(57)【要約】【課題】円筒体２の内面を完全に洗浄するとともに、洗浄後の水切りも行う。【解決手段】円筒体２を円筒体支持手段４によって回転可能に支持し、回転手段１０によって回転させる。この円筒体２の内部に挿入される挿入体６の先端に洗浄手段３４を設ける。洗浄手段３４は先端部から順に、エアブローノズル５０、リンス用液ノズル５２、ブラシ５４の順に配置されている。洗浄手段３４を、回転する円筒体２の内部に挿入していくときには、リンス用液ノズル５２から液体を噴射し、続くブラシ５４によって濡れた内面を擦って洗浄する。洗浄手段３４を円筒体２から抜き出す際には、リンス用液ノズル５２から液体を噴射してすすぎを行い、その後からエアブローノズル５０によってエアを噴射して水切りを行う。この挿入体６の洗浄手段３４は、円筒体２の軸線と一致するように支持ローラ６４によって保持されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒体を回転可能に支持する円筒体支持手段と、前記円筒体を回転させる回転手段と、先端に洗浄手段を有し、前記円筒体支持手段に支持されている円筒体内に挿入される挿入体と、この挿入体を円筒体の軸線に沿って往復動させる往復駆動手段とを備え、前記円筒体を回転させつつ、前記挿入体を挿入して円筒体の内面を洗浄する円筒体洗浄装置において、
前記洗浄手段が、気体ノズル、液体ノズルおよびブラシを備えたことを特徴とする円筒体洗浄装置。
【請求項２】
前記挿入体を円筒体中空部内のほぼ中央に保持する挿入体支持手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の円筒体洗浄装置。
【請求項３】
前記洗浄手段が、挿入体の先端部側から気体ノズル、液体ノズルおよびブラシの順に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の円筒体洗浄装置。
【請求項４】
前記挿入体の往動時には前記液体ノズルから液体を噴射し、復動時には液体ノズルから液体を噴射するとともに、気体ノズルから気体を噴射して水切りを行うことを特徴とする請求項３に記載の円筒体洗浄装置。
【請求項５】
前記円筒体支持手段は、前記挿入体が挿入される側を基準として円筒体を支持し、前記往復駆動手段は、前記円筒体の長さに応じて前記挿入体をストロークさせることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の円筒体洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は円筒体洗浄装置に係り、特に、円筒体の内面の洗浄を行う円筒体洗浄装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
円筒体の内部に洗浄手段を挿入して内面の洗浄を行う円筒体洗浄装置は従来から知られている（例えば、特許文献１または特許文献２参照）。特許文献１に記載された深穴用ブラシ付きノズルは、ノズル本体の先端のオリフィス周辺部にブラシが着脱自在に装着されている。前記ノズル本体は、内部にコンプレッサーからの高圧水が通る水路が設けられ、この水路からの高圧水を噴出するオリフィス孔が対称に位置する２個所に開口されている。
【０００３】
この深穴用ブラシ付きノズルは、ワークの深穴の内部に挿入して、先端より高圧水を放射状に噴出し回転させながらバリ取りを行うようになっている。
【０００４】
また、特許文献２に記載された発明に係るパイプの自動洗浄装置は、横長箱形の固定フレーム内に、パイプを水平状に支持する一対の第１ローラおよび第２ローラを持った支持装置を設ける一方、前記第１ローラを駆動して前記パイプを回転させる回転装置を設けている。また、前記パイプ内に挿入可能な杆状の第１移動体を往復動可能に設けて、この第１移動体の先端部に、前記パイプの内周面に向けて洗浄液を吹き付ける第１ノズルを支持している。さらに、前記第１移動体の復動時に前記パイプの内表面に向けて加圧空気を吹き付ける第１エアー吹き付け具を設けている。
【０００５】
