JP6852867B2

JP6852867B2 - Tube unit

Info

Publication number: JP6852867B2
Application number: JP2016201836A
Authority: JP
Inventors: 中村　太郎; 太郎中村; 泰之山田; 舜吉浜; 恭太芦垣
Original assignee: Chuo University
Current assignee: Chuo University
Priority date: 2016-10-13
Filing date: 2016-10-13
Publication date: 2021-03-31
Anticipated expiration: 2036-10-13
Also published as: JP2018062904A

Description

本発明は、管ユニットに関し、特に液体やスラリー等の流体や固体、又は固液混合物の輸送を可能とする管ユニットに関する。 The present invention relates to a pipe unit, particularly to a pipe unit capable of transporting a fluid such as a liquid or a slurry, a solid, or a solid-liquid mixture.

従来、特許文献１には、軸方向への伸縮が規制された内筒及び外筒を同軸に設け、内筒及び外筒の両端を閉塞して形成した気室に空気を供給することにより、内筒を半径方向内向きに、外筒を半径方向外向きに膨張させるとともに軸方向に収縮するように構成されたポンプユニットを直列に複数連結したポンプを既設の配管の間に配管の一部として設ける技術が提案されている。 Conventionally, in Patent Document 1, an inner cylinder and an outer cylinder whose expansion and contraction in the axial direction are restricted are provided coaxially, and air is supplied to an air chamber formed by closing both ends of the inner cylinder and the outer cylinder. A part of the pipe between the existing pipes is a pump in which a plurality of pump units configured to expand inward in the radial direction and outward in the radial direction and contract in the axial direction are connected in series. The technology to be provided as is proposed.

特開２０１０−２０３４００号公報JP-A-2010-203400

しかしながら、上述のポンプは、駆動時に各ポンプユニットが軸方向に伸縮するため、既設の管を含め配管にその伸縮動作が伝播するという問題がある。即ち、各ポンプユニットが収縮（膨張）・伸長（収縮）するときに、収縮時には連結された配管を引っ張り、伸長時には配管を押し戻すことになり、伸縮時の動作効率を低下させてしまうという問題がある。 However, in the above-mentioned pump, since each pump unit expands and contracts in the axial direction when driven, there is a problem that the expansion and contraction operation propagates to the piping including the existing pipe. That is, when each pump unit contracts (expands) and expands (contracts), the connected pipes are pulled during contraction and the pipes are pushed back during expansion, which reduces the operating efficiency during expansion and contraction. is there.

本発明は、上記課題を解決するため、ポンプユニットの動作効率を向上可能な管ユニットを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a pipe unit capable of improving the operating efficiency of the pump unit in order to solve the above problems.

上記課題を解決するための管ユニットの構成として、内筒と外筒からなり、内筒と外筒の間に流体を供給することにより、内筒は内側に、外筒は外側に膨出するとともに、内筒及び外筒が軸方向に収縮する膨縮体を複数個連結してなる管ユニットであって、管ユニットにおける各膨縮体への流体供給前の自然長より収縮させた状態で収容する枠体を備え、初期状態において、各膨縮体が、流体供給前の自然長より収縮させた状態で、枠体に摺動自在に固定され、かつ、管ユニットにおける膨縮体の両端部間の長さが、初期状態及び搬送状態のいずれの状態でも同一長さになるようにしたことを特徴とする構成とした。
本構成によれば、管ユニットの両端が枠体により連結されているため、膨縮体が膨張収縮により軸方向に伸縮しても管ユニットの長さを一定に保つことができる。
また、管ユニットの他の構成として、前記枠体は、前記複数の膨縮体の軸方向に沿って延長し、前記枠体の延長長さを、各膨縮体の最大伸長長に、前記膨縮体の収容数を乗じた長さから、各膨縮体の最大変位長に、同時に収縮する収縮数を乗じた長さを減じた長さとした。
本構成によれば、膨縮体が軸方向に収縮したときの収縮分の長さの変化が、軸方向に収縮していない残りの膨縮体により吸収されるため、膨縮体の動作効率を向上させることができる。
また、管ユニットの他の構成として、枠体は、前記膨縮体の伸縮時の伸縮方向を規制するガイド部を備える構成とした。
本構成によれば、各膨縮体が伸縮するときの伸縮動作を安定させることができる。 As a configuration of the pipe unit for solving the above problems, it is composed of an inner cylinder and an outer cylinder, and by supplying a fluid between the inner cylinder and the outer cylinder, the inner cylinder bulges inward and the outer cylinder bulges outward. At the same time, it is a pipe unit formed by connecting a plurality of degenerate bodies in which the inner cylinder and the outer cylinder contract in the axial direction, and in a state of being contracted from the natural length before fluid supply to each contracted body in the pipe unit. A frame body for accommodating is provided, and in the initial state, each expansion / contraction body is slidably fixed to the frame body in a state of being contracted from the natural length before fluid supply, and both ends of the expansion / contraction body in the pipe unit. the length of the interval between sets is to obtain a construction you characterized in that set to be the same length in either state of the initial state and the transport state.
According to this configuration, since both ends of the pipe unit are connected by a frame body, the length of the pipe unit can be kept constant even if the degenerate body expands and contracts in the axial direction due to expansion and contraction.
Further, as another configuration of the pipe unit, the frame body is extended along the axial direction of the plurality of degenerate bodies, and the extension length of the frame body is set to the maximum extension length of each degenerate body. The length was obtained by multiplying the number of degenerate bodies accommodated by the number of degenerate bodies, and then multiplying the maximum displacement length of each degenerate body by the number of degenerate bodies that contract at the same time.
According to this configuration, the change in the length of the degenerate body when the degenerate body contracts in the axial direction is absorbed by the remaining degenerate body that has not contracted in the axial direction, so that the operating efficiency of the degenerate body is absorbed. Can be improved.
Further, as another configuration of the pipe unit, the frame body is configured to include a guide portion that regulates the expansion / contraction direction of the expansion / contraction body at the time of expansion / contraction.
According to this configuration, it is possible to stabilize the expansion / contraction operation when each expansion / contraction body expands / contracts.

管ユニットによる配管例を示す図である。It is a figure which shows the piping example by a pipe unit. 管ユニットの概略構成図である。It is a schematic block diagram of a pipe unit. 膨縮体の断面図である。It is sectional drawing of a degenerate body. 膨縮体の状態を示す図である。It is a figure which shows the state of a degenerate body. 枠体の構成図である。It is a block diagram of a frame body. 管ユニットの動作パターンを示す図である。It is a figure which shows the operation pattern of a pipe unit. 管ユニットの他の動作パターンを示す図である。It is a figure which shows the other operation pattern of a pipe unit.

