(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
転送方向の中間部に２条のＶ溝４ａ、４ａからなる上流側の油噴射ラインＯＬと下流側の圧空噴射ラインＡＬとが形成され、前記２条のＶ溝に落ち込み滞留する被処理管材Ｐをそれぞれ下流側に払い出す２連式キッカー４ｂ、４ｂ付きの傾斜テーブル４と、この傾斜テーブル４の一方側端部に配置され、前記２条のＶ溝４ａ、４ａに滞留する被処理管材Ｐの管端部を固定把持する一対のクランプ機構５と、このクランプ機構５により固定把持された被処理管材Ｐに対して接離動自在であり、接近時に被処理管材Ｐの管端に弾圧付勢され、上流側の油噴射ラインＯＬに滞留する被処理管材Ｐに対しては油を、下流側の圧空噴射ラインＡＬに滞留する被処理管材Ｐに対しては圧空を噴射供給する管端内挿入型の短尺単孔ノズル６ｄをそれぞれ備え、これら短尺単孔ノズル６ｄの基端部外周に被処理管材Ｐの管端に当接して気密保持する弾性材料からなるシール部材６ｃを設けた一対のノズルヘッド機構６とを具備することを特徴とする管の内面塗油装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、管の内面塗油装置、具体的には金属管の冷間抽伸加工時に主潤滑剤もしくは補助潤滑剤として高粘度の油を管内面に均一塗布する場合に用いて好適な管の内面塗油装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
管内面の塗油や塗装手段としては、通常、先端に噴霧ノズルを装着した長尺ポールパイプを被処理管材の内部に挿入するか、もしくは水平状態に固定配置された上記長尺ポールパイプに対して被処理管材を外嵌装入する方法が採られる（例えば、特開昭４８−９３６３２号公報、同５０−９８９４６号公報、同６０−５２５３号公報、同６２−１７６５７９号公報、特開平５−３１４１５号公報など）。
【０００３】
上記の各方法は、被処理管材の内径が比較的大きく、塗布する油や塗料の粘度が比較的低い場合にはさほど問題ない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の各方法は、例えば、金属管の冷間抽伸加工に際し、内径が３４ｍｍ以下、長さが１０ｍ以上というような細径長尺管材の内面に対して、４０℃における粘度が４００ｃｓｔ（センチストークス）以上というような高粘度の潤滑油を塗油する場合には、高粘度な油をエアーと混合して用いることが困難であることに起因して、下記▲１▼〜▲３▼の問題があり、採用できなかった。
【０００５】
▲１▼噴霧ノズル詰まりが頻発し、そのメンテナンスが極めて煩わしいのに加え、作業能率が悪い。
▲２▼ポールパイプを管軸心に一致させるためのガイドによって管内面に疵が発生する。
▲３▼被処理管材とポールパイプとの軸心合わせを人手によって行わざるを得ず、塗油作業の自動化（無人化）が困難である。
【０００６】
このため、冷間抽伸による金属管の製造工程において、抽伸機の前段で細径長尺の素管の内面に疵を発生させることがなく、しかも全自動（無人化）で連続して内面塗油を行うことのできる管の内面塗油装置の開発が望まれていた。
【０００７】
本発明は、上記の実状に鑑みてなされたもので、その課題は、上記のような細径長尺管材の内面に、全自動で高粘度の潤滑油を均一に塗油することのできる管の内面塗油装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の要旨は、次の管の内面塗油装置にある。
【０００９】
