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発明の名称 塗料タンク
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−328610
公開日 平成10年(1998)12月15日
出願番号 特願平9−142368
出願日 平成9年(1997)5月30日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小橋 信淳
発明者 豊田 繁 / 小関 正人 / 佐竹 志伸 / 池 宣勝 / 結城 勇
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 管内を移動しながら管内壁面に塗膜形成するための塗料として用いられる樹脂液を収容している塗料タンクであって、上記管内での移動方向を軸方向とし、軸方向に伸縮可能な袋体からなる樹脂液収容体と、上記樹脂液収容体中で該樹脂液収容体の内面に当接可能であって、上記軸方向に沿って伸縮変形可能な弾性体と、上記塗料タンク内で上記樹脂液収容体における樹脂吐出側と反対側に配置されて上記塗料タンクの内径に相当させた外形を有し、上記軸方向に移動可能な転動部材とを備え、上記樹脂液収容部体が内部を負圧化されることにより上記軸方向に収縮変形するのにあわせて上記転動部材が同方向に移動することにより、内部に収容している樹脂液が上記樹脂吐出側に向け押し出されるように構成したことを特徴とする塗料タンク。
【請求項2】 請求項1記載の塗料タンクにおいて、上記樹脂液収容体は、可撓性を有する外郭部材の内側に配置されている伸縮変形可能な袋体とその袋体内に配置されているコイルスプリングとで構成されていることを特徴とする塗料タンク。
【請求項3】 請求項2記載の塗料タンクにおいて、上記コイルスプリングは、収縮した際に同心円で隣合う螺旋を形成可能な円錐コイルスプリングが用いられることを特徴とする塗料タンク。
【請求項4】 請求項1記載の塗料タンクにおいて、上記樹脂液収容体は、遠心塗布手段に連結可能な構成を有し、遠心塗布手段の回転により発生する負圧が内部に作用することで長手方向に収縮変形することを特徴とする塗料タンク。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、塗料タンクに関し、さらに詳しくは、管路内等の狭い空間内で移動しながら管路内壁面に塗膜を形成する塗布装置に塗料としての樹脂液を供給するための塗料タンクに関する。
【0002】
【従来の技術】地中等に埋設されているガス管、水道管、あるいは通信管路等の既設配管には、鋼管や鋳鉄管等の金属管あるいは硬質ビニール管等の樹脂管が用いられているが、埋設期間が長期にわたると腐食等による老朽化現象が進行する場合がある。このため、老朽化現象が顕著になると、管内に漏洩孔等の欠損部を生じることがあり、このような現象は、特に、金属管を用いた場合に多く見受けられる。
【0003】従来、老朽化現象に対して欠損箇所の補修やその現象の進行を予防する予防保全の目的から、気密性を要求されるガス管、水道管では、管路内面にシールチューブを内張りしたり、また樹脂液を管内面にライニングして管路のシール性を高めるようにした更正修理技術が開発されている。
【0004】樹脂液を管内壁面に塗付してライニングを施す技術には、樹脂液を遠心噴霧させるパッカー方式のライニング技術が提案されている(例えば、特公昭51ー41655号公報)。上記公報記載のライニング技術は、エアモータにより塗料吹付けカップを回転させる構造であるために、エアモータを組込むことにより装置自体が大型化するだけでなく、装置が高価となる。しかも、エアモータへのエア供給用配管等の設備が必要となるばかりでなく、その配管を管路内に挿通する操作が必要となることから、配管の重量等が影響して運搬時や管内への挿通の際の作業性が悪くなる。そこで、このような不具合を解消するライニング技術として、管内空気流を利用して樹脂液の遠心吹き付けを行う技術が提案されている(例えば、本出願の先願に係る特願平8ー53428号)。上記提案技術は、内部に樹脂液の収容部と、この収容部に連通する樹脂通路を有するとともに、樹脂通路末端が周方向に沿って複数の噴射口をなす回転可能な塗付カップとを設け、この塗付カップを管内にて引き動かすことにより生じる管内差圧に起因して生じる管内空気流を利用して回転させ、内部に収容されている樹脂液を遠心力によって噴射口から吐出させるようになっている。
