(57)【要約】【課題】配管用パイプ等の大型パイプの表面を簡単な操作で正確かつ均一に除去することが可能なパイプ表面研削装置を提供する。【解決手段】パイプ表面研削装置は、パイプ材Ｐを周方向に回転させつつ支持する支持手段と、パイプ材Ｐのパイプ表面を研削する研削手段とを備えている。支持手段は、パイプ材Ｐの長さ方向に２組以上配置される対ローラ１３，１３にパイプ材Ｐを載せ、対ローラ１３，１３のうち少なくとも一つを駆動させることで、パイプ材Ｐを対ローラ１３，１３上で回転させる。研削手段は、パイプ材Ｐとほぼ平行な回転軸２４ａをもって砥石盤１５を回転させ、この砥石盤１５を操作レバー１６に連動させることで、パイプ材Ｐのパイプ表面に砥石盤１５の外周研削面１５ａを接触させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイプ材のパイプ表面を研削するためのパイプ表面研削装置であって、
パイプ材を周方向に回転させつつ支持する支持手段と、前記パイプ材のパイプ表面を研削する研削手段とを備え、
前記支持手段は、前記パイプ材の長さ方向に２組以上配置される対ローラに前記パイプ材を載せ、前記対ローラのうち少なくとも一つを駆動させることで、前記パイプ材を前記対ローラ上で回転させるものであり、かつ、
前記研削手段は、前記パイプ材とほぼ平行な回転軸をもって砥石盤を回転させ、この砥石盤を操作レバーに連動させることで、前記パイプ材のパイプ表面に前記砥石盤の外周研削面を接触させるものであることを特徴とするパイプ表面研削装置。
【請求項２】
前記砥石盤は、前記操作レバーの操作に伴って、前記パイプ材のパイプ表面のうち斜め上方を向く面を加圧するものである、請求項１記載のパイプ表面研削装置。
【請求項３】
前記操作レバーおよび前記砥石盤の設置位置を上下方向および水平方向に調節可能な調節機構を備える、請求項１記載のパイプ表面研削装置。
【請求項４】
前記パイプ材に摺接しつつ、前記パイプ材を下方に押さえる補助ベルトを有する、請求項１記載のパイプ表面研削装置。
【請求項５】
前記操作レバーを前記パイプ材に向けて引っ張る付勢手段を有する、請求項１記載のパイプ表面研削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パイプ表面研削装置に関するもので、詳しくは、金属パイプのメッキ層を研削するのに適したパイプ表面研削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水道管、ガス管等の大型配管は、配管用パイプを連結して流体の移動経路を確保している。配管用パイプの連結部分は、パイプ端のフランジ同士を合わせてボルト等で固定する。
このような配管用パイプを製造する場合、例えば図１１に示すように、パイプ材Ｐの端部にフランジＦを差し込み、パイプ材Ｐの外周端面ＰｇとフランジＦの内周面Ｆｇとを合わせて溶接する。
【０００３】
パイプ材Ｐには、通常、パイプ表面に錆び防止のための亜鉛メッキが施される。このため、フランジＦを溶接する前には、パイプ材Ｐの外周端面Ｐｇのメッキ層を除去する作業が必要になる。
従来、このようなパイプ材のメッキ層を除去するための実用性の高いパイプ表面研削装置は知られておらず、専ら作業者がワイヤーブラシ等の工具で手作業でパイプ表面を削っているのが現状である。
なお、本発明に関連する先行技術としては、特許文献１（フランジ側の亜鉛メッキ除去に関する技術）、特許文献２（樹脂パイプの表面研削に関する技術）等が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特許第３３９１６９６号公報