この特許文献２に記載されたパイプの自動洗浄装置では、前記移動体を往動させ、前記ノズルからの高圧洗浄水を回転中のパイプの内表面に向けて吹き付けて洗浄する。この洗浄液による洗浄が終わると、エア供給源からの加圧空気を第１エアーノズルに供給し、加圧空気を前記回転中のパイプの内表面に向けて吹き付けて、この内表面に付着した洗浄液の水滴を吹き落としながら、移動体の復動方向に掻き寄せて、パイプ内の水滴をパイプ端縁から外部に除去するようにしている。
【特許文献１】特開平８−９０３５１号公報（第３頁、図１）
【特許文献２】実開昭６０−３６７号（明細書第４−１４頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記特許文献１に記載された発明の構成では、深穴の内部に高圧水を吹き付けながらブラシによる接触回転でバリ取りを行うようになっているが、洗浄後の水切りを行うための構成は備えていない。また、特許文献２に記載された発明の構成では、高圧水による洗浄を行った後、加圧空気を吹き付けて水切りを行うようにしているが、高圧水を吹き付けるだけでは充分な洗浄効果を得ることができない。しかも、パイプが長い場合には、移動体を奥まで挿入すると重力により先端部が下がってしまい、パイプの上方の面がよく洗えなかったり、水切りをしても水滴が残留してしまうという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載した発明は、円筒体を回転可能に支持する円筒体支持手段と、前記円筒体を回転させる回転手段と、先端に洗浄手段を有し、前記円筒体支持手段に支持されている円筒体内に挿入される挿入体と、この挿入体を円筒体の軸線に沿って往復動させる往復駆動手段とを備え、前記円筒体を回転させつつ、前記挿入体を挿入して円筒体の内面を洗浄する円筒体の洗浄装置において、前記洗浄手段が、気体ノズル、液体ノズルおよびブラシを備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
また、請求項２に記載した発明は、前記挿入体を円筒体中空部内のほぼ中央に保持する挿入体支持手段を設けたことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３に記載した発明は、前記洗浄手段が、挿入体の先端部側から気体ノズル、液体ノズルおよびブラシの順に配置されていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４に記載した発明は、前記挿入体の往動時には前記液体ノズルから液体を噴射し、復動時には液体ノズルから液体を噴射するとともに、気体ノズルから気体を噴射して水切りを行うことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項５に記載した発明は、前記円筒体支持手段は、前記挿入体が挿入される側を基準として円筒体を支持し、前記往復駆動手段は、前記円筒体の長さに応じて前記挿入体をストロークさせることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る円筒体洗浄装置は、洗浄手段として気体ノズル、液体ノズルおよびブラシを設けたので、円筒体の内面を効果的に洗浄することができるとともに、洗浄後の水切りまで行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
円筒体を支持手段によって支持し、回転手段によって回転させる。一方、この円筒体の中空部に挿入される挿入体には洗浄手段を設け、往復駆動手段によって前記回転する円筒体の内部に挿入し、また退避させる。前記洗浄手段に、気体ノズル、液体ノズルおよびブラシを設けることによって、効果的な洗浄および水切りを行うという目的を達成する。
【実施例１】
【００１４】
以下、図面に示す実施例により本発明を説明する。図１は本発明の一実施例に係る円筒体洗浄装置の正面図、図２はその平面図、図３は図１の左側面図である。図１および図２の左側に円筒体２を回転可能に支持する円筒体支持手段４が設けられ、図の右側に前記円筒体２の内部に挿入されて内面を洗浄する挿入体６が配置されている。この挿入体６は、図の左側に配置されている前記円筒体支持手段４方向に向かって進退動するようになっている。これら円筒体支持手段４および挿入体６は、洗浄室８内に収容されており、この洗浄室８の一部（図３に開閉する部分８ａを想像線で示す）を開閉して前記円筒体２のセットおよび洗浄後の取り出し等の作業を行う。