【0005】上記提案技術では、塗布カップ内に樹脂液を充填して噴射口からの遠心吹き付けを行うようになっているが、塗布カップに充填される樹脂液を供給するための構造として、塗布カップに隣接させて塗布カップと共に管内を移動可能な塗料タンクを付設する構造がある。塗料タンクの構造の一つとして、収縮変形可能な樹脂製フイルムで構成した収容袋を用い、この収容袋の端部に塗布カップの噴射口に連通可能な樹脂液通路を接続した構造がある。このような収容袋は、塗布カップが管内を移動する際に生じる管内空気流によって加圧されることにより収容している樹脂液を押し出すようになっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の樹脂液供給構造には、次のような問題があった。収容袋内の樹脂液は、管内空気による加圧圧力が作用することで押し出されるようになっているために、加圧圧力が十分でないと収容袋内に残留することがある。特に、この種、塗装に用いられる樹脂液は、エポキシ等の主剤に加えて硬化剤を含めた二液性の樹脂液が用いられるので、残留した場合には硬化してしまい、全ての量を消費することができないことになる。しかも、収容袋内からの樹脂液の排出位置が収容袋の縦方向での断面中央である場合には、その排出位置よりも低い位置に存在する樹脂液は、重力に逆らっての上方への移動を行わなければならない。このため、樹脂液が良好に排出されないことが多く、結果として収容袋内に残留してしまう可能性が高い。さらに加えて、収容袋の一部が潰れてしまうと、その潰れた部分によって樹脂液の流動が妨げられてしまい、結果として、収容されている樹脂液の全てを消費することができない場合がある。一方、収容袋内の樹脂液の残量が少なくなると、管内空気による加圧圧力が作用した場合、樹脂液の流出抵抗が低減することによって流出量が変化してしまい、均一な樹脂液の供給が維持できなくなる虞があった。
【0007】本発明の目的は、上記従来の塗料タンクにおける問題に鑑み、収容袋に作用する圧力による収容袋の変形等による樹脂液の流出阻害をなくして無駄なくかつ均一量を以て樹脂液の供給を可能にすることができる構造を備えた塗料タンクを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため、請求項1記載の発明は、管内を移動しながら管内壁面に塗膜形成するための塗料として用いられる樹脂液を収容している塗料タンクであって、上記管内での移動方向を軸方向とし、軸方向に伸縮可能な袋体からなる樹脂液収容体と、上記樹脂液収容体中で該樹脂液収容体の内面に当接可能であって、上記軸方向に沿って伸縮変形可能な弾性体と、上記塗料タンク内で上記樹脂液収容体における樹脂吐出側と反対側に配置されて上記塗料タンクの内径に相当させた外形を有し、上記軸方向に移動可能な転動部材とを備え、上記樹脂液収容部体が内部を負圧化されることにより上記軸方向に収縮変形するのにあわせて上記転動部材が同方向に移動することにより、内部に収容している樹脂液が上記樹脂吐出側に向け押し出されるように構成したことを特徴としている。
【0009】請求項2記載の発明は、請求項1記載の塗料タンクにおいて、上記樹脂液収容体は、可撓性を有する外郭部材の内側に配置されている伸縮変形可能な袋体とその袋体内に配置されているコイルスプリングとで構成されていることを特徴としている。