以下、発明の実施形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明される特徴の組み合わせのすべてが発明の解決手段に必須であるとは限らず、選択的に採用される構成を含むものである。 Hereinafter, the present invention will be described in detail through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims, and all combinations of features described in the embodiments are the inventions. It is not always essential for the solution, but includes a configuration that is selectively adopted.

図１は、本実施形態に係る管ユニット２を連結して構成された管路１を示している。
管路１は、複数の管ユニット２を連結することにより、気体，液体，粉体を含む固体、固液混相体等を上流側から下流側に向けて搬送する。図中矢印が示す方向と同一方向を下流側、逆方向を上流側として説明する。なお、図１，図２，図４（ｃ），図６，図７等の各図において、管ユニット２を構成する膨縮体５を、他の状態と区別するために、説明の便宜上、波状に示した。 FIG. 1 shows a pipeline 1 configured by connecting pipe units 2 according to the present embodiment.
By connecting a plurality of pipe units 2, the pipe line 1 conveys a solid containing gas, liquid, powder, a solid-liquid mixed phase, or the like from the upstream side to the downstream side. The same direction as the direction indicated by the arrow in the figure will be described as the downstream side, and the opposite direction will be described as the upstream side. In addition, in each figure of FIG. 1, FIG. 2, FIG. 4 (c), FIG. 6, FIG. 7, etc., in order to distinguish the degenerate body 5 constituting the pipe unit 2 from other states, for convenience of explanation, for convenience of explanation. Shown in a wavy shape.

図２は、管ユニット２の概略構成図、図３は、膨縮体５の軸方向断面図及び径方向断面図である。図２に示すように、管ユニット２は、概略、複数の膨縮体５からなる管路部３と、枠体７とで構成される。
図３に示すように、管路部３を構成する膨縮体５は、内筒１１と、内筒１１の外周面に沿って同軸に設けられた外筒１２と、一対のエンドリング１５；１６が設けられている。内筒１１及び外筒１２は、例えば０．２〜５ｍｍ程度の厚さのゴム、エラストマーなどの膨張可能なマトリックス材料と、軸方向に沿うように配向した多数の高弾性繊維（図示略）からなる繊維層との複合材料により構成される。高弾性繊維には、炭素繊維、グラスファイバー、アラミド繊維等が好適である。高弾性繊維は、内筒１１及び外筒１２の軸方向に沿うように配向される。これにより、内筒１１及び外筒１２は、軸方向への伸長が規制される。 FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the pipe unit 2, and FIG. 3 is an axial sectional view and a radial sectional view of the expansion / contraction body 5. As shown in FIG. 2, the pipe unit 2 is roughly composed of a pipe portion 3 composed of a plurality of degenerate bodies 5 and a frame body 7.
As shown in FIG. 3, the degenerate body 5 constituting the pipeline portion 3 includes an inner cylinder 11, an outer cylinder 12 coaxially provided along the outer peripheral surface of the inner cylinder 11, and a pair of end rings 15. 16 is provided. The inner cylinder 11 and the outer cylinder 12 are made of, for example, an expandable matrix material such as rubber or elastomer having a thickness of about 0.2 to 5 mm, and a large number of highly elastic fibers (not shown) oriented along the axial direction. It is composed of a composite material with a fiber layer. As the highly elastic fiber, carbon fiber, glass fiber, aramid fiber and the like are suitable. The highly elastic fibers are oriented along the axial direction of the inner cylinder 11 and the outer cylinder 12. As a result, the inner cylinder 11 and the outer cylinder 12 are restricted from extending in the axial direction.

さらに、内筒１１には、軸方向に沿って一端から他端にまで延在する拘束体１３が複数本（この実施の形態では４本）埋設される。本実施形態では、４本の拘束体１３が周方向に均等な間隔、つまり９０°毎に埋設されている。拘束体１３には、例えば炭素繊維、ガラス繊維、金属繊維等の繊維のロービング（繊維を引き揃えたもの）、ヤーン（撚りをかけたもの）、コード（合糸したもの）や、金属のワイヤなど、引張弾性率が内筒１１を形成するマトリックス材料の弾性率以上のものが適用される。
なお、拘束体１３は、上述のように、繊維状のものを別途設けることの他に、内筒１１の基材であるマトリックス材料により形成することもできる。 Further, a plurality of restraint bodies 13 (four in this embodiment) extending from one end to the other end along the axial direction are embedded in the inner cylinder 11. In the present embodiment, the four restraints 13 are embedded at equal intervals in the circumferential direction, that is, at 90 ° intervals. The restraint body 13 includes, for example, roving of fibers such as carbon fiber, glass fiber, and metal fiber (aligned fibers), yarn (twisted), cord (combined yarn), and metal wire. For example, a material having a tensile elastic modulus equal to or higher than the elastic modulus of the matrix material forming the inner cylinder 11 is applied.
As described above, the restraint body 13 may be formed of a matrix material which is a base material of the inner cylinder 11 in addition to separately providing a fibrous material.

例えば、内筒１１は、筒状の型材の外周にゴムラテックスを塗布し、次いで高弾性繊維及び拘束体１３を配材し、さらにその上からゴムラテックスを塗布し、架橋させた後に、離型することで円筒状に成形される。また、外筒１２は、筒状の型材の外周にゴムラテックスを塗布し、次いで高弾性繊維を配材し、さらにその上からゴムラテックスを塗布し、架橋させた後に、離型することで円筒状に成形される。なお、内筒１１の成形方法はこれに限定されるものではなく、ゴム、エラストマー等のマトリックス材料と、炭素繊維などの高弾性繊維と、拘束体とを共押し出しして成形することも可能である。 For example, in the inner cylinder 11, a rubber latex is applied to the outer periphery of a tubular mold material, then a highly elastic fiber and a restraint body 13 are arranged, and a rubber latex is further applied from above, crosslinked, and then the mold is released. By doing so, it is formed into a cylindrical shape. Further, the outer cylinder 12 is made into a cylinder by applying rubber latex to the outer periphery of the tubular mold material, then arranging highly elastic fibers, applying rubber latex from above, cross-linking, and then releasing the mold. It is molded into a shape. The molding method of the inner cylinder 11 is not limited to this, and it is also possible to mold by co-extruding a matrix material such as rubber or elastomer, a highly elastic fiber such as carbon fiber, and a restraint body. is there.