【００１５】
前記円筒体２は、挿入体６側の端面（図１および図２の右端面）を基準として、前記円筒体支持手段４にセットされるようになっており、その基準位置に、円筒体２を支持する支持手段４と、円筒体支持手段４に支持されている円筒体２を回転させる回転手段１０が設けられている（図３および図４参照）。円筒体支持手段４および回転手段１０は、円周上に等間隔で配置された複数（この実施例では等間隔で３個所）の支持ローラ１２に、回転自在に支持されているリング１４と、このリング１４と一体の円筒体保持用ギヤ１６を有している。この保持用ギヤ１６の、円筒体２を保持する側（図４の左側）の面に円筒状の突出部１６ａが形成されている。円筒体支持手段４に支持される円筒体２は、この円筒状突出部１６ａの外面に嵌合され、先端面が保持用ギヤ１６の側面１６ｂに当てられて位置決めされる。この保持用ギヤ１６の突出部１６ａが設けられている側の側面１６ｂが、円筒体４を円筒体支持手段４にセットする基準位置となる。
【００１６】
前記円筒体保持用ギヤ１６の円筒状突出部１６ａの外周側に抑え部材１８が設けられている。保持用ギヤ１６の側面の外周寄りに形成された取り付け部２０を貫通してピン２２が保持用ギヤ１６の半径方向に移動自在に支持されており、このピン２２に前記抑え部材１８が固定されている。この抑え部材１８は、スプリング２４によって常時保持用ギヤ１６の軸心方向に付勢されており、前述のように保持用ギヤ１６の円筒状突出部１６ｂに嵌合して前記基準位置にセットされた円筒体２を、外面側から押圧して保持するようにしている。
【００１７】
前記円筒体保持用ギヤ１６は、回転用モーター２６（図３参照）の駆動によって回転される駆動軸２７に固定された駆動ギヤ２８に噛み合っており、この回転用モーター２６の駆動によって回転し、この保持用ギヤ１６と前記抑え部材１８とによって保持されている円筒体２を回転させる。
【００１８】
この実施例に係る円筒体の洗浄装置では、長さの異なる各種の円筒体２の洗浄ができるようになっており、前記円筒体保持用ギヤ１６の側面１６ｂによって決められた基準位置から、図２中に想像線で示す位置３０までの長さの円筒体２の洗浄を行うことが可能である。このような各種サイズの円筒体２を回転自在に支持できるように、円筒体２を設置する位置の両側の複数個所に支持ローラ３２が配置されている。なお、この実施例では、２本の円筒体２を同時に洗浄するようになっており、平行して２本の円筒体２を支持できるようにそれぞれ２列ずつ４列の支持ローラ３２が配置されている。但し、一度に洗浄する円筒体２の数は２本に限るものではなく、１本または３本以上であってもよい。
【００１９】
前記円筒体２内に挿入される挿入体６は、回転体２側の先端部に内洗用の洗浄手段３４が取り付けられたブラシ軸（角パイプ）３６を備えている。この挿入体６のブラシ軸３６は後端部（図１および図２の右端部）が、挿入体進退動用チェーン３８に連結され、このチェーン３８の走行に伴って円筒体２の方向に向かって往復動する。チェーン３８は、円筒体２寄りに配置されサーボモータ４０によって回転される駆動スプロケット４２と、円筒体２から遠い側に設置された従動スプロケット４４とに掛け回されており、前記サーボモータ４０の駆動によって走行し、前記ブラシ軸３６を円筒体２方向に往復動させる。これらサーボモータ４０、駆動スプロケット４２、従動スプロケット４４およびチェーン３８等により挿入体６の往復駆動手段４６が構成されている。前記円筒体２と駆動スプロケット４２の間の上下に、往復動するブラシ軸３６を支持する支持ローラ４８が配置されている。これら支持ローラ４８に支持され、前記チェーン３８の走行によって往復動する挿入体６のブラシ軸３６の軸線は、前記円筒体支持手段４に支持されている円筒体２の軸線に一致しており、円筒体２の中心部に挿入されて、同一軸線上を往復動する。