【0010】請求項3記載の発明は、請求項2記載の塗料タンクにおいて、上記コイルスプリングは、収縮した際に同心円で隣合う螺旋を形成可能な円錐コイルスプリングが用いられることを特徴としている。
【0011】請求項4記載の発明は、請求項1記載の塗料タンクにおいて、上記樹脂液収容体は、遠心塗布手段に連結可能な構成を有し、遠心塗布手段の回転により発生する負圧が内部に作用することで長手方向に収縮変形することを特徴としている。
【0012】
【作用】請求項1および4記載の発明では、樹脂液収容体の内部が負圧化されるのに応じて弾性体が収縮変形した際、弾性体が当接している内面の寸法を変化させないで上記軸方向で収縮変形して樹脂液を流出する一方、樹脂液収容体が収縮変形するのにあわせて転動部材が樹脂液収容体の収縮方向と同じ方向に移動して樹脂液収容体の後部を押圧する。これにより、樹脂液収容体内部で樹脂液が流動するための通路が確保されて樹脂液の流動が妨げられないようにできるとともに、転動部材による押し出しによって樹脂液が押し出される。特に、転動部材は樹脂液収容体内の樹脂液残量が少なくなると、残量による移動抵抗が低下することで急峻な動きとなり、大量の樹脂液が吐出されることになるが、弾性体による移動抵抗を均一化することで樹脂液の均一な流出を確保することができる。しかも、請求項4記載の発明では、管内塗装に用いられる遠心塗付手段を負圧発生源とすることにより、収縮変形および転動部材の移動のための手段を準備する必要をなくすことができる。
【0013】請求項2記載の発明では、コイルスプリングを用いるという簡単な構造により、樹脂液収容体の潰れを防止するとともに、転動部材の移動速度を均一化して樹脂液の流出量を均一化することができる。
【0014】請求項3記載の発明では、収縮変形した円錐コイルスプリングが同心円で螺旋を形成するために軸方向で略同一平面で畳み込まれるので、円錐コイルスプリングを内装している樹脂液収容体の収縮変形量が大きくできるとともに、樹脂液収容体内の樹脂液の残量が少なくなった際にも弾性体による転動部材の移動抵抗を均一化しているので、樹脂液の供給量の増大とともに均一供給が行える。
【0015】
【実施例】以下、図示実施例により本発明の詳細を説明する。図1は、請求項1、2および4記載の発明による塗料タンクの実施例を説明するための局部的な断面図であり、同図において、塗料タンク1は、前述した先願明細書に記載されている遠心塗付手段を備えた管内塗装装置に接続されて管内を移動できる構成を備えている。つまり、塗料タンク1は、管内での移動方向を軸方向とし、軸方向に伸縮可能な樹脂液収容体2と、樹脂液収容体2の内部に配置されて軸方向に伸縮変形可能な弾性体3とを主要部として備えている。以下各部について説明する。
【0016】樹脂液収容体2は、連結板20を介して所要長さを単位長さとしてもつカバー5が必要長さに連結されている外郭構造を有し、外郭部材に相当するカバー5の延長方向最外側には端板4、4’が締結により一体化されている。カバー5の外周面には、カバー5の周方向に沿った複数箇所に、図示されない管路内壁面に向け膨出した弾性部材からなる摺動部材6が取り付けられており、摺動部材6の外表面が管路内壁面に当接できるようになっている。端板4、4’のうちで、管内での移動方向前方側(図1においては右側)に位置する端板4’には、その外表面に牽引部材7を掛け止めするためのフック部材8が固定されている。
【0017】端板4、4’には、中心部に穿孔が形成されており、端板4(図1中、左側の端板)側の穿孔にはプラグ栓からなる接続部材9が取り付けられ、端板4’側の穿孔は開放されている。接続部材9は、樹脂液として用いられる材質による劣化を招かない材料によって構成され、図示されない負圧発生源、本実施例では、前述した先願の明細書に開示されている管内塗装装置に連結されるようになっている。このため、接続部材9の軸方向端部のうちで、端板4から外側に向け突出する端部には、接続部材9の抜け止めに用いられるナット10が締結される雄ネジ部9Aおよびさらに最外端に図示されない管内塗付装置側の樹脂液通路に連通する結合部材が締結される雄ネジ部9Bが縦列して形成されている。また、カバー5と端板4とで構成されている内部空間に向け突出する接続部材9の端部には、後述する袋体を取り付けるための接続部9Cが設けられている。さらに接続部材9の内部には、塗料タンク1の内部と外部とを連通させるための樹脂液通路9Dが軸方向に貫通させてある。