一対のエンドリング１５；１６は、筒部１５Ａ；１６Ａと、筒部１５Ａ；１６Ａの外周に突設されたフランジ部１５Ｂ；１６Ｂとを備える。
一方のエンドリング１５の筒部１５Ａの内周の外向き角縁には、該角縁に沿って軸方向内向きに窪む環状凹部１５ａが形成され、他方のエンドリング１６の筒部１６Ａの内周の外向き角縁には、該角縁に沿って軸方向外向きに突出する環状凸部１６ａが形成される。
また、エンドリング１５；１６の筒部１５Ａ；１６Ａには、一端面側から他端面側に貫通する複数の孔２７が設けられる。複数の孔２７は、エンドリング１５；１６の中心を中心とする同一円周上に均等な間隔で設けられる。 The pair of end rings 15; 16 includes a tubular portion 15A; 16A and a flange portion 15B; 16B projecting from the outer periphery of the tubular portion 15A; 16A.
An annular recess 15a that is axially inwardly recessed along the outer peripheral edge of the inner circumference of the tubular portion 15A of one end ring 15 is formed, and the tubular portion 16A of the other end ring 16 has an annular recess 15a. An annular convex portion 16a that projects outward in the axial direction along the outer peripheral edge is formed on the outer peripheral edge.
Further, the tubular portions 15A; 16A of the end rings 15; 16 are provided with a plurality of holes 27 penetrating from the one end surface side to the other end surface side. The plurality of holes 27 are provided at equal intervals on the same circumference centered on the center of the end rings 15; 16.

外筒１２の両端は、筒部１５Ａ；１６Ａの外周面に重ね合わされ、押えリング１７；１７によって固定される。内筒１１の両端は、エンドリング１５；１６の端面１５ｔ；１６ｔに回り込み、押えリング１８；１９によって固定される。即ち、内筒１１は、一端が環状凹部１５ａと押えリング１８とにより、他端がエンドリング１６と押えリング１９とによりそれぞれ挟持されて強固に固定される。
これにより、内筒１１、外筒１２及び一対のエンドリング１５；１６によって囲まれた気室８が形成される。
そして、気室８に空気を供給することにより、図４（ｂ）に示すように、内筒１１のうち拘束体１３同士の間の部分が求心方向（内側）に、外筒１２が放射方向（外側）にそれぞれ膨張する。つまり、膨縮体５の外筒１２は、外径がｄ２からＤ２へと拡径する。この膨張に伴ない、膨縮体５は、図４（ａ）に示す自然状態（気室に後述の圧縮空気が供給されていない状態）の軸方向の長さ（以下、自然長という）がＬｍａｘからＬｍｉｎへと収縮する。自然長Ｌｍａｘは、膨縮体５が軸方向に最も伸長した長さであり、Ｌｍｉｎは、膨縮体５が軸方向に最も収縮した長さである。
なお、図４（ｂ）の断面図には、説明の便宜上、内筒１１の求心方向への膨張により閉塞される内筒１１の内周空間を隙間ｚとして示してあるが、膨縮体５が軸方向に最も収縮したとき（Ｌｍｉｎのとき）には、隙間ｚはゼロとなる。膨縮体５の膨張時の隙間ｚの有無やその大きさについては、搬送物に応じて膨縮体５の収縮量を調節することにより、搬送効率が最大化されるように適宜設定される。例えば、隙間ｚの有無や大きさは、膨縮体５に供給する流体の圧力により調整される。
そして、気室８から空気を排出することにより、内筒１１及び外筒１２が収縮して元の筒形状（自然状態）に復帰する。
なお、内筒１１及び外筒１２は、気室８に供給される空気の圧力によって膨張可能に構成されていれば良く、上記材料や厚さ等について限定されない。 Both ends of the outer cylinder 12 are overlapped with the outer peripheral surfaces of the cylinder portions 15A; 16A, and are fixed by the pressing rings 17; 17. Both ends of the inner cylinder 11 wrap around the end faces 15t; 16t of the end rings 15; 16 and are fixed by the pressing rings 18; 19. That is, the inner cylinder 11 is firmly fixed by being sandwiched by the annular recess 15a and the pressing ring 18 at one end and by the end ring 16 and the pressing ring 19 at the other end.
As a result, the air chamber 8 surrounded by the inner cylinder 11, the outer cylinder 12, and the pair of end rings 15; 16 is formed.
Then, by supplying air to the air chamber 8, as shown in FIG. 4B, the portion of the inner cylinder 11 between the restraints 13 is in the centripetal direction (inside), and the outer cylinder 12 is in the radial direction. Each expands (outside). That is, the outer diameter of the outer cylinder 12 of the degenerate body 5 increases from d2 to D2. Along with this expansion, the degenerate body 5 has an axial length (hereinafter referred to as a natural length) in the natural state (a state in which the compressed air described later is not supplied to the air chamber) shown in FIG. 4 (a). It contracts from Lmax to Lmin. The natural length Lmax is the length at which the degenerate body 5 is most elongated in the axial direction, and Lmin is the length at which the degenerate body 5 is the most degenerate in the axial direction.
In the cross-sectional view of FIG. 4B, for convenience of explanation, the inner peripheral space of the inner cylinder 11 which is closed by the expansion of the inner cylinder 11 in the centripetal direction is shown as a gap z. When is the most degenerate in the axial direction (at Lmin), the gap z becomes zero. The presence / absence and the size of the gap z at the time of expansion of the expansion / contraction body 5 are appropriately set so as to maximize the transfer efficiency by adjusting the amount of contraction of the expansion / contraction body 5 according to the transported object. .. For example, the presence / absence and size of the gap z are adjusted by the pressure of the fluid supplied to the degenerate body 5.
Then, by discharging the air from the air chamber 8, the inner cylinder 11 and the outer cylinder 12 contract and return to the original tubular shape (natural state).
The inner cylinder 11 and the outer cylinder 12 may be configured to be inflatable by the pressure of the air supplied to the air chamber 8, and the material, thickness, and the like are not limited.