【特許文献２】特開平６−２８５７１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このようにパイプ表面のメッキ層をワイヤーブラシ等で削り取ろうとすると、パイプ表面をバーナで加熱して高温に保つ必要があり、作業効率が悪く、作業者の負担が極めて大きい。また、ワイヤーブラシ等の工具の取り扱いに熟練を要することもある。特に、大型パイプを扱う場合には、メッキ層を削る範囲が広くなり、作業の手間が煩雑になっていた。
【０００６】
これに対し、パイプ表面を機械的に研削する装置としては、特許文献２に示すように、パイプ材の両端を回転体で支持し、パイプ材を軸周りに回転させながらパイプ表面に刃物（バイト等）を当てる方法が考えられる。このような方法によれば、回転するパイプ材に刃物を近づけて接触させるだけでメッキ層を削り落とすことができる。
【０００７】
ところが、このようなパイプ表面研削装置では、配管用パイプのような大型パイプに適用しようとすると、次のような問題が生じる。すなわち、一般に、配管用パイプは、その製造工程でパイプ材を押し出すときに、パイプ壁の重量の影響を受けやすく、パイプ断面が真円から歪んだ形状になりやすい。このため、パイプ材の中心を決めて回転させながらパイプ表面を削っていくと、パイプ表面に刃物が深く入る部分とそうでない部分が生じる。この結果、図１２に示すように、パイプ壁１に刃物が深く入らない部分には、メッキ層２の削り残しが生じてしまう。
【０００８】
本発明は、このような現状に鑑みなされたもので、配管用パイプ等の大型パイプの表面を簡単な操作で正確かつ均一に除去することが可能なパイプ表面研削装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
［第１発明］
前記課題を解決するために本発明（第１発明）のパイプ表面研削装置は、以下の構成を採用することとした。すなわち、
パイプ材のパイプ表面を研削するためのパイプ表面研削装置であって、
パイプ材を周方向に回転させつつ支持する支持手段と、前記パイプ材のパイプ表面を研削する研削手段とを備え、
前記支持手段は、前記パイプ材の長さ方向に２組以上配置される対ローラに前記パイプ材を載せ、前記対ローラのうち少なくとも一つを駆動させることで、前記パイプ材を前記対ローラ上で回転させるものであり、かつ、
前記研削手段は、前記パイプ材とほぼ平行な回転軸をもって砥石盤を回転させ、この砥石盤を操作レバーに連動させることで、前記パイプ材のパイプ表面に前記砥石盤の外周研削面を接触させる構成とした。
【００１０】
本発明（第１発明）によれば、対ローラでパイプ材を回転させながら、操作レバーで砥石盤をパイプ材に接触させてパイプ表面を削るため、作業者が工具等を使用する必要がなく、研削時の作業負担が大幅に軽減される。
また、パイプ材の荷重を複数の対ローラで支えるため、パイプ材の支持状態が安定しやすく、砥石盤でパイプ表面を削る際に操作レバーを安全に操作することができる。特に、重量の大きな大型パイプを取り扱うには有利である。
さらに、本発明（第１発明）のパイプ表面研削装置は、操作レバーに砥石盤が連動するため、操作レバーの操作量を変動させることで、砥石盤の位置を簡単にズラすることができる。このため、パイプ材の断面が真円に対して歪んだ形状になっていても、その形状変化に追随させて砥石盤をパイプ表面に接触させることができ、均一な深さでその表面層を削ることができる。
【００１１】
［第２発明］
本発明（第２発明）のパイプ表面研削装置は、前記操作レバーの操作に伴って、前記砥石盤が前記パイプ材のパイプ表面のうち斜め上方を向く面を加圧する構成とした。
【００１２】
パイプ材の表面を砥石盤で研削する場合、パイプ表面を真上から砥石盤で加圧すると、その加圧力が強すぎてパイプ表面を削りすぎるおそれがある。歪みのあるパイプの場合、パイプの膨らんだ部分が特に砥石盤から加圧力を受けやすく、その表面層が削られやすい。