【0018】端板4の内側に位置する接続部材9の接続部9Cには、小径の括れた部分が形成され、その括れた部分には袋体10の開口が填め込まれてバンド11によって固定されている。袋体10は、端板4、4’とカバー5とで囲繞された内部空間内に配置された塩化ビニルあるいはポリプロピレン等の樹脂フイルムで構成されて軸方向一端に開口を有し、塗料タンク1の軸方向に伸縮変形可能なものであり、その外周囲がカバー5の内周面に位置する網目状の金属糸12によって保護されている。本実施例では、袋体10の外径寸法がカバー5の内周面に接合している金属糸12の内周面に当接する寸法とされている。一方、袋体10の内部には、弾性体3をなすコイルスプリング13が装填されている。コイルスプリング13は、塗料タンク1の軸方向に伸縮変形可能であり、かつ、袋体10の内周面に当接可能な外径寸法を有している。コイルスプリング13の伸張時での長さは、軸方向両端が袋体10の軸方向両端の内面に当接できる長さにされている。また、コイルスプリング13の弾性力は、内部を負圧化された際の袋体10の収縮変形を容易に行い得る値に設定されている。
【0019】一方、袋体10の内部には、袋体10の収縮変形とともに移動する転動部材50が配設されている。転動部材50は、袋体10が収縮変形する際に端板4’から導入される正圧の外気によって袋体10の収縮変形に追随して移動できる慣性重量を持たせた樹脂製あるいは金属製の球体で構成され、その外形が、膨張時の袋体10の外形に相当、換言すれば、端板4,4’とカバー5とで囲繞された内部空間の内径に相当させた外径を有する形状とされている。
【0020】本実施例は以上のような構成であるから、塗料タンク2は、樹脂液収容体2の袋体10内に樹脂液が充満している状態で管内塗装装置(図示されず)に連結される。この場合には、図1において左側に示した接続部材9が管内塗装装置の連結部に結合される。
【0021】塗料タンク1は、端板4の一方に設けられているフック部材8に掛け止められている牽引部材7が牽引されると、結合されている管内塗装装置(図示されず)とともに管内を移動し、その移動過程で発生する管内空気流により管内塗装装置側で樹脂液の遠心吹付けが行われると、接続部材9内の樹脂液通路9C内が負圧傾向とされる。
【0022】接続部材9の樹脂液通路9C内が負圧化傾向となると、樹脂液通路9Cに連通している袋体10の内部も負圧化傾向となる。塗料タンク1の端板4’に形成されている穿孔が大気に連通しているので、袋体10は、負圧化傾向に応じて塗料タンク1の軸方向に収縮変形することができる。これにより、袋体10内に収容されている樹脂液は、袋体10が負圧化による収縮変形を起こすのに応じて全収縮していないコイルスプリング13のコイル間の隙間および先端部を通って開口に流れ込みその開口から押出される。袋体10の開口から流出する樹脂液は、接続部材9の樹脂液通路9Cを介して管内塗装装置側に向け流出させられる。
【0023】一方、袋体10に収縮変形が起こる過程では、軸方向への収縮と共に径方向での収縮作用も発生するが、袋体10の内部に配置されているコイルスプリング13が袋体10の内周面に当接しているので、図2において実線で示す状態から二点鎖線で示すように、径方向で収縮するのが抑えられて折り畳まれた状態となり、潰れ等が起きない状態に維持される。コイルスプリング13は、袋体10の収縮変形に合せて塗料タンク1の軸方向に収縮変形することができるので、最短のバネ長さ、換言すれば、コイル同士が軸方向に重畳される最大収縮量に達するまでの間、袋体10の径方向での収縮変形を抑制することができる。