【００２０】
挿入体６のブラシ軸３６の先端部に洗浄手段３４が取り付けられている。この洗浄手段３４は、図５に拡大して示すように、先端部側（図１、図２および図５の左端部側）から順に、円筒体２の内面にエアを噴射するエアブローノズル（気体ノズル）５０、液体を噴射するリンス用液ノズル（液体ノズル）５２およびブラシ５４が取り付けられている。エアブローノズル５０は、前記ブラシ軸（角パイプ）３６内を通るエアホース５６によって送られたエアを、全周から噴射できるようにエア通路５０ａが形成されている。また、リンス用液ノズル５２は、この実施例では真上を向けて１個だけ設けられており、前記ブラシ軸３６内を通る液ホース５８によってリンス用ポンプ５９から送られた液体を、円筒体２の上面中央部に向けて噴射する。噴射された液体は、円筒体２の上面中央部から両側に分かれ、円筒体２の内面に沿って下面まで流れ落ちる。このリンス用液ノズル５２から噴射される液体の噴射圧力は高圧である必要はなく、低圧で充分である。ブラシ５４は円筒状の取り付け部材６０の全周に渡って設けられており、円筒体２の内周面全体に接触する。さらに、これら洗浄手段３４の位置がずれないように洗浄手段取り付けパイプ６２の下側に挿入体支持手段としての支持ローラ６４が設けられている。この支持ローラ６４によって、洗浄手段３４の軸心が円筒体２の軸線からずれないようにして、ブラシ５４や前記エアブローノズル５０から噴射されたエアブローの円筒体２の内面に対する当たりが偏らないようにしている。
【００２１】
この実施例では、円筒体２の内面を洗浄する前記洗浄手段３４の他に、円筒体２の外面を洗浄する外面洗浄手段６８が設けられている（図１参照）。この外面洗浄手段６８は、円筒体２の外面に高圧水を噴射する外洗用高圧ノズル７０と外面用エアブローノズル７２を備えており、これらノズル７０、７２が往復駆動手段７４によって円筒体２の外面に沿って往復動される。往復駆動手段７４は、サーボモータ７６によって回転される駆動スプロケット７８と従動スプロケット８０とに掛け回されたチェーン８２を備えており、両ノズル７０、７２はこのチェーン８２に取り付けられて往復動する。この実施例では、外面洗浄手段６８にはブラシが設けられていないので、外洗用高圧水ノズル７０には高圧ポンプ８４から高圧の洗浄水が送られる。
【００２２】
前記構成の円筒体の洗浄装置の作動について説明する。先ず、人手により洗浄室８の開閉部８ａをあけて２本の円筒体２をセットする。円筒体支持手段４の円筒体保持用ギヤ１６に形成されている円筒状突出部１６ａと抑え部材１８の間に、円筒体２の挿入体６側の先端を挿入し、保持用ギヤ１６の側面１６ｂに当てて位置決めする。この位置決めした状態が円筒体２の基準位置となり、この位置で、スプリング２４に押された抑え部材１８によって円筒体２が保持される。なお、円筒体２をセットする基準位置を、逆の端部側（図１および図２の左端側）とすることも可能であるが、このような構成にすると、短い円筒体２を洗浄する場合に、挿入体６の洗浄手段３４が円筒体２に挿入されるまでに無駄な動作を行うことになるので好ましくない。
【００２３】
円筒体２をセットし、洗浄室８の開閉部８ａを閉めた後、回転用モータ２６によって駆動ギヤ２８を回転させ、前記円筒体保持用ギヤ１６を回転させる。この保持用ギヤ１６は前記突出部１６ａと逆の側面にリング１４が取り付けられ、このリング１４が３箇所の支持ローラ１２に支持されており、円筒体２はその軸線がずれることなく回転する。
【００２４】
次いで、ブラシ軸往復動用のサーボモータ４０を駆動して、チェーン３８を走行させ、このチェーン３８に連結されているブラシ軸３６を円筒体２方向へ移動させる。このブラシ軸３６は後端がチェーン３８に連結されるとともに、駆動スプロケット４２と円筒体支持手段４との間に配置された支持ローラ４８によって支持され、しかも、洗浄手段３４が円筒体２に挿入されると、洗浄手段３４の支持ローラ６４によって支持されるので、挿入体６は軸線がずれることなく円筒体２の内部に挿入される。
【００２５】