本発明（第２発明）によれば、砥石盤が対ローラ上のパイプ材を研削するとき、パイプ材の斜め上方を向くパイプ表面を加圧するため、砥石盤からパイプ材に過度の押し力を加えても、パイプ材が砥石盤から逃げるようにズレる。すなわち、砥石盤でパイプ材を斜め方向に押したとき、この加圧力が大きいと、その一部が対ローラ上でパイプ材を押し上げる力として働く。これにより、パイプ表面に過度の研削力が生じにくく、パイプ表面の削り過ぎを防止することができる。
【００１３】
［第３発明］
本発明（第３発明）のパイプ表面研削装置は、前記操作レバーおよび前記砥石盤の設置位置を上下方向および水平方向に調節可能な調節機構を備える構成とした。
【００１４】
パイプ表面を均一な深さに削るためには、研削前にパイプ材に対し砥石盤を正確に位置決めすることが望ましい。
本発明（第３発明）の構成によれば、操作レバーおよび砥石盤の設置位置を調節機構により上下方向および水平方向に自在に調節することで、パイプ表面に砥石盤の外周研削面を正確に位置決めすることができる。これにより、種々のパイプの仕様に応じてパイプ表面を正確かつ均一に研削することができ、その仕上がりを良好にすることができる。
【００１５】
［第４発明］
本発明（第４発明）のパイプ表面研削装置は、前記パイプ材に摺接しつつ、前記パイプ材を下方に押さえる補助ベルトを有する構成とした。
【００１６】
このような構成によれば、対ローラ上でパイプ材が傾きやすいような場合でも、補助ベルトがパイプ材を下方に押さえるため、その支持状態を安定させることができる。また、パイプ材に補助ベルトが摺接するため、パイプ材の回転を妨げることもない。
なお、補助ベルトは、対ローラ上でパイプ材を過度に押さえることがないように、その全部または一部をゴム等の弾性材料で形成するとよい。
【００１７】
［第５発明］
本発明（第５発明）のパイプ表面研削装置は、前記操作レバーを前記パイプ材に向けて引っ張る付勢手段を有する構成とした。
【００１８】
このような構成によれば、パイプ材の研削時に、操作レバーが付勢手段により引っ張られるため、操作レバーを手動で操作しなくても、パイプ材に砥石盤を適度な力で接触させることができる。
また、砥石盤が一定の引張力で付勢手段に引っ張られてパイプ材に接触するため、パイプ材に歪みがあっても、その形状変化に応じて砥石盤が自然に追随し、パイプ表面を均一に削ることができる。
なお、付勢手段としては、例えばゴムやスプリング等の伸縮部材を採用することができる。伸縮部材の使用方法としては、例えば、伸縮部材の一端を操作レバーに取り付け、他端を操作レバー付近の構造物等に取り付けて引張状態に保てばよい。
【００１９】
本発明（第１〜５発明）のパイプ表面研削装置は、パイプ材のメッキ層の除去に用いるのが望ましいが、他の用途に使用することもできる。例えば、パイプ表面の塗装を剥がしたり、錆び等の汚れを落とすのに使用してもよい。
本発明（第１〜５発明）は、必要に応じて単独で適用してもよいし、これらの発明を組み合わせて適用してもよい。また、本明細書に記載される他の発明を組み合わせてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１に実施形態によるパイプ表面研削装置１０を示した。パイプ表面研削装置１０は、縦横方向に鋼材を組み合わせてなる基台１２を有している。この基台１２の前後には対ローラ１３，１３が設けられる。対ローラ１３，１３の上にパイプ材Ｐがほぼ水平に支持されている。
基台１２の後方位置には、研削機１４が設置されており、この研削機１４に砥石盤１５が設けられる。砥石盤１５は、パイプ材Ｐとほぼ平行な回転軸をもって回転するようになっている。研削機１４には、砥石盤１５と一体に回動する操作レバー１６が設けられる。操作レバー１６の操作に連動して砥石盤１５が上下に動くようになっている。