【0024】さらに袋体10に負圧が作用して収縮変形する際には、袋体10が収容されている塗料タンク1の空間内部に端板4’の穿孔から外気が入り込む。この場合の外気は転動部材50を押し動かす駆動力となり、袋体10の収縮変形する方向に移動し、袋体10の後部を押圧して袋体10の内部の樹脂液を押し出すことになる。
【0025】一方、袋体10に作用する負圧が一定している場合、袋体10から吐出される樹脂液の量は、袋体10に残っている樹脂液の量によって変化する。つまり、樹脂液の残量が多い場合には袋体10の収縮変形が樹脂の流動抵抗に妨げられるが、樹脂液に残量が少ないと、樹脂液の流動抵抗が小さくなることに転動部材50の移動速度が大きくなり、これによって樹脂液の供給量が一時的に極端な増量傾向となる。これにより、袋体10の収縮変形開始時に比べて収縮変形終了直前とでは、供給される樹脂液の量が異なってしまう。しかし、本実施例では、コイルバネ13を用いた弾性体3の復帰蓄勢力がバネ長さに反比例して大きくなるので、袋体10の収縮変形量が大きくなることによって樹脂液の残量が減少するに従って転動部材50の移動抵抗が大きくされる。このため、袋体10の収縮開始から終了までの間、転動部材50の移動速度が均一化されて樹脂液の吐出量が袋体10の収縮変形量に拘わらず、均一化される。
【0026】本実施例によれば、樹脂液収容体2の袋体10内部に配置したコイルスプリング13によって袋体10の径方向での収縮変形が抑えられるので、袋体10内部からの樹脂液の流出を妨げないようにすることができ、しかもその状態をコイルスプリング13の最大収縮量に達するまでの間、維持できるので、コイルスプリングの線径および巻径の設定によって殆どの樹脂液を袋体10内部から流出させることができる。また、コイルスプリング13が収縮を開始する際には、比較的収縮に必要な力も小さくてすむので、袋体10の収縮変形が迅速化され、袋体10の開口よりも奥側に位置する樹脂液を比較的円滑に押出すことができる。
【0027】次に、請求項3記載の発明の実施例について説明する。請求項3記載の発明は、上記実施例において示した弾性体の構成として、円錐コイルスプリングを用いた点に特徴を有し、その他の構成については上記実施例と同様である。つまり、図3は、請求項3記載の発明の実施例を説明するための局部的な断面図であり、同図において、袋体10の内部に配置されている弾性体として、収縮変形した際に同心円で隣り合う状態の螺旋を形成できる円錐コイルスプリング15が用いられている。円錐コイルスプリング15は、軸方向の長さとして、軸方向両端が袋体10の軸方向両端の内面に当接する長さとされ、さらに先端部の巻径が、樹脂液を取り込める開口径に相当させてある。また、円錐コイルスプリング15の弾性力は、袋体10の収縮変形を阻害しない値に設定されている。なお、本実施例の場合、円錐コイルスプリング15は、袋体10の軸方向の長さに対し、伸張時でのバネ長さは同一でなくてもよい。つまり、円錐コイルスプリング15は、収縮変形し始めた袋体10によって加圧されることが原因して収縮変形し始め、全収縮するまでの間は、コイル間の隙間から接続部9Cに向け樹脂液を取り込める。このため、仮に、円錐コイルスプリング15の軸方向長さが袋体10の軸方向長さよりも短くても樹脂液の取り込みが阻害されない。但し、伸長時でのバネ長さを袋体10の軸方向長さよりも短くした場合には、円錐コイルスプリング15の先端の巻径は、円錐コイルスプリング15が全収縮した場合に樹脂液を取り込める開口が形成できる径とすることが好ましい。
【0028】一方、袋体10における後部には、前述した実施例と同様に、転動部材50が位置しており、袋体10の収縮変形にあわせて端板4’の穿孔から取り込まれる外気によって押し動かされるようになっている。