図３に示すように、一方のエンドリング１６には、気室８に連通する孔３０が設けられる。孔３０は、上記孔２７を避けて形成される。孔３０の一端は筒部１６Ａの外周面に開口し、筒部１６Ａの内部を延長して他端が気室８に開口する。孔３０の外周面側の開口部には、駆動装置９から延長するチューブ４５が接続される。 As shown in FIG. 3, one end ring 16 is provided with a hole 30 communicating with the air chamber 8. The hole 30 is formed so as to avoid the hole 27. One end of the hole 30 opens to the outer peripheral surface of the tubular portion 16A, the inside of the tubular portion 16A is extended, and the other end opens to the air chamber 8. A tube 45 extending from the drive device 9 is connected to the opening on the outer peripheral surface side of the hole 30.

そして、図２に示すように、管路部３は、例えば、所定数（本実施形態では６個）の膨縮体５が同軸に連結される。管路部３は、互いに連結される一方の膨縮体５のエンドリング１５の環状凹部１５ａに、他方の膨縮体５のエンドリング１６の環状凸部１６ａをはめ込み(図３の破線で示す）、各エンドリング１５；１６に設けられた孔２７；２７にボルト２８を貫通させてナット２９を締付けることにより連結される。各膨縮体５の内筒１１は、両端がエンドリング１５；１６の端面１５ｔ；１６ｔに回り込むようにエンドリング１５；１６に固定されているため、連結した際に、内筒１１；１１同士が密着することにより、連続する内筒１１；１１の気密が形成される。
なお、膨縮体５同士を連結する場合、隣接する膨縮体５の拘束体１３の周方向の位置が互いに合致していてもよく（即ち、各膨縮体５の拘束体１３が一直線状に揃っていてもよく）、周方向にずれていてもよい。 Then, as shown in FIG. 2, for example, a predetermined number (6 in this embodiment) of the degenerate bodies 5 are coaxially connected to the pipeline portion 3. The pipeline portion 3 is fitted with an annular convex portion 16a of the end ring 16 of the other expansion / contraction body 5 into the annular recess 15a of the end ring 15 of one expansion / contraction body 5 connected to each other (shown by a broken line in FIG. 3). ), The bolts 28 are passed through the holes 27; 27 provided in the end rings 15; 16 and the nuts 29 are tightened to connect them. Since both ends of the inner cylinder 11 of each degenerate body 5 are fixed to the end ring 15; 16 so as to wrap around the end face 15t; 16t of the end ring 15; 16, when they are connected, the inner cylinders 11; 11 are connected to each other. The airtightness of the continuous inner cylinders 11; 11 is formed by the close contact between the two.
When connecting the degenerate bodies 5 to each other, the positions of the constrained bodies 13 of the adjacent degenerate bodies 5 in the circumferential direction may coincide with each other (that is, the restrained bodies 13 of the degenerate bodies 5 are in a straight line). It may be aligned with each other), or it may be degenerated in the circumferential direction.

図５は、枠体７の構成図である。同図に示すように、枠体７は、一対の端部部材２１；２２と複数の連結軸２３とを備え、上記管路部３を収容する。本実施形態では、枠体７は、複数の膨縮体５を直線状に連結した状態で収容するものとして説明する。即ち、管ユニット２を直管として構成した場合について説明する。
なお、枠体７は、複数の膨縮体５を直線状に連結した状態で収容するものに限定されず、連結された複数の膨縮体５を例えば円弧状等のように曲線的に収容可能に構成しても良い。これにより、配管における曲がり管を構成することができる。
端部部材２１；２２は、管ユニット２の端部に位置するエンドリング１５；１６を収容可能に構成される。具体的には、一方の端部部材２１には、一方のエンドリング１６を収容する収容部２１ａ、他方の端部部材２２には、他方のエンドリング１５を収容する収容部２２ａが形成される。収容部２１ａは、エンドリング１６を収容したときに、端部部材２１の外側端面２１ｔから環状凸部１６ａの全体が突出するように形成される。また、収容部２２ａは、エンドリング１５を収容したときに、エンドリング１５の端面１５ｔが端部部材２２の外側端面２２ｔと面一、或は突出するように形成される。このように、端部部材２１；２２を構成することにより、管ユニット２；２同士を連結するときに、一方の管ユニット２の管路部３を構成する内筒１１と、他方の管ユニット２の管路部３を構成する内筒１１とが密着して管ユニット２同士の気密が形成される。 FIG. 5 is a configuration diagram of the frame body 7. As shown in the figure, the frame body 7 includes a pair of end members 21; 22 and a plurality of connecting shafts 23, and accommodates the pipeline portion 3. In the present embodiment, the frame body 7 will be described as accommodating a plurality of degenerate bodies 5 in a linearly connected state. That is, a case where the pipe unit 2 is configured as a straight pipe will be described.
The frame body 7 is not limited to accommodating a plurality of degenerate bodies 5 in a linearly connected state, and accommodates a plurality of connected degenerate bodies 5 in a curved shape such as an arc shape. It may be configured as possible. This makes it possible to form a bent pipe in the pipe.
The end member 21; 22 is configured to accommodate an end ring 15; 16 located at the end of the tube unit 2. Specifically, one end member 21 is formed with an accommodating portion 21a accommodating one end ring 16, and the other end member 22 is formed with an accommodating portion 22a accommodating the other end ring 15. .. The accommodating portion 21a is formed so that when the end ring 16 is accommodated, the entire annular convex portion 16a protrudes from the outer end surface 21t of the end member 21. Further, the accommodating portion 22a is formed so that the end surface 15t of the end ring 15 is flush with or projects from the outer end surface 22t of the end member 22 when the end ring 15 is accommodated. By configuring the end members 21; 22 in this way, when the pipe units 2; 2 are connected to each other, the inner cylinder 11 constituting the pipe line portion 3 of one pipe unit 2 and the other pipe unit The inner cylinder 11 constituting the pipeline portion 3 of 2 is in close contact with each other to form an airtightness between the pipe units 2.