【００２１】
対ローラ１３，１３は、ゴム、樹脂等の弾性材からなるもので、各ローラがパイプ材Ｐの外径よりも狭い間隔を保って基台１２上に並設されている。対ローラ１３，１３の間にパイプ材Ｐをセットすると、それぞれのローラ面でパイプ材Ｐが支持される。
【００２２】
基台１２の前側の対ローラ１３，１３には、駆動モータ１７（図１参照）が取り付けられる。この駆動モータ１７は、対ローラ１３，１３のうち駆動ローラ１３ａを駆動ベルトにより回転させる。駆動モータ１７により駆動ローラ１３ａを駆動すると、この駆動力がローラ面の摩擦によりパイプ材Ｐに伝達され、さらに、パイプ材Ｐを支持する他の対ローラ１３，１３にも伝達されるため、パイプ材Ｐが対ローラ１３，１３上で転がりながら回転することになる。
【００２３】
対ローラ１３，１３の脚柱１８は、基台１２の幅方向のレール１９，１９に移動可能に取り付けられる。レール１９，１９に沿って脚柱１８をスライド移動させることにより、パイプ材Ｐの径に合わせて対ローラ１３，１３間の距離を調節することができる。
また、レール１９，１９は、基台１２の長さ方向の鋼材に着脱自在に固定されている。レール１９，１９の前後の間隔を調節することにより、パイプ材Ｐの長さに合わせて前後の対ローラ１３，１３の間の距離を調節することができる。
【００２４】
図２および図３に示すように、研削機１４は、操作台２１の上に脚フレーム２２，２２、駆動モータ２３等が取り付けられる。駆動モータ２３の駆動力により駆動ベルトを介して砥石盤１５を回転させるようになっている。
脚フレームに２２，２２には回動アーム２４が取り付けられ、この回動アーム２４に砥石盤１５と操作レバー１６が固定される。操作レバー１６を引き下げまたは持ち上げると、回動アーム２４の回転軸２４ａを中心に砥石盤１５が弧状の軌道を描いて移動する。
砥石盤１５の上方には保護ケース２５が取り付けられる。保護ケース２５は、パイプ材Ｐの研削時に粉塵等が周囲に飛び散るのを防止する。
【００２５】
図４に示すように、操作台２１には、砥石盤１５と操作レバー１６の設置位置（本実施形態では回動軸２４ａの位置）を上下方向および水平方向に調節するための調節機構が設けられている。この調節機構は、支柱３１、シリンダ３２、受け台３３等を有しており、支柱３１にシリンダ３２が上下方向に移動可能に取り付けられ、このシリンダ３２の側方（図４で左側）に、受け台３３が固定されている。図５に示すように、受け台３３の上には、固定軸３３ａにより操作台２１が回動可能に支持されている。
【００２６】
シリンダ３２には、高さ調整ハンドル３６（図４参照）および固定ハンドル３７（図３参照）が設けられる。固定ハンドル３７を弛めた状態で高さ調整ハンドル３６を回すと、支柱３１の上下にシリンダ３２がスライドし、これに伴って受け台３３および操作台２１が上下に移動し、砥石盤１５および操作レバー１６の回動軸２４ａの上下方向の位置が調節される。
一方、受け台３３には向き調整ハンドル３８（図４参照）が設けられている。向き調整ハンドル３７を弛めると、受け台３３の固定軸３３ａ（図５参照）と操作台２１との固定が解除される。図５矢印に示すように、固定軸３３ａに対し操作台２１および支持フレーム２２を回動させることで、砥石盤１５と操作レバー１６の回動軸２４ａの水平方向の向きが調節される。なお、このような回動軸の水平方向の向きの調節は、支柱３１に対してシリンダ３２、受け台３３および操作台２１を回動させて行ってもよい。
【００２７】
図１に示すように、パイプ材Ｐには補助ベルト４０が取り付けられる。補助ベルト４０は、その両端が基台１２に固定され、ベルト中央部がパイプ材Ｐの上部周面に掛けられている。パイプ材Ｐが対ローラ１３，１３上で回転する際には、ベルト中央部の内側面（裏面）がパイプ材Ｐのパイプ面に摺接し、パイプ材Ｐの回転を妨げないようになっている。