【0029】本実施例は以上のような構成であるから、先の実施例と同様に、塗料タンク1は、端板4の一方に設けられているフック部材8に掛け止められている牽引部材7が牽引されると、結合されている管内塗装装置(図示されず)とともに管内を移動し、その移動過程で発生する管内空気流により管内塗装装置側で樹脂液の遠心吹付けが行われた際に、接続部材9内の樹脂液通路9C内が負圧傾向とされる。樹脂液通路9C内が負圧化傾向とされた後に起こる袋体10の収縮変形開始および転動部材50の転動さらには、袋体10の収縮変形開始および転動部材50による押圧作用を介した樹脂液の流出に関しては前記実施例と同様である。
【0030】一方、樹脂液収容体2の袋体10が収縮変形が起こる過程では、軸方向への収縮と共に径方向での収縮作用も発生するが、袋体10の内部に配置されている円錐コイルスプリング15が収縮変形し始めると、全収縮するまでの間、コイル間の隙間および先端から樹脂液が流れ込み、接続部材9に向け流出させることができる。袋体10が径方向に収縮した場合には、円錐コイルスプリング15の外周面に袋体10の内周面が当接することにより、それ以上の潰れが阻止されるので、樹脂液の流出を維持することができる。しかも、円錐コイルスプリング15は、全収縮量に達した際、図4に示すように、同心円で隣り合う状態の螺旋を形成できるので、軸方向で略同一平面に納められることになり、これによって、袋体10も、図4中、実線で示す状態から二点鎖線で示すように、軸線方向で折り畳まれて密着した状態となり、収縮量も大きくされる。この結果、図1に示した実施例に示したコイルスプリング13に比較して収縮変形した際の軸方向での長さがさらに短くされるので、内部に残留する樹脂液を少なくして樹脂液の供給に無駄を生じることがない。なお、弾性体3の弾性力は、当然のことではあるが、コイルの線径、巻数およびリード角を選定することにより、袋体10の軸方向での収縮変形を円滑に行わせることを前提として決められることが望ましい。
【0031】また、円錐コイルバネ15が収縮変形する量に応じて転動部材50に作用する移動抵抗力が変化し、特に、袋体10内の樹脂液が少なくなると円錐コイルバネ15の復帰蓄勢力も大きくなるので、転動部材50が急速に移動するのを阻止されて樹脂液の均一吐出が行われる。
【0032】
【発明の効果】以上、請求項1記載の発明によれば、樹脂液収容体の内部が負圧化されるのに応じて弾性体が収縮変形した際、弾性体が当接している内面の寸法を変化させないで上記軸方向で収縮変形して樹脂液を流出する一方、樹脂液収容体が収縮変形するのにあわせて転動部材が樹脂液収容体の収縮方向と同じ方向に移動して樹脂液収容体の後部を押圧する。これにより、樹脂液収容体内部で樹脂液が流動するための通路が確保されて樹脂液の流動が妨げられないようにできるとともに、転動部材による押し出しによって樹脂液が押し出される。特に、転動部材は樹脂液収容体内の樹脂液残量が少なくなると、残量による移動抵抗が低下することで急峻な動きとなり、大量の樹脂液が吐出されることになるが、弾性体による移動抵抗を均一化することで樹脂液の均一な流出を確保することができる。しかも、請求項4記載の発明では、管内塗装に用いられる遠心塗付手段を負圧発生源とすることにより、収縮変形および転動部材の移動のための手段を準備する必要をなくすことができる。
【0033】請求項2記載の発明によれば、コイルスプリングを用いるという簡単な構造により、樹脂液収容体の潰れを防止するとともに、転動部材の移動速度を均一化して樹脂液の流出量を均一化することが可能になる。
【0034】請求項3記載の発明によれば、収縮変形した円錐コイルスプリングが同心円で螺旋を形成するために軸方向で略同一平面で畳み込まれるので、円錐コイルスプリングを内装している樹脂液収容体の収縮変形量が大きくできるとともに、樹脂液収容体内の樹脂液の残量が少なくなった際にも弾性体による転動部材の移動抵抗を均一化しているので、樹脂液の供給量の増大とともに均一供給が可能になる。




 

 


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