転送方向の中間部に２条のＶ溝４ａ、４ａからなる上流側の油噴射ラインＯＬと下流側の圧空噴射ラインＡＬとが形成され、前記２条のＶ溝に落ち込み滞留する被処理管材Ｐをそれぞれ下流側に払い出す２連式キッカー４ｂ、４ｂ付きの傾斜テーブル４と、この傾斜テーブル４の一方側端部に配置され、前記２条のＶ溝４ａ、４ａに滞留する被処理管材Ｐの管端部を固定把持する一対のクランプ機構５と、このクランプ機構５により固定把持された被処理管材Ｐに対して接離動自在であり、接近時に被処理管材Ｐの管端に弾圧付勢され、上流側の油噴射ラインＯＬに滞留する被処理管材Ｐに対しては油を、下流側の圧空噴射ラインＡＬに滞留する被処理管材Ｐに対しては圧空を噴射供給する管端内挿入型の短尺単孔ノズル６ｄをそれぞれ備え、これら短尺単孔ノズル６ｄの基端部外周に被処理管材Ｐの管端に当接して気密保持する弾性材料からなるシール部材６ｃを設けた一対のノズルヘッド機構６とを具備することを特徴とする管の内面塗油装置。
【００１０】
【発明の実施の形態】
上記本発明になる管の内面塗油装置では、傾斜テーブルの途中に設けられた上流側の油噴射ラインにて被処理管材の一方開口端から管端部近傍のみに内挿される管端内挿入型の短尺単孔ノズルを用いて高粘度の油のみを噴射供給する。次いで、２連式キッカーを作動させて油噴射ライン上の被処理管材を排出して下流側の圧空噴射ラインに転送し、この圧空噴射ラインにて被処理管材の同じ一方開口端から同一の管端内挿入型の短尺単孔ノズルを用いて圧空のみを噴射供給して油を拡散させる。従って、上記短尺単孔ノズルの外径を可及的に小さくできる反面、その孔径を可及的に大きくすることができ、管内面に疵を発生させる恐れが全くなくなるのみならず、ノズル詰まりの心配がない。
【００１１】
また、上記管端内挿入型の短尺単孔ノズルは、クランプ機構によってその軸長方向への移動が拘束された被処理管材の管端に自動的に弾圧付勢されるノズルヘッドに、管端に当接して気密シールするシール部材を外嵌装着した状態で装着してある。従って、軸長方向不動に拘束された被処理管材の管端に対して弾圧付勢されるノズルヘッドの押し付け力を油および圧空の噴射圧力よりも大きく設定することにより、ノズルを被処理管材の管端にセルフシール当接させることが可能で、油および圧空を確実に管内に噴射供給することができる。
【００１２】
以上の結果、各機器をシーケンス制御する場合には、メンテナンスフリーでその内面塗油作業を完全自動化することができ、無人化が図れるのみならず、潤滑油を管内面に均一に塗布することが可能になる。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明にかかわる管の内面塗油装置について添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１は、金属管の冷間抽伸設備に本発明にかかわる管の内面塗油装置を適用した場合の一例を示す平面図で、図中、符号１は装入テーブル、２はローラコンベア、３は外面塗油機、４、５および６はそれぞれ本発明の内面塗油装置を構成する傾斜テーブル、クランプ機構およびノズルヘッド機構、７は傾斜スキッド、８は抽伸機、８ａは抽伸機８の入側テーブル、８ｂは抽伸機８の出側テーブルである。
【００１５】
装入テーブル１は、ローラコンベア２に向かって下り勾配であり、その途中に昇降自在な出没ストパー１ａを、下流端部にストパー兼用の揺動キッカー１ｂを備えている。そして、多本数の被処理管材Ｐをその上流側部分に一括して載置貯留する一方、出没ストパー１ａを降下作動させることでその下流側部分に少本数の被処理管材Ｐを並列な状態で転送するとともに、揺動キッカー１ｂを作動させることでローラコンベア２上に被処理管材Ｐを１本づつ移載するようになっている。
【００１６】
