆を形成する場合、流動浸漬法は実施されていても振り掛け法は実施されていなかった。
しかしながら、振り掛け法には仕上げ工程なしでも良好な樹脂被覆を十分に厚く而も一様に形成することができるという利点がある。
そこで、フランジ付き管体のフランジ部の全面を振り掛け法にて施工しうる樹脂ライニング装置や方法を案出することが重要な技術課題となる。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明の管体フランジ用ライニング装置(請求項1)は、このような課題を解決するために創案されたものであり、フランジ付き管体を、該管体の少なくとも二箇所に転動輪を取り付けた装備体の形でターニングローラで回転させることにより該管体を水平に保持して軸心回転させる回転装置と、空間を壁体で三方から囲ってコの字状包囲壁を形成するとともに前記管体のフランジ部の上方に臨んだとき該フランジ部の内向き端面と外周面と外向き端面とに前記壁体の下端部が夫々粉体樹脂の徐行通過に供する間隙を伴って対向する構造の粉体樹脂適用ホッパーと、この粉体樹脂適用ホッパーを前記コの字状包囲壁と前記フランジ部の外周面とによって四方から漏斗状に包囲された粉体樹脂滞在ダムが形成される姿勢に保持して前記フランジ部に上方から臨ませるための入退自在なホッパー保持ユニットと、前記粉体樹脂適用ホッパーの前記粉体樹脂滞在ダムに粉体樹脂を流し込む樹脂供給ユニットとを備えている、ことを特徴とする。
【0012】
また、本発明の管体フランジ用ライニング装置(請求項2)は、上記の請求項1記載の管体フランジ用ライニング装置であって更に、前記粉体樹脂適用ホッパーの下端部にて前記フランジ部の内向き端面と外向き端面との二端面に間隙を伴って対向する二壁体の前記二端面との間隙は、その二端面法線方向の寸法が前記粉体樹脂の通過に係る進入側から排出側に向けて小さくなってゆく楔形となっている、ことを特徴とする。
【0013】
さらに、本発明の管体フランジ用ライニング装置(請求項3)は、上記の請求項1又は請求項2記載の管体フランジ用ライニング装置であって更に、前記粉体樹脂適用ホッパーは、その下端部にて前記フランジ部の内向き端面と外向き端面との二端面に間隙を伴って対向する二壁体が、前記二端面との間隙内を占める粉体樹脂層に対して押圧力を及ぼす構造となっている、ことを特徴とする。
【0014】
また、本発明の管体フランジ用ライニング装置(請求項4)は、上記の請求項3記載の管体フランジ用ライニング装置であって更に、前記押圧力は、前記フランジ部半径方向の圧力分布が調整可能となっている、ことを特徴とする。
【0015】
また、本発明のフランジ付き管体の樹脂ライニング方法(請求項5)は、上記の課題を解決するために創案されたものであり、加熱したフランジ付き管体を水平に保持して軸心回転させながら、前記フランジ付き管体の管体部の内周面および外周面の何れか一方または双方にほぼ均一な分布状態で粉体樹脂を振り掛けることにより該管体部に樹脂被覆を融着形成させるとともに、前記フランジ付き管体のフランジ部に粉体樹脂を振り掛けて供給しつつ供給粉体樹脂を該フランジ部の内向き端面と外周面と外向き端面とに三方から擦り付けることにより該フランジ部の全面に樹脂被覆を融着形成させる、ことを特徴とする。
【0016】
また、本発明のフランジ付き管体の樹脂ライニング方法(請求項6)は、上記の請求項5記載のフランジ付き管体の樹脂ライニング方法であって更に、前記フランジ付き管体のフランジ部に対する樹脂被覆の融着形成を請求項1乃至請求項4の何れか一項に記載された管体フランジ用ライニング装置で行うことを特徴とする。
【0017】
また、本発明のフランジ付き管体の樹脂ライニング方法(請求項7)は、上記の請求項6記載のフランジ付き管体の樹脂ライニング方法であって更に、その方法を実施するに際して、前記転動輪として管体結合部に周方向に沿った少なくとも三箇所に突起を設けたものを用いる、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【0018】