基台１２の後方（図１手前側）にパイプ材Ｐが大きくはみ出る場合など、対ローラ１３，１３でパイプ材Ｐが傾きやすいときでも、補助ベルト４０がパイプ材Ｐを下方に押さえるため、パイプ材Ｐの支持状態を安定させることができる。
補助ベルト４０の材質については、ゴム等の弾性材料を用いるとよい。補助ベルト４０を伸縮可能にすることで、対ローラ１３，１３にパイプ材Ｐを過度に押さえ付けるのが防止され、パイプ材Ｐをよりスムーズに回転させることができる。
【００２８】
パイプ表面研削装置１０を使用する場合、図６に示すように、研削前にあらかじめ操作レバー１６を下げてパイプ材Ｐのパイプ表面に砥石盤１５の外周研削面１５ａが隙間なく当たるように位置決めする。位置決めは、前述したように、砥石盤１５と操作レバー１６の回動軸２４ａの位置を調節することにより行う。
【００２９】
ここで、砥石盤１５の外周研削面１５ａは、操作レバー１６を下げたとき、パイプ材Ｐのパイプ表面のうち斜め上方に向く面に当たるように設定する（図８参照）。すなわち、パイプ材Ｐの真上から砥石盤１５がパイプ表面を加圧するのではなく、斜め方向から加圧するようにする。このように砥石盤１５の加圧方向を制限することで、図９に示すように、操作レバー１６から砥石盤１５に過度の加圧力が作用したときに、パイプ材Ｐが対ローラ１３，１３上で砥石盤１５から逃げるように若干浮き上がる。この結果、パイプ表面に砥石盤１５から過度の研削力がかからず、パイプ表面を削りすぎるのが防止されることになる。
なお、このような砥石盤１５と操作レバー１６の回動軸２４ａの位置決めは、パイプ材Ｐのサイズや向きが変更する場合にその都度行うことになる。
【００３０】
パイプ材Ｐに砥石盤１５を位置合わせした後、図７に示すように、対ローラ１３，１３上でパイプ材Ｐを回転させる。パイプ材Ｐの回転速度は、例えば１００〜３００ｍｍφ程度のパイプ材で数回転／分程度（２〜３回転／分程度）の速度にするとよい。
パイプ材Ｐと砥石盤１５の回転方向は、同一方向として両者の接触面が互いに逆向きに当たるようにする。このようにパイプ表面と砥石盤１５の研削面１５ａが逆向きに接触し合うことで、砥石盤１５の研削力が高められ、作業効率が向上することになる。
【００３１】
対ローラ１３，１３上でパイプ材Ｐを回転させながら、図８に示すように、操作レバー１６を下げて砥石盤１５をパイプ表面に向けて移動させる。そして、操作レバー１６に適度な荷重をかけてパイプ材Ｐに砥石盤１５を接触させると、その外周研削面１５ａがパイプ材Ｐの表面層を削り取る。
表面層（メッキ層）が十分に取り除かれてパイプ表面の全周にパイプ材Ｐの下地が露出したら、操作レバー１６を上げてパイプ材Ｐから砥石盤１５を離し、対ローラ１３，１３の回転を停止させる。
【００３２】
このように本実施形態のパイプ表面研削装置１０によれば、操作レバー１６の簡単な操作によりパイプ材Ｐのパイプ表面を砥石盤１５で研削することができるため、作業者の負担が少なく、短時間で効率よくパイプ材Ｐのメッキ層の除去を行うことができる。
【００３３】
また、パイプ材Ｐが歪んでその断面が真円でない場合には、パイプ材の回転に伴ってパイプ表面の高さに変動を生じるが、操作レバー１６により砥石盤１５に適度な荷重をかけ続けることで、パイプ表面の形状変化（高さの変動）に追随するように砥石盤１５が上下に移動する。この結果、パイプ表面の全周にほぼ均一な加圧力で砥石盤１５が接触し、その表面層（メッキ層）を均一に研削することができる。
さらに、砥石盤１５の研削面１５ａは、均一な幅でパイプ表面に接触するため、メッキ層の除去面が一定幅で周方向に形成される。このため、パイプ材Ｐのパイプ表面のうち必要な部分のみを正確に研削することができ、パイプ材ＰとフランジＦとの溶接後の仕上がりを良好にすることができる。