ローラコンベア２は、複数のＶ型ローラからなり、移載された被処理管材Ｐをその軸長方向に搬送し、その間に途中に設けられた外面塗油機３によって被処理管材Ｐの外面に塗油を施す一方、外面塗油後の被処理管材Ｐの先端がローラコンベア２の終端（図中の左方端）に設けられた図示しないストパーに当接する直前でローラの回転が停止され、次いで揺動キッカー２ａを作動させることで被処理管材Ｐを傾斜テーブル４上に移載するようになっている。
【００１７】
そして、本発明の内面塗油装置を構成する傾斜テーブル４は、図２に示すように、上記の装入テーブル１とは逆の下り勾配であり、その転送方向の中間部に２条のＶ溝４ａ、４ａからなる上流側の油噴射ラインＯＬと下流側の圧空噴射ラインＡＬとが形成されており、転送途中の被処理管材ＰをＶ溝４ａ、４ａ内に落とし込んで一時滞留させるようになっている。
【００１８】
また、上記の傾斜テーブル４には、リンク片４ｄで連結された２連式キッカー４ｂ、４ｂが上記の油噴射ラインＯＬと圧空噴射ラインＡＬに対応させて設けられており、シリンダー４ｃを作動させることによって油噴射ラインＯＬと圧空噴射ラインＡＬのＶ溝４ａ、４ａ上に一時滞留させた被処理管材Ｐ、Ｐを傾斜テーブル４の下流側（図中の右方）へ同時に払い出すようになっている。
【００１９】
一方、上記のクランプ機構５とノズルヘッド機構６は、図１に示すように、傾斜テーブル４の終端部（図中の左方）に配置されており、以下に詳述するように構成されている。
【００２０】
図３〜図８は、クランプ機構５とノズルヘッド機構６を示し、図３はローラコンベア２の側から見た一部破断全体側面図、図４は傾斜テーブル４の側から見た全体正面図、図５は一部破断全体平面図、図６はノズルヘッド機構のみを示す全体平面図、図７は同正面図、図８は同要部の側面図である。
【００２１】
クランプ機構５は、共通架台５ａに立設された垂直ブラケット５ｂの上面に設けられた前後一対の固定クランプ片５ｃ、５ｃと、共通架台５ａに立設された門型架台５ｄの水平ブラケット５ｅの下面に設けられた左右一対の可動クランプ片５ｆ、５ｆとからなっている。
【００２２】
左右一対の可動クランプ片５ｆ、５ｆは、それぞれその長手方向の中央部が水平ブラケット５ｅ上面に固定設置された流体圧シリンダー５ｇの図示しないピストンロッドの先端に固定されるとともに、その両側部分が水平ブラケット５ｅに対して摺動自在に貫通配置されたガイドロッド５ｈ、５ｈの先端に固定されている。
【００２３】
さらに、前後一対の固定クランプ片５ｃ、５ｃと左右一対の可動クランプ片５ｆ、５ｆの上記油噴射ラインＯＬと圧空噴射ラインＡＬとに対応する位置には、両ラインＯＬとＡＬを構成するＶ溝４ａと同様のＶ溝５ｃ’、５ｃ’と５ｆ’、５ｆ’がそれぞれ形成されている。
【００２４】
上記のように構成されたクランプ機構５は、流体圧シリンダー５ｇ、５ｇを作動させてそのピストンロッドを伸長させると、可動クランプ片５ｆ、５ｆが両側のガイドロッド５ｈ、５ｈの作用により水平状態で下降して前後一対の固定クランプ片５ｃ、５ｃ間に嵌入する。そして、両クランプ片に形成したＶ溝５ｃ’と５ｆ’によって傾斜テーブル４の油噴射ラインＯＬと圧空噴射ラインＡＬとを構成するＶ溝４ａ内に落ち込んで一時滞留した被処理管材Ｐの管端部分を同一高さの一定レベルに固定把持し、その軸長方向への移動を確実に拘束するようになっている。
【００２５】
なお、固定クランプ片５ｃ、５ｃは、これを支持する垂直ブラケット５ｂを共通架台５ａに対して上下方向の取り付け位置が調整可能なように装着するのが好ましい。すなわち、この場合には、Ｖ溝５Ｃ’上に固定把持され、外径が異なることでその管軸心の高さ方向位置が変化する被処理管材Ｐの軸心を後述する短尺単孔ノズル６ｄの軸心に確実に一致させることができる。
【００２６】