各端部部材２１；２２には、厚さ方向に貫通する複数の孔２１Ａが形成される。孔２１Ａは、例えば、同一円周上において均等な間隔で複数設けられ、当該孔２１Ａを利用して連結軸２３が固定される。
孔２１Ａは、複数の連結軸２３を固定した際に、膨縮体５のエンドリング１５；１６が連結軸２３の外周に沿って軸方向に摺動自在に接するように設けられる。このように、連結軸２３とエンドリング１５；１６の関係を設定しておくことにより、膨縮体５の膨縮動作を安定させることができる。つまり、連結軸２３は、膨縮体５が膨縮にともない軸方向へ伸縮するときの伸縮方向を規制するガイド部として機能する。 A plurality of holes 21A penetrating in the thickness direction are formed in each end member 21; 22. For example, a plurality of holes 21A are provided at equal intervals on the same circumference, and the connecting shaft 23 is fixed by using the holes 21A.
The holes 21A are provided so that the end rings 15; 16 of the degenerate body 5 are slidably contacted along the outer circumference of the connecting shafts 23 in the axial direction when the plurality of connecting shafts 23 are fixed. By setting the relationship between the connecting shaft 23 and the end ring 15; 16 in this way, the degenerate operation of the degenerate body 5 can be stabilized. That is, the connecting shaft 23 functions as a guide portion that regulates the expansion / contraction direction when the expansion / contraction body 5 expands / contracts in the axial direction with expansion / contraction.

連結軸２３は、例えば、同一径で所定長さ延長する軸体であって、連結軸２３の両端には、該連結軸２３の中心軸を中心とするねじ孔２３Ａを備える。
そして、連結軸２３は、一方の端部部材２１の孔２１Ａにボルト２６を貫通させて、一端側のねじ孔２３Ａにねじ込み、締め付けることで、一方の端部部材２１に固定される。次に、複数の膨縮体５を連結した管路部３を複数の連結軸２３の間に介挿し、端部部材２１の収容部２１ａに一端に位置する膨縮体５のエンドリング１６を収容する。次に、他方の端部部材２１のねじ孔２３Ａにボルト２６を貫通させて連結軸２３のねじ孔２３Ａにねじ込み、締め付けることで他方の端部部材２２の収容部２２ａに他端に位置する膨縮体５のエンドリング１５を収容しつつ端部部材２２を連結軸２３に固定する。このボルト２６の締め付けにより、管路部３は、図２に示すように、軸方向に圧縮された状態で枠体７に収容される。 The connecting shaft 23 is, for example, a shaft body having the same diameter and extending a predetermined length, and both ends of the connecting shaft 23 are provided with screw holes 23A centered on the central axis of the connecting shaft 23.
Then, the connecting shaft 23 is fixed to the one end member 21 by passing the bolt 26 through the hole 21A of the one end member 21 and screwing and tightening the bolt 26 into the screw hole 23A on the one end side. Next, the pipeline portion 3 connecting the plurality of degenerate bodies 5 is inserted between the plurality of connecting shafts 23, and the end ring 16 of the degenerate body 5 located at one end is inserted into the accommodating portion 21a of the end member 21. Contain. Next, the bolt 26 is passed through the screw hole 23A of the other end member 21, screwed into the screw hole 23A of the connecting shaft 23, and tightened to expand the bulge located at the other end of the accommodating portion 22a of the other end member 22. The end member 22 is fixed to the connecting shaft 23 while accommodating the end ring 15 of the degenerate body 5. By tightening the bolt 26, as shown in FIG. 2, the pipeline portion 3 is housed in the frame body 7 in a state of being compressed in the axial direction.

連結軸２３は、枠体７を構成する一方の端部部材２１の収容部２１ａにおいてエンドリング１６が当接する当接面２１ｂから他方の端部部材２２の収容部２２ａにおいてエンドリング１５が当接する当接面２２ｂまでの長さＬｘが、連結された膨縮体５の軸方向長さＬｍａｘの合計値（Ｌｍａｘ×６）よりも短くなるように設定される。
上述のように、膨縮体５は、軸方向に実質的に伸長しないため、管ユニット２を構成するいずれかの膨縮体５が収縮する際に、他の膨縮体５が最も伸長した状態にあると、収縮の妨げとなる。そこで、予め最も伸長した状態（図４（ａ）に示す状態）から、あらかじめ軸方向に外的に予圧縮した状態（図４（ｃ）に示す状態）としておくことにより、膨縮体５の収縮をスムーズに行わせることができる。 The connecting shaft 23 comes into contact with the end ring 15 at the accommodating portion 22a of the other end member 22 from the contact surface 21b with which the end ring 16 abuts at the accommodating portion 21a of one end member 21 constituting the frame body 7. The length Lx up to the contact surface 22b is set to be shorter than the total value (Lmax × 6) of the axial length Lmax of the connected degenerate bodies 5.
As described above, since the degenerate body 5 does not substantially extend in the axial direction, when any of the degenerate bodies 5 constituting the tube unit 2 contracts, the other degenerate body 5 expands most. When in a state, it hinders contraction. Therefore, by preliminarily changing from the most expanded state (the state shown in FIG. 4A) to the state of being pre-compressed externally in the axial direction (the state shown in FIG. 4C), the degenerate body 5 is subjected to. The contraction can be performed smoothly.

例えば、図２に示すように、６つの膨縮体５が連結された１つの管ユニット２において、１つの膨縮体５を順番に収縮させる場合には、膨縮体５が軸方向に最も収縮したときの長さＬｍｉｎに、残りの膨縮体５が最も伸長したときの長さＬｍａｘ×５を加えた長さとなるように、連結軸２３の長さＬｘを設定すると良い。このように当接面２１ｂから当接面２２ｂまでの長さＬｘを設定することにより、管路部３は枠体７に軸方向に圧縮された状態で収容されるが、１つの膨縮体５を膨張させて軸方向に収縮させたときに、残りの膨縮体５が自然状態の長さＬｍａｘとなり、膨張すべき膨縮体５の膨張を妨げずに軸方向に最も収縮させることができる。つまり、搬送路である内筒１１の求心方向への膨張を最大化することができるので、膨縮体５の膨縮動作の効率を向上させることができる。
このような枠体７の軸方向長さＬｘの設定は、管路部３を構成する膨縮体５の連結数をｎ、自然状態の長さ（自然長）をＬｍａｘ、膨縮体５の軸方向の最大変位（Ｌｍａｘ−Ｌｍｉｎ）をａ、同時に軸方向に収縮する膨縮体５の数をｍとした場合、以下の式（１）に示すように定式化することができる。
Ｌｘ＝ｎ×Ｌｍａｘ−ｍ×ａ（１）
即ち、枠体７の延長長さＬｘは、各膨縮体５の最大伸長長Ｌｍａｘに、膨縮体５の収容数ｎを乗じた長さから、各膨縮体５の最大変位長に、同時に収縮する収縮数ｍを乗じた長さを減じた長さにより求められる。 For example, as shown in FIG. 2, when one degenerate body 5 is degenerated in order in one pipe unit 2 in which six degenerate bodies 5 are connected, the degenerate body 5 is the most axially. It is preferable to set the length Lx of the connecting shaft 23 so that the length is obtained by adding the length Lmin when the remaining degenerate body 5 is most extended to the length Lmin when the degenerate body 5 is contracted. By setting the length Lx from the contact surface 21b to the contact surface 22b in this way, the pipeline portion 3 is accommodated in the frame 7 in an axially compressed state, but is one degenerate body. When 5 is expanded and degenerated in the axial direction, the remaining degenerate body 5 has a natural length Lmax, and the degenerate body 5 to be expanded can be degenerated most in the axial direction without hindering the expansion. it can. That is, since the expansion of the inner cylinder 11 which is the transport path in the centripetal direction can be maximized, the efficiency of the degenerate operation of the degenerate body 5 can be improved.
In such setting of the axial length Lx of the frame body 7, the number of connections of the degenerate body 5 constituting the pipeline portion 3 is n, the length in the natural state (natural length) is Lmax, and the degenerate body 5 is set. Assuming that the maximum displacement (Lmax-Lmin) in the axial direction is a and the number of degenerate bodies 5 that contract in the axial direction at the same time is m, it can be formulated as shown in the following equation (1).
Lx = n × Lmax-m × a (1)
That is, the extension length Lx of the frame body 7 is the maximum displacement length of each degenerate body 5 from the length obtained by multiplying the maximum extension length Lmax of each degenerate body 5 by the accommodating number n of the degenerate body 5. It is obtained by subtracting the length obtained by multiplying the number of degenerate m that degenerates at the same time.