洗浄手段３４の往動時、つまり洗浄手段３４が円筒体２の内部に挿入されていく際には、エアブローノズル５０からのエアの噴射は停止しておき、リンス用液ノズル５２から液体を噴射する。この液ノズル５２から円筒体２の内面に噴射された液体は、先ず、円筒体２の内面の頂部に当たり、左右に分かれて円筒体２の内面を流れ、下面側に至るので、円筒体２の内面全体に液体が行き渡る。前進しながら液体を吹き付けている液ノズル５２の後方にブラシ５４が設けられており、円筒体２の濡れた内面に接触して洗浄する。この洗浄手段３４は、サーボモータ４０によって進退動されて正確に位置決めされるようになっており、円筒体２の基準位置と逆側の端部に到達すると停止して、復動行程に移る。なお、最も長いサイズの円筒体２を洗浄する際の洗浄手段３４の終端位置を図１に想像線で示す。
【００２６】
復動時、つまり洗浄手段３４が抜け出す方向に移動する際には、前記リンス用液ノズル５２から液体を噴射するとともに、エアブローノズル５０からエアも噴射する。この復動時には、ブラシ５４が先頭になって円筒体２の内面を洗浄するとともに、次のリンス用液ノズル５２から液体を噴射して洗浄後の内面をすすぎ、その後方を移動するエアブローノズル５０から噴射するエアによって水切りを行う。このように往動時には、回転している円筒体２の内面にリンス用液ノズル５２から液体を噴射して、円筒体２の内面をまんべんなく濡らし、その後に続くブラシ５４によって円筒体２の内面全体を擦ることにより完全に洗浄を行うことができる。また、復動時には、リンス用液ノズル５２から液体を噴射して洗浄後の円筒体２の内面をリンスし、その後から移動するエアブローノズル５０によって水切りを行うので、洗浄終了後に円筒体２の内部に洗浄後の汚物や水が残ることなく、清浄な状態にすることができる。なお、円筒体２の回転角度と挿入体６の移動速度は、円筒体２の内面に洗い残しがないように計算されて設定されている。
【００２７】
前記洗浄手段３４によって円筒体２の内面の洗浄を行っている際に、同時に、外面洗浄手段６８によって円筒体２の外面の洗浄も行う。外面洗浄手段６８はブラシが無く、外洗用高圧水ノズル７０と外面用エアブローノズル７２によって洗浄を行う。この外面洗浄手段６８では、往動時には外洗用高圧水ノズル７０を作動させて、高圧水を吹き付けて洗浄を行う。そして、復動時には、高圧水を吹き付けてリンスを行うとともに、その後方から移動する外面用エアブローノズル７２によって水切りを行う。なお、この実施例では、両端の開放した円筒体２の洗浄を行う場合について説明したが、洗浄手段３４の移動位置を制御することにより、一端が閉塞された円筒体の洗浄を行うことも可能である。
【００２８】
前記実施例では、液体ノズル５２を真上を向けて１個だけ設けたが、１個に限るものではなく、放射状に複数設けて円筒体２内面の全周を洗浄するようにしてもよい。また、液体ノズル５２に粉粒体状のメディアを混入させるようにしてもよい。さらに、液体ノズル５２から噴射する液体として、往動時には洗浄剤を、復動時には水を用いるようにしてもよい。また、洗浄手段３４を２往復させて洗浄することも可能であり、この場合には、２回目の復動時のみエアブローによる水切りを行うようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施例に係る円筒体洗浄装置の正面図である。（実施例１）
【図２】前記円筒体洗浄装置の平面図である。
【図３】図１の左側面図である。
【図４】円筒体支持手段および回転手段の要部を拡大して示す縦断面図である。
【図５】挿入体に設けられている洗浄手段を拡大して示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
２    円筒体
４    円筒体支持手段
６    挿入体
１０    回転手段
３４    洗浄手段
４６    往復駆動手段
５０    気体ノズル（エアブローノズル）
５２    液体ノズル（リンス用液ノズル）
５４    ブラシ
６４    挿入体支持手段（支持ローラ）
【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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