ノズルヘッド機構６は、共通架台５ａの上面に設けられ、上記のクランプ機構５によって固定把持された被処理管材Ｐの管端面に対して接離動自在な移動台６ａと、この移動台６ａの上面に設けられ、被処理管材Ｐの管端面に対して弾圧付勢される左右一対のノズルヘッド６ｂ、６ｂと、この左右一対のノズルヘッド６ｂ、６ｂにそれぞれ装着され、その基端部外周に被処理管材Ｐの管端に当接して気密保持するシール部材６ｃ、６ｃを有し、管端部近傍のみに内挿される左右一対の管端内挿入型の短尺単孔ノズル６ｄ、６ｄとからなっている。
【００２７】
移動台６ａは、共通架台５ａの上面に設けられた左右一対の両端軸支のサイドガイドロッド６ｅ、６ｅに対してその軸長方向へ摺動可能なように軸支６ｆ、６ｆされており、その左右方向中央部の上下両面には、軸受け部材６ｇと６ｈが被処理管材Ｐの軸長方向に位置をずらせてそれぞれ固定装着されている。
【００２８】
そして、図８に示すように、上面の軸受け部材６ｇには、共通架台５ａの上面に固定配置された流体圧シリンダー６ｉの先端部に系止用の大径部６ｉ”を有するピストンロッド６ｉ’が貫通装着されている。また、下面の軸受け部材６ｇには、左右一対のサイドガイドロッド６ｅ、６ｅ間にこれと同様態様で設けられ、その基端部にスプリング６ｊが外装されたセンターガイドロッド６ｋが貫通装着されている。
【００２９】
従って、上記の移動台６ａは、流体圧シリンダー６ｉのピストンロッド６ｉ’の後退時にあっては、軸受け部材６ｈによりスプリング６ｊが圧縮され、図８の太実線で示す位置、換言すれば被処理管材Ｐから遠のいた所に位置する。逆に、流体圧シリンダー６ｉのピストンロッド６ｉ’の伸長時にあっては、スプリング６ｊが拡張して軸受け部材６ｈを押し、図８の細実線で示す位置、換言すれば被処理管材Ｐに近づいた所に位置するようになる。
【００３０】
左右一対のノズルヘッド６ｂ、６ｂは、上記のように構成されて被処理管材Ｐに対して接離動自在とされた移動台６ａの上面に両端軸支して設けられ、その基端部にスプリング６ｌ、６ｌが外装された左右一対のガイドロッド６ｍ、６ｍにそれぞれ摺動自在に外嵌装着されており、被処理管材Ｐの管端に向かって弾圧付勢されている。
【００３１】
上記左右一対のノズルヘッド６ｂ、６ｂの被処理管材Ｐと対向する正面中央には、図９に示すように、管端内挿入型の短尺単孔ノズル６ｄが螺合装着されている。また、管端内挿入型の短尺単孔ノズル６ｄの基端部外周には、外径が被処理管材Ｐの外径より大きいゴムなどの弾性材料からなるシール部材６ｃが取付金具６ｃ’を用いて外嵌装着されている。
【００３２】
そして、ノズルヘッド６ｂの後端面に穿設された管用テーパ雌ねじ部６ｂ’には、油噴射ラインＯＬの側には図示しない油供給源が、圧空噴射ラインＡＬの側には上記同様に図示しない圧空供給源が、それぞれ接続されている。
【００３３】
上記のように構成されたノズルヘッド機構６は、流体圧シリンダー６ｉを作動させてそのピストンロッド６ｉ’を伸長させると圧縮状態にあったスプリング６ｊが拡張し、移動台６ａを上記クランプ機構５によって軸長方向へ移動不能に固定把持された被処理管材Ｐに接近させる。そして、これと同時に、その上面に搭載された左右一対のノズルヘッド６ｂ、６ｂの全面に装着された管端内挿入型の短尺単孔ノズル６ｄを被処理管材Ｐの管端内に挿入するとともに、シール部材６ｃの前端面を被処理管材Ｐの端面に当接させる。この時、ノズルヘッド６ｂがスプリング６ｌ、６ｌによって被処理管材Ｐの方向に弾圧付勢装着されているためにシール部材６ｃが被処理管材Ｐの端面に対して強固に押し付けられて確実に気密保持される。この結果、各短尺単孔ノズル６ｄ、６ｄから噴射供給された油および圧空は、短尺単孔ノズル６ｄ挿入側の被処理管材Ｐ管端から一切漏洩することなく、他方の開口管端に向かってその管内に供給される。
【００３４】
上記のスプリング６ｊとしては、その拡張力がスプリング６ｌの２倍以上のものを用いるのが好ましい。これは、スプリング６ｊの拡張力がスプリング６ｌの２倍未満であると、移動台６ａが後退していまい、気密保持性能が低下するからである。
