(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
適宜温度に加熱したフランジ付き管体の端部に、中央に円孔を設けた、フランジ面のライニング範囲を規制できる蓋治具を取付け、管体を略水平に保持して管軸を中心に回転させながら前記円孔から管体内に挿入した投入管によりその管体内に粉体樹脂を均一に供給して過剰の粉体樹脂は前記円孔の下端から溢出させ、管内面及びこれに続くフランジ面の所定範囲に前記樹脂を融着成膜させるフランジ付き管体の樹脂ライニング方法において、前記蓋治具として、その内面が、フランジ面との間の隙間が中心部に向って中高状に形成され、且つ、前記円孔の下端より下方の間隙が、前記フランジ面に成膜される粉体樹脂を収容できると共に、この蓋治具内面に前記樹脂の融着を防止する処置が施された蓋治具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。
【請求項２】
樹脂融着防止処置が、蓋治具内面への非粘着性表面処理である請求項１に記載の方法。
【請求項３】
蓋治具のフランジへの取付けを磁石により行なう請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の方法を実施した後、引き続いて蓋治具を取外し、未だ軟化状態にあるフランジ面皮膜の表面にローラーがけ又は振動平板の押接による平坦化仕上げを施す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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、フランジ付き直管の管内面及びこれに続くフランジ面の所定範囲に防食等の目的で粉体樹脂ライニングを施す方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
主として直管に適用する粉体樹脂ライニング方法としては、特公昭60-22985号公報に記載されているように、加熱された直管を略水平に保持して管軸を中心として回転させながら管内に粉体樹脂を均等に供給し、均一な所定膜厚のライニング皮膜を形成する方法がある。上記公報には、フランジ付き管体のフランジ面のライニングについては特に言及されていないが、フランジ付き管の管体内面及びフランジ面にライニング皮膜を形成する場合、従来は、図７に示すように、フランジ部ｆのライニングすべき範囲に適当なふところが形成される形状の蓋治具201を用いて、図８に示すように、フランジｆ面に過剰な膜厚の皮膜61fを形成した後、後工程で研削仕上げ加工処理により形状や膜厚の調整を行なっていた。上記の過剰皮膜をなくすため、蓋治具202を図９に示すような最終膜厚に見合った狭い形状に構成すると、粉体樹脂がフランジｆ面に行き亘りにくく、また、温度が上がりやすいため蓋治具202に樹脂が融着しやすくなり、補修の困難な皮膜しか得られない。
【０００３】
即ち、従来のフランジ付き管体の内面に粉体樹脂ライニングを施す方法は、ライニング面積の大部分を占める管内面部分は、種々な粉体樹脂の供給方法により所定の厚みの皮膜を得ることができるが、フランジ面を含む管端は、膜厚不足となった場合、後での補修が困難であるため、大きめの膜厚に施工した後、後工程で研削精整することにより、適正膜厚の平坦な皮膜を得るという方式によっていたのである。
【０００４】
然し乍ら、前記後工程は、ライニング作業が完了した後、水冷して皮膜を固化させてから仕上げ場へ移動し、研削仕上げ加工処理を施す工程から成り、全生産工程の中で占める工数の比率が高く、また、前記蓋治具は、加熱されたフランジからの伝導熱により昇温するため、樹脂が融着に近い状態で付着し、ライニング作業終了後、蓋治具を取り外すときに研削代以上に樹脂が帯同されて、必要な皮膜に欠陥を生じさせる問題もあり、更には、蓋治具の再度の使用のためには、冷却と付着樹脂除去の作業が必要であり、作業能率面から改善が望まれていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記のような従来技術に鑑み、フランジ付き管体に粉体樹脂ライニングを施す方法において、煩雑な後工程なしに、フランジ面にも所定の膜厚の平坦な皮膜を形成できる方法を提供することを、その課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決することを目的としてなされたもので、その構成は、適宜温度に加熱したフランジ付き管体の端部に、中央に円孔を設けた、フランジ面のライニング範囲を規制できる蓋治具を取付け、管体を略水平に保持して管軸を中心に回転させながら前記円孔から管体内に挿入した投入管によりその管体内に粉体樹脂を均一に供給して過剰の粉体樹脂は前記円孔の下端から溢出させ、管内面及びこれに続くフランジ面の所定範囲に前記樹脂を融着成膜させるフランジ付き管体の樹脂ライニング方法において、前記蓋治具として、その内面が、フランジ面との間の隙間が中心部に向って中高状に形成され、且つ、前記円孔の下端より下方の間隙が、前記フランジ面に成膜される粉体樹脂を収容できると共に、この蓋治具内面に前記樹脂の融着を防止する処置が施された蓋治具を用いることを特徴とするものである。
【０００７】
以下、本発明の構成を図により詳細に説明する。図１は本発明方法を実施する状態の一部を断面とした正面図、図２は装着蓋治具の正面図、図３は図１の管端部の拡大断面図、図４は管体部の粉末樹脂がフランジ部に融着して皮膜を形成した状態を示す断面図、図５は管体内面及びフランジ部に皮膜形成後、フランジ部皮膜の平坦度をローラにより向上させる状態を示す説明図、図６は同じく平滑度を振動を加えた平面板により向上させる状態を示す説明図である。
【０００８】
図１において、１は両端にフランジｆを設けたライニングを施すべき管、２は前記フランジｆに装着した蓋治具、３は前記管１をその上に載架し該管１を回転させる回転ローラ架台、４は粉体樹脂供給用投入管、５は粉体樹脂であり、適宜手段で加熱した管１を回転ローラ架台３上に載架し、該管１を回転させた状態で、管１内に粉体樹脂５をその投入管４から均一に供給することにより、管１の内面及びフランジｆ面に融着させて均一な厚みのライニング皮膜６を形成するのである。
【０００９】
而して、本発明方法においては、前述したように、フランジｆ部に形成される皮膜を良好なものとするため、フランジｆに装着する蓋治具２を図２，３のように形成した。即ち、本発明においてフランジｆに装着する蓋治具２は、頂部21が突出した中高状に形成し、フランジｆへの取付け部22から頂部21へ向かうに従ってフランジ面から遠ざかるよう、例えば、半径方向で10〜15度程度の傾斜が付けられた傾斜壁23に形成し、且つ、蓋治具２の頂部21の中央部に粉体供給等のための円孔24が設けてあり、該円孔24の下端24aが過剰の粉体樹脂を溢出させる堰として作用し、蓋治具２の傾斜壁23の内側とフランジｆと上記円孔24の下端24aを含む略水平面とによって形成される空間がフランジｆに形成すべき膜厚に見合った量の粉体樹脂を収容できる容積となるように構成した。尚、上記粉体樹脂収容空間は、フランジ−蓋治具内面間の距離構成と円孔24の下端24aの高さの両方によって決まることとなるが、円孔24の下端24aの高さは管端部の管内面膜厚にも影響するので、円孔下端24aの高さを優先決定し、これに合わせて上記距離構成を決定するのがよい。本発明は管軸を中心に回転させながら行なうライニング方法であり、粉体樹脂の管軸方向移動が少ないことから、上記のように構成すれば、あとは上記空間内の粉体樹脂が全量フランジｆの皮膜形成に与かることによって、適正厚さの皮膜が形成されるので、後工程による研削仕上げを行なわないでも、所期の厚みが得られることになる。
【００１０】