このような本発明の管体フランジ用ライニング装置(請求項1)にあっては、フランジ付き管体のフランジ部に樹脂ライニングを施すときには、先ずフランジ付き管体が加熱され、適温まで熱くなったフランジ付き管体が回転装置によって水平に保持され、そこへ粉体樹脂適用ホッパーが進入してくる。そして、粉体樹脂適用ホッパーが管体のフランジ部の上方に臨んだときには、粉体樹脂適用ホッパーの壁体の下端部が夫々間隙を伴ってフランジ部の内向き端面と外周面と外向き端面とに対向するので、フランジ部が粉体樹脂適用ホッパーによって隙間は空けつつも三方から囲まれ、その直ぐ上に粉体樹脂適用ホッパーのコの字状包囲壁が来て、漏斗状の粉体樹脂滞在ダムがフランジ部の外周面上に位置する。
【0019】
それから、フランジ付き管体が回転装置によって軸心回転させられ、さらに樹脂供給ユニットによって粉体樹脂適用ホッパーのコの字状包囲壁に粉体樹脂が流し込まれる。そうすると、粉体樹脂が粉体樹脂滞在ダムを経て粉体樹脂適用ホッパーとフランジ部との間隙へ流れ込み、粉体樹脂の一部はフランジ部の表面に融着し、粉体樹脂の残りは重力に引かれて或いは軸心回転に伴って間隙を徐行状態で通過しそれから落下する。このように粉体樹脂滞在ダム経由で間隙に粉体樹脂を流し込むようにしたことにより、フランジ部の回転に伴って、粉体樹脂が滞り無く且つ満遍なくフランジ部の内向き端面と外周面と外向き端面とに行き渡るとともに、被覆になる融着樹脂が未融着の通過粉体樹脂によってフランジ部に擦り付けられるので、フランジ部の外面の全域に十分な厚さで仕上がり良好な樹脂被覆が形成されることとなる。
【0020】
このようにフランジ付き管体のフランジ部の全面が振り掛け法で施工されることに加えて更に、フランジ付き管体を水平に保持する回転装置にはフランジ付き管体に転動輪を取り付けた装備体をターニングローラで回転させる態様のものを採用してフランジ付き管体の外周面がほとんど塞がれないようにしたことにより、外周面振り掛け装置(例えば特許文献1参照)との併用が可能なものとなっている。また、フランジ部と対向する粉体樹脂適用ホッパーを三壁体で構成してフランジ部の一部分にしか対向させないようにしたことにより、管体中空部の端面が閉塞されないので、内周面振り掛け装置(例えば特許文献1参照)との併用も可能なものとなっている。
したがって、この発明によれば、フランジ付き管体のフランジ部の全面を振り掛け法にて施工しうる樹脂ライニング装置であってフランジ付き管体の内外周面への振り掛け法による同時施工にも適した装置を実現することができる。
【0021】
また、本発明の管体フランジ用ライニング装置(請求項2)にあっては、粉体樹脂適用ホッパーの二壁体とフランジ部の二端面との間隙が粉体樹脂の進入側から排出側に向けて小さくなってゆくようにしたことにより、粉体樹脂の進入が広い間口から円滑に行われるうえ、進入した粉体樹脂は、排出側に向けての通過に伴って楔形状による圧密化が進んで嵩密度が増し、延いては擦り付け作用が強まり、被覆の厚さや仕上がり外観の確保に好ましい状況となる。
【0022】
さらに、本発明の管体フランジ用ライニング装置(請求項3)にあっては、粉体樹脂適用ホッパーの二壁体から間隙内の粉体樹脂層に押圧力が及ぶようにしたことにより、その押圧力が通過粉体樹脂と融着樹脂を順に介してフランジ部にまで及ぶ。そのため、通過粉体樹脂が融着樹脂をフランジ部に対して確実に擦り付けることとなる。
また、本発明の管体フランジ用ライニング装置(請求項4)にあっては、通過粉体樹脂が融着樹脂を擦り付けるときの押圧力について圧力分布を調整できるようにしたことにより、粉体樹脂の特性に対応した適切な条件出しが容易に行えるので、各種の粉体樹脂を使用することができる。
【0023】