【００３５】
なお、移動台６ａは、流体圧シリンダー６ｉのピストンロッド６ｉ’の先端をその上面に固定装着された軸受け部材６ｇに固定装着し、一定ストロークで往復移動させることによって被処理管材Ｐに対して接離動せしめ得るように設けてもよい。この場合には、センターガイドロッド６ｋ、スプリング６ｊ、軸受け部材６ｈを省略することができる。
【００３６】
そして、以上に述べた傾斜テーブル４、クランプ機構５およびノズルヘッド機構６とを具備する本発明の管内面塗油装置は、各部材が次に述べる▲１▼〜▲８▼の順序で自動的に繰り返し操作される。
【００３７】
▲１▼流体圧シリンダー４ｃを作動させ、そのピストンロッドを退入させることによって傾斜テーブル４に付設された２連式キッカー４ｂ、４ｂを旋回上昇させた状態にする。
【００３８】
▲２▼揺動キッカー２ａを作動させ、ローラコンベア２上の外面塗油済みの被処理管材Ｐを傾斜テーブル４上に移載する。
【００３９】
▲３▼移載された被処理管材Ｐが上流側のキッカー４ｂに到達した時点で流体圧シリンダー４ｃを再作動させ、そのピストンロッドを伸長させて２連式キッカー４ｂ、４ｂを旋回下降させることによって油噴射ラインＯＬを構成するＶ溝４ａ内に被処理管材Ｐを落とし込んで滞留させる。
【００４０】
▲４▼クランプ機構５を構成する流体圧シリンダー５ｇを作動させ、そのピストンロッドを伸長させることで固定クランプ片５ｃを降下させて可動クランプ片５ｆとで被処理管材Ｐを固定把持する。
【００４１】
▲５▼ノズルヘッド機構６を構成する流体圧シリンダー６ｉを作動させ、そのピストンロッド６ｉ’を伸長させて移動台６ａを被処理管材Ｐに接近させることによって短尺単孔ノズル６ｄを管端内に挿入させると同時に、シール部材６ｃを管端面に弾圧付勢させて気密保持する。
【００４２】
▲６▼図示しない油供給源と圧空供給源の各開閉弁を開作動させ、油噴射ラインＯＬに滞留する被処理管材Ｐに対しては所定量の高粘度な潤滑油を、圧空噴射ラインＡＬに滞留する被処理管材Ｐに対しては所定圧力の圧空を所定時間供給し、しかる後に各開閉弁を閉作動する。ただし、作業開始はじめは、圧空噴射ラインＡＬに被処理管材Ｐが滞留することがないので、この場合のみ圧空供給源の開閉弁を閉作動ままとされる。
【００４３】
▲７▼流体圧シリンダー６ｉを再作動させて移動台６ａを後退させてノズルヘッド６ｂを被処理管材Ｐから離反させる一方、流体圧シリンダー５ｇを再作動させて可動クランプ片５ｆを上昇させて被処理管材Ｐの固定把持を解く。
【００４４】
▲８▼傾斜テーブル４に付設された流体圧シリンダー４ｃを作動させ、２連式キッカー４ｂ、４ｂを旋回上昇させることによって油噴射ラインＯＬと圧空噴射ラインＡＬ内の被処理管材Ｐを下流側に払い出し、上記▲１▼の状態とする。ただし、作業開始はじめは、上記▲６▼と同様に、圧空噴射ラインＡＬに被処理管材Ｐが滞留することがないので、油噴射ラインＯＬの被処理管材Ｐのみが下流側に払い出される。
【００４５】
以上に詳述した本発明の内面塗油装置では、前述したように、水平状態でその軸長方向への移動を拘束された被処理管材Ｐの管端に対して弾圧付勢され、可及的に大きな内径を有し、しかもシール部材６ｃにより気密保持される管端部近傍のみに挿入される左右一対の管端内挿入型の短尺単孔ノズル６ｄを用い、最初に一方の短尺単孔ノズル６ｄから油のみを被処理管材Ｐ内に供給し、しかる後にもう一方の短尺単孔ノズル６ｄから圧空を噴射供給して吹き飛ばすことによって内面塗油を行う。
【００４６】