なお、上記式（１）により求められる枠体７の延長長さＬｘは、複数の膨縮体５を連結したときの内筒１１の求心方向への膨張を最大化するための基準となるものであって、各膨縮体５の膨縮動作を妨げない範囲で、算出された延長長さＬｘよりも長く、或は延長長さＬｘよりも短く設定しても良い。 The extension length Lx of the frame body 7 obtained by the above formula (1) is a reference for maximizing the expansion of the inner cylinder 11 in the centripetal direction when a plurality of degenerate bodies 5 are connected. Therefore, it may be set longer than the calculated extension length Lx or shorter than the extension length Lx as long as the expansion and contraction operation of each degenerate body 5 is not hindered.

上記管路部３を構成する各膨縮体５は、駆動装置９により制御される。図２に示すように、駆動装置９は、各膨縮体５の気室８に圧縮空気を供給する空気供給手段４１と、各気室８への空気の供給及び排気を制御する制御弁４２と、制御弁４２の動作を制御するコントロールユニット４３とを備える。
空気供給手段４１は、例えば、圧縮空気を供給可能なエアコンプレッサや圧縮空気を貯留するエアタンクにより構成される。 Each of the degenerate bodies 5 constituting the pipeline portion 3 is controlled by the drive device 9. As shown in FIG. 2, the drive device 9 includes an air supply means 41 that supplies compressed air to the air chambers 8 of each expansion / contraction body 5, and a control valve 42 that controls the supply and exhaust of air to each air chamber 8. And a control unit 43 that controls the operation of the control valve 42.
The air supply means 41 is composed of, for example, an air compressor capable of supplying compressed air and an air tank for storing compressed air.

制御弁４２は、チューブ４４により空気供給手段４１と、チューブ４５により気室８と接続される。制御弁４２は、空気供給手段４１から気室８への圧縮空気の供給を制御する供給弁と、気室８の空気を排気する排気弁とを備える。供給弁及び排気弁は、それぞれコントロールユニット４３と電気的に接続され、空気供給手段４１から気室８への圧縮空気の供給、膨縮体５の膨張状態の維持及び気室８からの空気の排気を制御する。供給弁及び排気弁は、１つの膨縮体５に対に設けられる。即ち、制御弁４２には、管路部３を構成する膨縮体５の数量に対応する数量の供給弁及び排気弁が少なくとも設けられている。チューブ４４及びチューブ４５には、耐圧かつ可撓性を有するものが好ましい。 The control valve 42 is connected to the air supply means 41 by the tube 44 and to the air chamber 8 by the tube 45. The control valve 42 includes a supply valve that controls the supply of compressed air from the air supply means 41 to the air chamber 8, and an exhaust valve that exhausts the air in the air chamber 8. The supply valve and the exhaust valve are electrically connected to the control unit 43, respectively, and supply compressed air from the air supply means 41 to the air chamber 8, maintain the expanded state of the degenerate body 5, and supply air from the air chamber 8. Control the exhaust. The supply valve and the exhaust valve are provided in pairs on one degenerate body 5. That is, the control valve 42 is provided with at least a supply valve and an exhaust valve in a quantity corresponding to the quantity of the degenerate body 5 constituting the pipeline portion 3. The tube 44 and the tube 45 are preferably those having pressure resistance and flexibility.

コントロールユニット４３は、演算手段としてのＣＰＵ、管ユニット２の動作を制御するためのプログラムを記憶するＲＯＭ等の記憶手段を含むマイクロコンピュータを備える。コントロールユニット４３は、入力手段から入力された指令に応じて供給弁や排気弁に出力する信号を制御する。
コントロールユニット４３は、例えば、記憶手段に、管ユニット２における各膨縮体５を膨縮させる順序を規定するプログラムが記憶される。例えば、管ユニット２を構成する膨縮体５を一方向に順に膨縮させる搬送モードや、管ユニット２を構成する膨縮体５の膨縮を一端側から他端側に往復させる攪拌モード等を実行するプログラムが記憶される。 The control unit 43 includes a microcomputer including a CPU as a calculation means and a storage means such as a ROM for storing a program for controlling the operation of the tube unit 2. The control unit 43 controls a signal output to the supply valve and the exhaust valve in response to a command input from the input means.
In the control unit 43, for example, a program that defines the order in which each degenerate body 5 in the tube unit 2 is degenerated is stored in the storage means. For example, a transport mode in which the degenerate body 5 constituting the tube unit 2 is sequentially expanded and contracted in one direction, a stirring mode in which the degenerate body 5 constituting the tube unit 2 is reciprocated from one end side to the other end side, and the like. The program that executes is stored.