また、フランジ付き管体の樹脂ライニング方法(請求項5)にあっては、加熱されて適温まで熱くなったフランジ付き管体が水平になって軸心回転している状態で、そのフランジ付き管体の管体部の内周面や外周面に対し振り掛け法にて仕上がり良好な樹脂被覆が形成されると同時に、粉体樹脂がフランジ付き管体のフランジ部にも振り掛けられてフランジ部の内向き端面と外周面と外向き端面とに三方から擦り付けられるので、フランジ付き管体のフランジ部の全面にも振り掛け法にて十分な厚さで仕上がり良好な樹脂被覆が形成される。
したがって、この発明によれば、フランジ付き管体の管体部の内外周面に加えてフランジ部の全面にも振り掛け法にて同時に施工しうる樹脂ライニング方法を実現することができる。
【0024】
また、本発明のフランジ付き管体の樹脂ライニング方法(請求項6)にあっては、フランジ付き管体のフランジ部に対する樹脂被覆の融着形成が、請求項1〜請求項4記載の管体フランジ用ライニング装置の使用により、自動で而も適切に、振り掛け法でなされることとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0025】
本発明の管体フランジ用ライニング装置の一実施形態(第1形態)について、その構成を、図面を引用して説明する。図1は、左右一対の管体フランジ用ライニング装置50を組み込んだフランジ付き管体の樹脂ライニング装置40の全体を示し、(a)が装置全体の概略正面図、(b)が回転装置43の正面図、(c)が回転装置43のAA断面図、(d)が右側の管体フランジ用ライニング装置50の正面図、(e)がその右側面図である。また、図2は右側の管体フランジ用ライニング装置50の要部の構造を示し、(a)がそのうちの粉体樹脂適用ホッパー60及びホッパー保持ユニット54〜58先端部の正面図、(b)がその右側面図、(c)が粉体樹脂適用ホッパー60の正面図、(d)が粉体樹脂適用ホッパー60の右側面図、(e)が粉体樹脂適用ホッパー60の背面斜視図である。さらに、図3は、フランジ付き管体10のフランジ部12に粉体樹脂適用ホッパー60を臨ませたところの背面斜視図、(b)がその縦断背面図である。
【0026】
このフランジ付き管体の樹脂ライニング装置40は(図1(a)参照)、フランジ付き管体10のほぼ全面を一工程で処理するために、処理対象のフランジ付き管体10を水平に保持して軸心回転させるために適宜距離だけ左右に離れて配置された一対の回転装置43と、フランジ付き管体10の管体部11の外周面の全域に振り掛け法にて樹脂被覆を形成するために管体部11の上方に設置された外周面振り掛け装置41と、管体部11の内周面の全域にやはり振り掛け法にて樹脂被覆を形成するためにフランジ付き管体10の軸方向たとえば右方に設置された内周面振り掛け装置42と、フランジ付き管体10の左右端の両フランジ部12の外面の全域に振り掛け法にて樹脂被覆を形成するために各フランジ部12に臨んで配置された一対の管体フランジ用ライニング装置50と、フランジ付き管体10の表面に付着した溶融樹脂を冷却する図示しない冷却設備とを具えている。
【0027】
外周面振り掛け装置41や内周面振り掛け装置42は特許文献1等で公知なうえ使用実績も長年に及ぶものであり、回転装置43は(図1(b),(c)参照)、自身の管体との接触部の周方向に沿った四箇所に先端の細い内向き突起46の付いた二つ割リング45(転動輪)と、それを載せて転動させるターニングローラ44とを具えたものであり、二つ割リング45を二つに割ってフランジ付き管体10の管体部11に突起46の先端を当接させた態様で装着して転動輪を形成し、この転動輪装備体をターニングローラ44にて回転させるようになっており、これも特許文献4等で公知なものであり、さらに冷却設備も特許文献6等で公知になっているので、それらの詳細な説明は割愛して、以下、新規な管体フランジ用ライニング装置50を詳述する。
【0028】