【００３４】
以上本発明の実施形態を説明したが、本発明の実施形態はこれらに限られることなく、種々の変形を伴ってもよい。例えば、前記実施形態では、基台１２の前後に２組の対ローラ１３，１３を設けているが、基台１２の中間部に対ローラ１３，１３を追加する構成としてもよい。また、パイプ材Ｐの研削は、必ずしもその端部で行う必要はなく、パイプ材Ｐの中間部を研削した後、この研削箇所を切断するようにしてもよい。また、操作レバーは、回動機構によるものではなく、上下に移動する機構により砥石盤を連動させてもよい。この場合、操作レバーの上下移動に応じて砥石盤も上下に移動することになる。
【００３５】
さらに図１０に示すように、操作レバー１６をパイプ材Ｐ側に引っ張る付勢手段４３を設けてもよい。付勢手段４３は、ゴム等の伸縮材料からなるもので、基台１２の補助柱４４の上端に一端が止められ、他端が操作レバー１６の端部に取り付けられている。付勢手段４３の長さは、操作レバー１６を補助柱４４側に適度に引っ張る長さに調整する。
このように付勢手段４３で操作レバー１６を引っ張ることで、パイプ材Ｐの研削時に砥石盤１５がパイプ表面に常に一定の加圧力で当たる。これにより、作業者が操作レバー１６を操作しなくて済むため、作業負担が大幅に軽減される。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態によるパイプ表面研削装置を示す斜視図である。
【図２】同パイプ表面研削装置の要部を示す部分拡大斜視図である。
【図３】図２に示す要部を後方から見た部分拡大斜視図である。
【図４】図２に示す要部を側方から見た部分拡大側面図である。
【図５】同パイプ表面研削装置の操作台を示す平面図である。
【図６】同パイプ表面研削装置によるパイプ材の支持状態を示す部分拡大側面図である。
【図７】同パイプ表面研削装置の使用方法を説明するもので、砥石盤がパイプ材に接触する前の状態を示す作用説明図である。
【図８】同パイプ表面研削装置の使用方法を説明するもので、砥石盤がパイプ材に接触した後の状態を示す作用説明図である。
【図９】同パイプ表面研削装置の使用方法を説明するもので、パイプ材に過度の加圧力が作用したときの状態を示す部分拡大図である。
【図１０】本発明の他の実施形態によるパイプ表面研削装置の使用方法を説明するための作用説明図である。
【図１１】配管用パイプの製造方法を説明するもので、パイプ材とフランジを示す斜視図である。
【図１２】パイプ材の表面研削状態の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０    パイプ表面研削装置
１２    基台
１３，１３    対ローラ
１４    研削機
１５    砥石盤
１５ａ  外周研削面
１６    操作レバー
１７    駆動モータ
２１    操作台
２２    支持フレーム
２３    駆動モータ
２４    回動アーム
２４ａ  回動軸
２５    保護カバー
３１    支柱（調節機構）
３２    シリンダ（調節機構）
３３    受け台（調節機構）
３３ａ  固定軸（調節機構）
４０    補助ベルト
４３    付勢手段
４４    補助柱
Ｐ    パイプ材
【図１】
2005342867.tif 000003
【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】
2005342867.tif 000009
【図８】
2005342867.tif 000010
【図９】
2005342867.tif 000011
【図１０】
2005342867.tif 000012
【図１１】
2005342867.tif 000013
【図１２】
2005342867.tif 000014