図６は、管ユニット２による搬送動作の一例を示す図である。
図６（ａ）は、管ユニット２が設置された初期状態を示している。同図に示すように、管ユニット２を構成する複数の膨縮体５はそれぞれ均等な長さ圧縮された状態にある。
まず、図６（ｂ）に示すように、最も上流側に位置する膨縮体５Ａの気室８に空気を供給し、内筒１１の壁面同士が接するように膨張（軸方向に収縮）させることにより、膨縮体５Ａに位置する搬送物が上流側の膨縮体５Ｂに押し出される。膨縮体５Ａの膨張（軸方向への収縮）により、残りの膨縮体５Ｂ乃至５Ｆは、枠体７に収容された状態よりも軸方向に伸長した状態となる。
次に、図６（ｃ）に示すように、膨縮体５Ａの膨張を維持したまま、膨縮体５Ｂの気室８に空気を供給し、内筒１１の壁面同士が接するように膨張（軸方向に収縮）させることにより、膨縮体Ａにより搬送物の逆流が阻止され、膨縮体５Ｂに位置する搬送物が膨縮体５Ｃへと押し出される。このとき管ユニット２を構成する膨張状態にある２つの膨縮体５Ａ；５Ｂを除いた残りの膨縮体５Ｃ乃至５Ｆは、軸方向に最も伸長した状態（自然状態）にある。
次に、図６（ｄ）に示すように、膨縮体５Ｂの膨張を維持したまま、膨縮体５Ａの気室８から空気の排出と膨縮体５Ｃの気室８への空気の供給とを同時に行い、膨縮体５Ａの内筒１１を収縮（軸方向に伸長）させるとともに膨縮体５Ｃの内筒１１の壁面同士が接するように膨張（軸方向に収縮）させることにより、膨縮体Ｂにより搬送物の逆流が阻止され、膨縮体５Ｃに位置する搬送物が膨縮体５Ｄへと押し出される。このとき管ユニット２を構成する膨張状態にある２つの膨縮体５Ｂ；５Ｃを除いた残りの膨縮体５Ａ、膨縮体５Ｄ〜５Ｆは、軸方向に最も伸長した状態（自然状態）にある。
次に、図６（ｅ）に示すように、膨縮体５Ｃの膨張を維持したまま、膨縮体５Ｂの気室８から空気の排出と膨縮体５Ｄの気室８への空気の供給とを同時に行い、膨縮体５Ｂの内筒１１を収縮（軸方向に伸長）させるとともに膨縮体５Ｄの内筒１１の壁面同士が接するように膨張（軸方向に収縮）させることにより、膨縮体５Ｃにより搬送物の逆流が阻止され、膨縮体５Ｄに位置する搬送物が膨縮体５Ｅへと押し出される。このとき管ユニット２を構成する膨張状態にある２つの膨縮体５Ｃ；５Ｄを除いた残りの膨縮体５Ａ，５Ｂ、５Ｅ，５Ｆは、軸方向に最も伸長した状態（自然状態）にある。
次に、図６（ｆ）に示すように、膨縮体５Ｄの膨張を維持したまま、膨縮体５Ｃの気室８から空気の排出と膨縮体５Ｅの気室８への空気の供給とを同時に行い、膨縮体５Ｃの内筒１１を収縮（軸方向に伸長）させるとともに膨縮体５Ｅの内筒１１の壁面同士が接するように膨張（軸方向に収縮）させることにより、膨縮体５Ｄにより搬送物の逆流が阻止され、膨縮体５Ｅに位置する搬送物が膨縮体５Ｆへと押し出される。このとき管ユニット２を構成する膨張状態にある２つの膨縮体５Ｄ；５Ｅを除いた残りの膨縮体５Ａ〜５Ｃ，５Ｆは、軸方向に最も伸長した状態（自然状態）にある。
次に、図６（ｇ）に示すように、膨縮体５Ｅの膨張を維持したまま、膨縮体５Ｄの気室８から空気の排出と膨縮体５Ｆの気室８への空気の供給とを同時に行い、膨縮体５Ｄの内筒１１を収縮（軸方向に伸長）させるとともに膨縮体５Ｆの内筒１１の壁面同士が接するように膨張（軸方向に収縮）させることにより、膨縮体５Ｅにより搬送物の逆流が阻止され、膨縮体５Ｆに位置する搬送物が、下流側に連結された管ユニット２へと押し出される。このとき管ユニット２を構成する膨張状態にある２つの膨縮体５Ｅ；５Ｆを除いた残りの膨縮体５Ａ〜５Ｄは、軸方向に最も伸長した状態（自然状態）にある。
次に、図６（ｈ）に示すように、膨縮体５Ｆの膨張を維持したまま、膨縮体５Ｅの気室８から空気の排出と、下流側に連結された管ユニット２の最も上流側に位置し、膨縮体５Ｆに隣接する膨縮体５Ａの気室８への空気の供給とを同時に行い、膨縮体５Ｆの内筒１１を収縮（軸方向に伸長）させるとともに隣接する膨縮体５Ａの内筒１１の壁面同士が接するように膨張（軸方向に収縮）させることにより、膨縮体５Ｆにより搬送物の逆流が阻止され、膨縮体５Ｆに位置する搬送物が、下流側に連結された管ユニット２の膨縮体５Ｂへと押し出される。このとき上流側に位置する管ユニット２の膨縮体５Ａ〜５Ｅは、枠体７に収容された状態よりも軸方向に伸長した状態となる。
このように、管ユニット２を構成する膨縮体５Ａ乃至５Ｆを、連続するように２つずつ上流側から下流側に向けて順番に膨張させることにより、搬送物を下流側に移動させることができる。
そして、図１に示すように、複数の管ユニット２を連結して構成された配管において、上流側の管ユニット２から図６（ｂ）乃至図６（ｈ）に示した動作を、下流側の管ユニット２へと連続させることにより搬送物を搬送できる。
また、他の搬送動作として、例えば、図１に示すように、複数の管ユニット２が連結されている場合に、各管ユニット２毎に図６（ｂ）乃至図６（ｈ）に示した動作を個別に動作させることで搬送物を搬送することもできる。 FIG. 6 is a diagram showing an example of a transfer operation by the pipe unit 2.
FIG. 6A shows an initial state in which the pipe unit 2 is installed. As shown in the figure, each of the plurality of degenerate bodies 5 constituting the tube unit 2 is in a state of being compressed to an equal length.
First, as shown in FIG. 6B, air is supplied to the air chamber 8 of the degenerate body 5A located on the most upstream side, and the inner cylinders 11 are expanded (contracted in the axial direction) so that the wall surfaces of the inner cylinders 11 are in contact with each other. As a result, the transported object located in the degenerate body 5A is pushed out to the degenerate body 5B on the upstream side. Due to the expansion of the degenerate body 5A (degeneration in the axial direction), the remaining degenerate bodies 5B to 5F are in a state of being axially extended from the state of being housed in the frame body 7.
Next, as shown in FIG. 6 (c), while maintaining the expansion of the degenerate body 5A, air is supplied to the air chamber 8 of the degenerate body 5B, and the degenerate body 5B expands so that the wall surfaces of the inner cylinder 11 are in contact with each other. By degenerating in the axial direction), the backflow of the conveyed object is prevented by the degenerate body A, and the conveyed object located in the degenerate body 5B is pushed out to the degenerate body 5C. At this time, the remaining degenerate bodies 5C to 5F except for the two degenerate bodies 5A; 5B that are in the expanded state constituting the tube unit 2 are in the most axially extended state (natural state).
Next, as shown in FIG. 6D, while maintaining the expansion of the expansion body 5B, the air is discharged from the air chamber 8 of the expansion body 5A and the air is supplied to the air chamber 8 of the expansion body 5C. At the same time, the inner cylinder 11 of the degenerate body 5A is contracted (extended in the axial direction) and expanded (contracted in the axial direction) so that the wall surfaces of the inner cylinder 11 of the contractor 5C are in contact with each other. The degenerate body B prevents the backflow of the transported object, and the transported object located in the degenerate body 5C is pushed out to the degenerate body 5D. At this time, the remaining degenerate bodies 5A and the degenerate bodies 5D to 5F excluding the two degenerate bodies 5B; 5C that are in the inflated state constituting the tube unit 2 are in the most axially extended state (natural state). is there.