管体フランジ用ライニング装置50は、この例では一対が左右に分かれて配置されているが(図1(a)参照)、左右それぞれに同様のものが設置され、施工対象のフランジ部12が一個だけのときは装置50も一台で足りるようなものなので、以下、右側の装置50を詳述する(図1(d)〜図3(b)参照)。
管体フランジ用ライニング装置50は(図1(d)〜(e)参照)、例えば門形の支持枠51と、その上部に取り付けられた樹脂供給ユニット52〜53及びホッパー保持ユニット54〜58と、ホッパー保持ユニット54〜58の下端に取り付けられた粉体樹脂適用ホッパー60とを具えたものである。
粉体樹脂適用ホッパー60は、後に詳述するが(図3参照)、三個の摺板61〜63(第1〜第3壁体)からなり、摺板61〜63が空間を三方から囲ってコの字状包囲壁を形成していて、このコの字状包囲壁にフランジ部12の外周面も加えた四方から空間を囲うことで粉体樹脂滞在ダム64を形成するようになっている。
【0029】
ホッパー保持ユニット54〜58は(図1(d)〜(e)参照)、そのような粉体樹脂適用ホッパー60を例えば斜め上向きに開口する態様となる姿勢に保持して具体的には摺板61〜63を傾斜させて保持してフランジ付き管体10のフランジ部12に上方から臨ませることによりコの字状包囲壁の粉体樹脂適用ホッパー60とフランジ部12の外周面とで空間を四方から囲んでフランジ部12の外周面上に漏斗状の粉体樹脂滞在ダム64を形成するためのものであり、それに適う入退自在機能の具現化のため、鉛直な昇降アーム56をジャッキ54で上下移動させるとともに、昇降アーム56の水平方向位置をガイド55にて調整してから固定できるようになっている。また(図2参照)、昇降アーム56の下端部に連結された傾斜アーム57の取り付け角度θを長穴のボルト締め等にて例えば20゜〜70゜の範囲で調整できるようにもなっている。さらに(図1(d)〜(e)参照)、傾斜アーム57の下端部にハンド部58が取り付けられている。
【0030】
このハンド部58は(図2参照)、適宜なスライド機構等を介して傾斜アーム57に装着されていて管体部11の軸方向へ或る範囲なら自在に移動できるようになっている。しかも、ハンド部58は、その下部が粉体樹脂適用ホッパー60を着脱可能に装着されるホッパー保持部になっているが、そのホッパー保持部が適宜調整可能な内蔵バネ59等で軽く付勢されていて、付勢力を上回る力が拡幅方向に働くと拡幅するようになっている。
そのため、ホッパー保持ユニット54〜58にて保持された粉体樹脂適用ホッパー60は、フランジ付き管体10のフランジ部12に臨んだとき、内端摺板61と外端摺板63がフランジ部12の二端面との間隙内を占める粉体樹脂層に対して押圧力を及ぼすとともに、回転に伴ってフランジ部12の対向部位が振れ動いたとしてもそれに倣って追随して、擦り付け力を適宜な程度に維持するようになっている。また、内径側のバネ力と外径側のバネ力とを個別に調整する等のことでフランジ部12半径方向の圧力分布も調整できるようになっている。
【0031】
樹脂供給ユニット52〜53は(図1(d)〜(e)参照)、粉体樹脂30を貯留している樹脂供給ホッパー52と、樹脂供給ホッパー52から下方へ延びて先端をフランジ部12の外周面における粉体樹脂適用ホッパー60の対向部位かその直上に向けた樹脂供給ホース53と、落下した粉体樹脂30を受け入れる図示しない回収機構とを具えている。そして、粉体樹脂適用ホッパー60がホッパー保持ユニット54〜58によって傾斜させられてフランジ部12に上方から臨んで、粉体樹脂適用ホッパー60とフランジ部12の囲う粉体樹脂滞在ダム64がフランジ部12の外周面上に位置している状態では、その粉体樹脂滞在ダム64に粉体樹脂30を一定流量で流し込むようになっている。その流量値は随時設定変更可能で適宜調整しうるものである。
【0032】