ここで、蓋治具２は加熱されたフランジｆからの伝導熱によって昇温するので、樹脂５が融着に近い状態で付着するのを防止する処置を講じなければならない。この処置として、蓋治具２の傾斜壁23の内面に溶融樹脂に対して非粘着性を示す材質、例えば、クロムめっきやフッ素樹脂コーティング層25を形成するのが作業性，耐久性の両面で推奨される。耐熱性のある離型剤も利用可能である。また、蓋治具２を空冷ないしは水冷される構造とし、或いは蓋治具２の熱容量を大として昇温を防ぐのも有効な処置となる。前記空間内の粉体樹脂は、前記蓋治具の形状の特徴により、フランジ面から離れた位置にある粉体も管体の回転によって遂にはフランジ面と接触するに至るので、蓋治具内面への融着がなければ、全量がフランジ面皮膜形成に与るところとなる。
【００１１】
更に、蓋治具２のフランジ面ｆへの着脱を容易ならしめるために、両者の結合を磁石によって行なうのもよい。例えば、フランジｆ面に接合する面側に管１の呼び径に応じて適当な数の永久磁石７を定量の円周ピッチで嵌め込み，その磁力により吸着、固定するようにすれば、短時間での着脱が可能になる。
【００１２】
一方、本発明におけるライニング皮膜６の形成は、射出成形のような溶融加圧成形ではなく、粉体樹脂の融着による皮膜形成であり、形成された皮膜６の表面平坦性には粉体樹脂及び溶融後の樹脂の流れ性が影響するので、表面に凹凸が形成される場合も生じる。そこで、ライニング皮膜６が形成後の未だ軟化状態にある時点で、図４に示すように、同心軸81に夫々独立に回転する複数のローラ82を設け、その軸の略中心を支えるハンドル83等を持った治具８を、回転中の管１のフランジｆのライニング皮膜6f上に全数の回転ローラ82が接触するよう、軽荷重で押しつける仕上げ処理方法により処理すれば、皮膜表面の凹凸を平坦にならすことができる。上記処理は軽荷重で奏効させ得るため、ライニング皮膜6fの全体形状の変形は発生しない。また、溶融した皮膜６のローラ82への付着も発生しないが、ローラ82にクロムめっきなどの非粘着性処理を施しておけば、より好ましい結果が得られる。
【００１３】
また、管１を回転させないで仕上げ処理する場合は、図示しないが、上記とは逆に回転ローラ側に自転用駆動用モータを取付け、軸とローラが回転する構造としたもので処理するようにしても良い。
【００１４】
なお、ライニング皮膜の表面平坦度を向上させる方法として、平面板で表面を押え付ける方法によることもできる。即ち、図５に示すように、平面板91に振動子92を取付けた治具９を用いて、振動子92の振動作用により振動する平面板91で軟化した皮膜6f面を連続的にたたく方法が推奨される。こうすることにより、振動は前記皮膜6fに伝達され、皮膜自体の変形が容易になって、短時間で表面の凹凸は平坦化される。振動数は300Hz程度で好結果を得られるが、対象物の大きさに応じて適宜選定すればよい。また、平面板91への溶融樹脂の付着を防止するために、平面板91の表面にクロムめっき93などを施せば、より好ましい結果が得られる。図中、94は振動子92に空気を供給するためのホース、95は取手である。
【００１５】
【作用】
本発明によれば、管端部のフランジ面に取付ける蓋治具を、内面の形状が中心部ほどフランジ面から遠ざかる中高状で中央部に円孔を設けると共に、フランジ面に取付けた場合、フランジ面と上記蓋治具内面と上記円孔の下端を含む略水平面とによって形成される空間が、フランジ面に所定膜厚の皮膜を形成するのに必要な粉体樹脂を過不足なく収容できる容積となるよう構成し、且つ、蓋治具内面への樹脂融着を防止する処置を施したから、粉体樹脂がフランジ面に行き亘りやすいばかりでなく、前記樹脂が全てフランジ面に融着することとなるので、過不足のない量の粉体樹脂をフランジ面に供給できて、適正膜厚のライニング皮膜を得ることができる。
【００１６】
【実施例】
次に、実際に本発明方法によりライニングを施工した例について説明する。
約280℃に加熱された500A×5500鋼管１を回転ローラ架台３上に載架し、周速約500mm/秒で一方向に回転させておき、両端のフランジｆ面に永久磁石７を介して蓋治具２を装着した。
【００１７】