従って、気液混合状態での噴霧使用が困難な高粘度な潤滑油を、ノズル詰まりを懸念することなく、細径長尺の被処理管材Ｐの内面にほぼ均一厚さで塗油することができる。また、短尺単孔ノズル６ｄは、その軸心に管軸心がほぼ一致するようにクランプ機構５によって固定把持される被処理管材Ｐの管端部近傍内部に挿入されるのみであるため、内面に疵を発生させる恐れが全くない。さらに、各部材を上記▲１▼〜▲８▼の順序でシーケンス制御する場合には、その内面塗油作業を人手を要することなく全自動で行うことができる。
【００４７】
ちなみに、先端部の外径が８ｍｍ、内径が３ｍｍであり、その基端部に外径４０ｍｍ、厚さ２０ｍｍのウレタンゴム製のシール部材６ｃを外嵌装着した短尺単孔ノズル６ｄを備える本発明の内面塗油装置を用い、内径１０ｍｍ、長さ１０〜１６ｍの鋼管内面に、４０℃における粘度が４３４ｓｃｔの潤滑油を塗油したところ、何らの問題もなく良好に塗油することができた。
【００４８】
【発明の効果】
本発明の管の内面塗油装置によれば、気液混合状態での噴霧使用が困難な高粘度な潤滑油を、細径長尺管の内面に対して、内面疵発生とノズル詰まり発生の懸念なく、高能率にほぼ均一厚さで塗油することができる。また、各部材を所定の順序に従ってシーケンス制御で作動させる場合には、その塗油作業を人手を要することなく、全自動で行わせることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の管の内面塗油装置を金属管の冷間抽伸設備に適用した場合の一例を示す平面図である。
【図２】本発明の内面塗油装置を構成する傾斜テーブルを示す正面図である。
【図３】本発明の内面塗油装置を構成するクランプ機構とノズルヘッド機構とを、ローラコンベアの側から見た一部破断全体側面図である。
【図４】本発明の内面塗油装置を構成するクランプ機構とノズルヘッド機構とを、傾斜テーブル４の側から見た全体正面図である。
【図５】本発明の内面塗油装置を構成するクランプ機構とノズルヘッド機構の一部破断全体平面図である。
【図６】本発明の内面塗油装置を構成するノズルヘッド機構のみを示す平面図である。
【図７】本発明の内面塗油装置を構成するノズルヘッド機構のみを示す正面図である。
【図８】本発明の内面塗油装置を構成するノズルヘッド機構の要部を示す一部破断側面図である。
【図９】ノズルヘッドに対する短尺単孔ノズルとシール部材の装着態様を示す拡大縦断面図である。
【符号の説明】
１  ：装入テーブル、      １ａ：出没ストッパー、
１ｂ：揺動キッカー、      ２  ：ローラコンベア、
２ａ：揺動キッカー、      ３  ：外面塗油機、
４  ：傾斜テーブル、      ４ａ：Ｖ溝、
４ｂ：２連式キッカー、    ４ｃ：流体圧シリンダー、
４ｄ：リンク片、          ＯＬ：油噴射ライン、
ＡＬ：圧空噴射ライン、    ５  ：クランプ機構、
５ａ：共通架台、          ５ｂ：垂直ブラケット、
５ｃ：固定クランプ片、    ５ｄ：門型架台、
５ｅ：水平ブラケット、    ５ｆ：可動クランプ片、
５ｇ：流体圧シリンダー、  ５ｈ：ガイドロッド、
６  ：ノズルヘッド機構、  ６ａ：移動台、
６ｂ：ノズルヘッド、      ６ｃ：シール部材、
６ｄ：短尺単孔ノズル、    ６ｅ：サイドガイドロッド、
６ｆ：軸受け部材、        ６ｇ：軸受け部材、
６ｈ：軸受け部材、                ６ｉ：流体圧シリンダー、
６ｊ：スプリング、        ６ｋ：センターガイドロッド、
６ｌ：スプリング、        ６ｍ：ガイドロッド、
７  ：傾斜スキッド、      ８  ：抽伸機、
８ａ：入側テーブル、      ８ｂ：出側テーブル、
Ｐ  ：被処理管材。
【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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