粉体樹脂適用ホッパー60は(図2参照)、フランジ部12の内向き端面,外周面,外向き端面との間に粉体樹脂の徐行通過に供する適度な隙間を空けて略コの字状に相対配置された三枚の摺板61,62,63(第1〜第3壁体、コの字状包囲壁)からなり、ホッパー保持ユニット54〜58のハンド部58によってそれを下方へ延長する状態で保持されて略コの字状の相対配置を維持するものである。摺板61,62,63は、何れも、例えばシリコンゴムを発泡させて長方形板状に形成したシリコンスポンジからなり、粉体樹脂を介した溶融樹脂の擦り付けに適う程度の剛性は具備しているが、擦り付けても樹脂に傷を付けたり荒らしたりしないよう十分に柔らかいものとなっている。
【0033】
ここで、内端摺板61と外端摺板63に係るフランジ部12の表裏端面との隙間は、上記端面法線方向の寸法が粉体樹脂の通過に係る進入側から排出側に向けて小さくなってゆく楔形となっている。これにより、粉体樹脂の進入が広い間口から円滑に行われるうえ、進入した粉体樹脂は、排出側に向けての通過に伴って楔形状による圧密化が進んで嵩密度が増し延いては擦り付け作用が強まるという、被覆の厚さや仕上がり外観の確保に好ましい状況となっている。なお、上記進入側と排出側は大まかに云えば上方と下方であるが、フランジ部12の軸心回転に伴ってフランジ部12の周方向に進路が傾斜する傾向にあるので、これに対応して上記楔形状の方位設定を行うことが望ましい。
【0034】
そして(図3参照)、粉体樹脂適用ホッパー60が傾斜して上方からフランジ部12に臨んだとき、内端摺板61(第1壁体)の概ね下半分がフランジ部12の内向き端面に対向し、周面摺板62(第2壁体)の下辺がフランジ部12の外周面に対向し、外端摺板63(第3壁体)の概ね下半分がフランジ部12の外向き端面に対向して、フランジ部12の内向き端面と外周面と外向き端面とが三方から夫々粉体樹脂の徐行通過に供する間隙を保って囲まれるとともに、粉体樹脂適用ホッパー60のコの字状包囲壁とフランジ部12の外周面とで四方から囲われた漏斗状の粉体樹脂滞在ダム64がフランジ部12の外周面上に形成されるようになっている。摺板61,62,63それぞれとフランジ部12との間隙もハンド部58にて調整できるようになっている。粉体樹脂適用ホッパー60が一時に対向するのはフランジ部12の一部分であるが、フランジ付き管体10が軸心回転することにより粉体樹脂適用ホッパー60の対向部位はフランジ部12の全面に展開される。
【0035】
この実施形態(第1形態)のフランジ付き管体の樹脂ライニング装置40を使用したフランジ付き管体の樹脂ライニング方法について、図面を引用して説明する。図1は、(a)が上記装置40を用いてフランジ付き管体10に樹脂ライニングを施そうとするところの全体概略正面図、(b)がフランジ付き管体10を回転装置43に保持させたところの正面図である。また、図3は、(a)がフランジ付き管体10のフランジ部12に粉体樹脂適用ホッパー60を臨ませたところの背面斜視図、(b)がその縦断背面図である。さらに、図4は、(a)が管体10のフランジ部12に粉体樹脂適用ホッパー60を臨ませて粉体樹脂30を振り掛けているところの縦断正面図、(b)が同状態の右側面図である。
【0036】
先ず(図1(b)参照)、フランジ付き管体10の管体部11に二つ割リング45を装着して、二つ割リング45をターニングローラ44に載せることによりフランジ付き管体10を水平に保持する。また(図1(a)参照)、外周面振り掛け装置41はフランジ付き管体10の管体部11の上方に平行配置し、内周面振り掛け装置42はフランジ付き管体10の中空部を覗き込める所に配置し、フランジ付き管体10の両端のフランジ部12に臨む所それぞれに管体フランジ用ライニング装置50を配置するが、この段階では、外周面振り掛け装置41は管体部11の上方か横へ待避させ、内周面振り掛け装置42はフランジ付き管体10の中空部から外へ待避させ、管体フランジ用ライニング装置50の粉体樹脂適用ホッパー60はホッパー保持ユニット54〜58にて上昇させてフランジ部12の上方へ待避させておく。