次いで、管１内及びフランジｆに粉体樹脂の必要量を投入できる投入管４を管１内に挿入し、投入管４の先端から所定量の粉体樹脂５を投入しながら、該投入管４を後端部側へ移動して行き、所定の供給樹脂全量を管１内及びフランジｆに融着させてライニング皮膜６及び6fを形成した。
【００１８】
前記皮膜６の融着が完了したのを確認した後、蓋治具２をフランジｆから取り外し、管１を回転させながらフランジｆのライニング皮膜6f面に治具８のローラ82を約５秒間軽く押しつけて平坦にした。得られたフランジ面樹脂皮膜は凹凸のない滑らかな外観を呈しており、膜厚は管内面皮膜と略等しく、1.65±0.15mmの範囲に入っていた。因に、この製品のフランジ面膜厚は１〜２mm程度を好適範囲とするものである。
【００１９】
以上の工程により、管１の内面及びフランジｆに所定の膜厚で平坦な皮膜６，6fが形成されるので、従来は後工程として施されていた研削仕上げ処理加工が省略され、工費の著しい低減を図ることができるのである。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は上述のとおりであって、フランジに、中高状で頂部に向かうほどフランジから遠ざかる形状の蓋治具を取付けると共に、フランジ面と蓋治具内面と蓋治具に設けた円孔の下端を含む略水平面とによって形成される空間がフランジ部の皮膜形成に必要な量の粉体樹脂を過不足なく供給できる容積となるように構成し、且つ、内面にクロムめっきなどの溶融した樹脂が付着しない処置を施した蓋治具を取付けてライニング作業を行なうようにしたから、従来方法における煩雑な後処理工程を必要とせず、また、蓋治具への溶融樹脂付着の問題もなしに、所期の膜厚の概して平坦なライニング皮膜を形成することができるようになった。
【００２１】
また、粉体或いは溶融状態の樹脂の流れ性により前記皮膜の表面に凹凸が生じた場合には、ローラや平面板の活用によって容易に平坦化できるようになった。即ち、従来の煩雑な後工程が不要となったことから、工数の大巾な低減を期することが可能となった。
【００２２】
即ち、本発明方法においては、蓋治具内面の形状が中高であることにより、粉体樹脂がフランジ面に行き亘りやすく、また、蓋治具内面への樹脂融着防止処置により、フランジ面に行き亘った粉体樹脂が全てフランジ面に融着することとなり、過不足のない量の粉体樹脂をフランジ面に供給するという蓋治具の寸法構成を、適正膜厚のライニングを直ちに得るという効果に結び付けることができたのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明方法を実施する状態の一部を断面とした正面図。
【図２】  蓋治具の正面図。
【図３】  図１の管端部の拡大断面図。
【図４】  管体部の粉末樹脂がフランジ部に融着して皮膜を形成した状態を示す断面図。
【図５】  管体内面及びフランジ部に皮膜形成後、フランジ部皮膜の平坦度をローラにより向上させる状態を示す説明図。
【図６】  フランジ部皮膜の平滑度を平面板により向上させる状態を示す説明図。
【図７】  従来のライニング方法における管端部の構成の一例の拡大断面図。
【図８】  図７の従来ライニング方法における管端部のライニング皮膜を示す拡大断面図。
【図９】  従来のライニング方法における管端部の構成の別例の拡大断面図。
【符号の説明】
１  管体
ｆ  フランジ
２  蓋治具
21  頂部
22  取付部
23  傾斜壁
24  円孔
25  フッ素樹脂コーティング層
３  回転ローラ架台
４  粉体樹脂供給用投入管
５  粉体樹脂
６  ライニング皮膜
6f  フランジ皮膜
７  永久磁石
８  治具（平坦性付与）
81  同心軸
82  回転ローラ
83  ハンドル
９  治具（平坦性付与）
91  平面板
92  振動子
93  クロムめっき層
94  空気供給用ホース
95  取手
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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