【0037】
その状態で、管体部11の下方やフランジ部12の下方に適宜個数の熱源たとえばガスバーナーを設置し、フランジ付き管体10を回転装置43で軸心回転させながら加熱する。そして、被覆形成対象であるフランジ付き管体10全面が樹脂の融着に適した温度たとえば290℃±10℃になったら、加熱を止めて、外周面振り掛け装置41にはその粉体樹脂放出口を管体部11の直ぐ上に位置させ、内周面振り掛け装置42にはその粉体樹脂放出口をフランジ付き管体10の中空部に進入させ、管体フランジ用ライニング装置50には粉体樹脂適用ホッパー60を下降させてフランジ部12に臨ませるとともに樹脂供給ホース53も下降させてホース先端を粉体樹脂適用ホッパー60とコの字状包囲壁の内側に向けさせる。
【0038】
そのとき(図3参照)、適当に傾斜している粉体樹脂適用ホッパー60が上方からフランジ部12に臨み、フランジ部12の内向き端面と外周面と外向き端面とが粉体樹脂適用ホッパー60によって三方から囲まれて、間隙が適切になったら、下降動作を停止して、その状態を維持させる。
それから、回転装置43にてフランジ付き管体10を軸心回転させながら、並行して、外周面振り掛け装置41からポリエチレン粉末などの粉体樹脂を均一分布状態で放出させることにより振り掛け法にて管体部11の外周面に樹脂被覆を形成させ、内周面振り掛け装置42からやはりポリエチレン粉末などの粉体樹脂を均一分布状態で放出させることにより振り掛け法にてフランジ付き管体10の内周面にも樹脂被覆を形成させ、さらに管体フランジ用ライニング装置50にも粉体樹脂30を放出させる。
【0039】
そうすると(図4参照)、粉体樹脂30が、樹脂供給ホース53から粉体樹脂滞在ダム64へ次々に供給され、粉体樹脂滞在ダム64に一時貯留されてから粉体樹脂適用ホッパー60とフランジ部12との間隙に滑り落ちるようにして徐行状態で間断なく入り込み、フランジ部12の表面に接触したり近づいたものは熱で溶けてフランジ部12の表面に融着して樹脂被覆34となり、それより離れたものは粉体樹脂適用ホッパー60によって押されて融着状態の樹脂被覆34に擦り付けられる。そして、フランジ付き管体10の軸心回転に伴い、フランジ部12の外面の全域に樹脂被覆34が形成されそれに粉体樹脂30が擦り付けられる。
【0040】
しかも、その際、フランジ部12が振れ動いたりすると、それに粉体樹脂適用ホッパー60が追随する。また、内端摺板61や外端摺板63とフランジ部12との間隙への粉体樹脂30の落下量が変動したりすると、それに応じて内端摺板61や外端摺板63が拡幅移動する。そのため、粉体樹脂30の分散流下状態も擦り付け力やその源の押圧力の分布状態も概ね一定に保たれる。
そして、樹脂被覆34が所望厚さに成長するのに足りる時間が経過したところで、粉体樹脂30の供給を止め、外周面振り掛け装置41や内周面振り掛け装置42さらには粉体樹脂適用ホッパー60を待避させてから、フランジ付き管体10を水冷等にて冷却する。
【0041】
こうして、管体部11の外周面や内周面ばかりかフランジ部12の全面にも同時に樹脂被覆34が形成される。しかも、樹脂被覆34の厚みは何処もほとんど同じになり、樹脂被覆34の表面は何処も振り掛け法による良好な仕上がり状態となる。
常温に戻ったフランジ付き管体10は、ターニングローラ44から降ろして、二つ割リング45を外し、突起46が当接していたため樹脂被覆34が形成されなかった小面積の部位だけはライニング補修作業の要領で樹脂被覆を追加形成する。
これでフランジ付き管体10の全面被覆が完成する。樹脂被覆表面の研削仕上げは不要である。また、樹脂被覆は管体部11とフランジ部12との境でも均質である。
【実施例1】
【0042】
上述したフランジ付き管体の樹脂ライニング装置40を用いて行った本発明のフランジ付き管体の樹脂ライニング方法の実施例1を説明する。
【0043】
管体10の管体部11の寸法は、「SGP 24B外径φ609.6)×7.9t」であり、フランジ部12の形状は、「JIS10K フランジ」に規定されたものであり、回転装置43による回転速度は、6〜10rpmであった。また、管体フランジ用ライニング装置50による粉体樹脂30の流量は、15〜20l/minであり、粉体樹脂30の振り掛け時間は、約2minであった。
その結果、樹脂被覆34の膜厚は、1.5〜2.0mmとなり、管体部11の内外もフランジ部12も共に均一にすることができた。また、樹脂被覆34の仕上がり外観は、十分な擦り付け作用によって何処も良好であった。
【0044】
[その他]
上記の実施形態では、回転装置43を管体フランジ用ライニング装置50とは別のものとして説明したが、この管体フランジ用ライニング装置50は回転装置43を組み合わせて使用されるようになっているので、管体フランジ用ライニング装置50と回転装置43とを併せて管体フランジ用ライニング装置と呼んでも不都合はない。
フランジ付き管体10は、上述した鋼管の他、フランジ付き塔槽類でも良い。
【0045】
粉体樹脂30は、上述したポリエチレン粉末の他、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエステル、可融性を残したエポキシ樹脂などの粉体でも良い。
粉体樹脂適用ホッパー60は、上述したシリコンスポンジなどの合成ゴムスポンジや天然ゴムスポンジの他、織布や不織布の縫い合わせ積層体等の他の可撓性材料で構成しても良い。
回転装置43は、一対に限らないので、フランジ付き管体10が長いとき等には、三台以上を飛び石状に配置しても良い。
【産業上の利用可能性】
【0046】
本発明の管体フランジ用ライニング装置やフランジ付き管体の樹脂ライニング方法は、上水道、純水プラント、化学プラント(薬注ライン)、石油プラント、海水取水設備、下水・中水設備等の、流送物による腐食やそれに伴う流送物の汚染を避けたい配管類、塔槽類に有用であり、埋設配管、汚染配管、水中配管といった外面も腐食環境に曝される配管に特に有用である。
【図面の簡単な説明】
【0047】
【図1】本発明の一実施形態(第1形態)について、左右一対の管体フランジ用ライニング装置を用いたフランジ付き管体の樹脂ライニング方法の全体像を示し、(a)がライニング実行時の装置全体の概略正面図、(b)が回転装置の正面図、(c)がそのAA断面図、(d)が右側の管体フランジ用ライニング装置の正面図、(e)がその右側面図である。
【図2】管体フランジ用ライニング装置の要部の構造を示し、(a)が粉体樹脂適用ホッパー及びホッパー保持ユニット先端部の正面図、(b)がその右側面図、(c)が粉体樹脂適用ホッパーの正面図、(d)が粉体樹脂適用ホッパーの右側面図、(e)が粉体樹脂適用ホッパーの背面斜視図である。
【図3】(a)が管体のフランジ部に粉体樹脂適用ホッパーを臨ませたところの背面斜視図、(b)がその縦断背面図である。
【図4】(a)が管体のフランジ部に粉体樹脂適用ホッパーを臨ませて粉体樹脂を振り掛けているところの縦断正面図、(b)が同状態の右側面図である。
【図5】従来の管体フランジ樹脂ライニング方法を示し、(a)が要部の縦断正面図、(b)が右側面図、(c)がライニング済み管体のフランジの一部の断面図である。
【符号の説明】
【0048】
10…フランジ付き管体、
11…管体部、12…フランジ部、13…ボルト挿通穴、
20…流動浸漬装置、21…流動槽、22…逃げ、
30…粉体樹脂、31,32,33,34…樹脂被覆、
40…フランジ付き管体の樹脂ライニング装置、
41…外周面振り掛け装置、42…内周面振り掛け装置、
43…回転装置、44…ターニングローラ、
45…二つ割リング(転動輪)、46…突起、
50…管体フランジ用ライニング装置、
51…支持枠、52〜53…樹脂供給ユニット、
52…樹脂供給ホッパー、53…樹脂供給ホース、
54〜58…ホッパー保持ユニット、54…ジャッキ、55…ガイド、
56…昇降アーム、57…傾斜アーム、58…ハンド部、
60…粉体樹脂適用ホッパー、
61…内端摺板(第1壁体)、62…周面摺板(第2壁体)、
63…外端摺板(第3壁体)、64…粉体樹脂滞在ダム

【特許請求の範囲】
【請求項1】
フランジ付き管体を、該管体の少なくとも二箇所に転動輪を取り付けた装備体の形でターニングローラで回転させることにより該管体を水平に保持して軸心回転させる回転装置と、空間を壁体で三方から囲ってコの字状包囲壁を形成するとともに前記管体のフランジ部の上方に臨んだとき該フランジ部の内向き端面と外周面と外向き端面とに前記壁体の下端部が夫々粉体樹脂の徐行通過に供する間隙を伴って対向する構造の粉体樹脂適用ホッパーと、この粉体樹脂適用ホッパーを前記コの字状包囲壁と前記フランジ部の外周面とによって四方から漏斗状に包囲された粉体樹脂滞在ダムが形成される姿勢に保持して前記フランジ部に上方から臨ませるための入退自在なホッパー保持ユニットと、前記粉体樹脂適用ホッパーの前記粉体樹脂滞在ダムに粉体樹脂を流し込む樹脂供給ユニットとを備えている、ことを特徴とする管体フランジ用ライニング装置。
【請求項2】
前記粉体樹脂適用ホッパーの下端部にて前記フランジ部の内向き端面と外向き端面との二端面に間隙を伴って対向する二壁体の前記二端面との間隙は、その二端面法線方向の寸法が前記粉体樹脂の通過に係る進入側から排出側に向けて小さくなってゆく楔形となっている、ことを特徴とする請求項1記載の管体フランジ用ライニング装置。
【請求項3】
前記粉体樹脂適用ホッパーは、その下端部にて前記フランジ部の内向き端面と外向き端面との二端面に間隙を伴って対向する二壁体が、前記二端面との間隙内を占める粉体樹脂層に対して押圧力を及ぼす構造となっている、ことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の管体フランジ用ライニング装置。
【請求項4】
前記押圧力は、前記フランジ部半径方向の圧力分布が調整可能となっている、ことを特徴とする請求項3記載の管体フランジ用ライニング装置。
【請求項5】
加熱したフランジ付き管体を水平に保持して軸心回転させながら、前記フランジ付き管体の管体部の内周面および外周面の何れか一方または双方にほぼ均一な分布状態で粉体樹脂を振り掛けることにより該管体部に樹脂被覆を融着形成させるとともに、前記フランジ付き管体のフランジ部に粉体樹脂を振り掛けて供給しつつ供給粉体樹脂を該フランジ部の内向き端面と外周面と外向き端面とに三方から擦り付けることにより該フランジ部の全面に樹脂被覆を融着形成させる、ことを特徴とするフランジ付き管体の樹脂ライニング方法。
【請求項6】
前記フランジ付き管体のフランジ部に対する樹脂被覆の融着形成を請求項1乃至請求項4の何れか一項に記載された管体フランジ用ライニング装置で行うことを特徴とする請求項5記載のフランジ付き管体の樹脂ライニング方法。
【請求項7】
請求項6に記載されたフランジ付き管体の樹脂ライニング方法を実施するに際して、前記転動輪として管体結合部に周方向に沿った少なくとも三箇所に突起を設けたものを用いる、ことを特徴とするフランジ付き管体の樹脂ライニング方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2008−157358(P2008−157358A)
【公開日】平成20年7月10日(2008.7.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−347174(P2006−347174)
【出願日】平成18年12月25日(2006.12.25)
【出願人】(000208695)第一高周波工業株式会社 (90)
【Fターム(参考)】