Next, as shown in FIG. 6E, while maintaining the expansion of the expansion body 5C, the air is discharged from the air chamber 8 of the expansion body 5B and the air is supplied to the air chamber 8 of the expansion body 5D. At the same time, the inner cylinder 11 of the degenerate body 5B is contracted (extended in the axial direction) and expanded (contracted in the axial direction) so that the wall surfaces of the inner cylinder 11 of the contractor 5D are in contact with each other. The backflow of the conveyed object is blocked by the degenerate body 5C, and the conveyed object located in the degenerate body 5D is pushed out to the degenerate body 5E. At this time, the remaining degenerate bodies 5A, 5B, 5E, and 5F excluding the two degenerate bodies 5C; 5D constituting the tube unit 2 are in the most axially extended state (natural state). ..
Next, as shown in FIG. 6 (f), while maintaining the expansion of the expansion body 5D, the air is discharged from the air chamber 8 of the expansion body 5C and the air is supplied to the air chamber 8 of the expansion body 5E. At the same time, the inner cylinder 11 of the degenerate body 5C is contracted (extended in the axial direction) and expanded (contracted in the axial direction) so that the wall surfaces of the inner cylinder 11 of the contractor 5E are in contact with each other. The backflow of the conveyed object is blocked by the degenerate body 5D, and the conveyed object located in the degenerate body 5E is pushed out to the degenerate body 5F. At this time, the remaining degenerate bodies 5A to 5C, 5F excluding the two degenerate bodies 5D; 5E that are in the expanded state constituting the tube unit 2 are in the most axially extended state (natural state).
Next, as shown in FIG. 6 (g), while maintaining the expansion of the expansion body 5E, the air is discharged from the air chamber 8 of the expansion body 5D and the air is supplied to the air chamber 8 of the expansion body 5F. At the same time, the inner cylinder 11 of the degenerate body 5D is contracted (extended in the axial direction) and expanded (contracted in the axial direction) so that the wall surfaces of the inner cylinder 11 of the degenerate body 5F are in contact with each other. The degenerate body 5E prevents the backflow of the transported object, and the transported object located on the degenerate body 5F is pushed out to the pipe unit 2 connected to the downstream side. At this time, the remaining degenerate bodies 5A to 5D excluding the two degenerate bodies 5E; 5F that are in the inflated state constituting the tube unit 2 are in the most axially extended state (natural state).
Next, as shown in FIG. 6 (h), while maintaining the expansion of the degenerate body 5F, the air is discharged from the air chamber 8 of the degenerate body 5E, and the most upstream of the tube unit 2 connected to the downstream side. Air is simultaneously supplied to the air chamber 8 of the contractor 5A located on the side and adjacent to the contractor 5F, and the inner cylinder 11 of the degenerate body 5F is contracted (extended in the axial direction) and adjacent to the contractor 5F. By inflating (contracting in the axial direction) so that the wall surfaces of the inner cylinders 11 of the inflatable body 5A are in contact with each other, the backflow of the conveyed object is prevented by the inflatable body 5F, and the conveyed object located in the inflatable body 5F is degenerated. It is extruded into the degenerate body 5B of the tube unit 2 connected to the downstream side. At this time, the degenerate bodies 5A to 5E of the pipe unit 2 located on the upstream side are in a state of being axially extended from the state of being housed in the frame body 7.
In this way, the degenerate bodies 5A to 5F constituting the pipe unit 2 can be continuously expanded by two in order from the upstream side to the downstream side, thereby moving the transported object to the downstream side. it can.
Then, as shown in FIG. 1, in a pipe configured by connecting a plurality of pipe units 2, the operations shown in FIGS. 6 (b) to 6 (h) from the upstream pipe unit 2 are performed on the downstream side. By connecting to the pipe unit 2 of the above, the conveyed object can be conveyed.
Further, as another transfer operation, for example, as shown in FIG. 1, when a plurality of pipe units 2 are connected, each pipe unit 2 is shown in FIGS. 6 (b) to 6 (h). It is also possible to transport the transported object by operating the operations individually.

また、本実施形態に係る管ユニット２は、図６に示すように上流側から下流側への搬送のみならず、搬送物を撹拌しつつ下流側に搬送することも可能である。例えば、液体と固体とを混合しつつ搬送する場合、或は、固形物を粉砕しながら搬送する場合に好適である。
この場合、図７に示すように、管ユニット２を動作させれば良い。なお、以下の説明では、１つの管ユニット２により動作を説明するが、複数の管ユニット２を連結して行うこともできる。
図７（ａ）に示す初期状態において、例えば、管ユニット２内に膨縮体５Ａ側から固体物及び液物の混合物が投入されたものとする。
まず、図７（ｂ）に示すように、最も上流側に位置する膨縮体５Ａの気室８に空気を供給し、内筒１１の壁面同士が接するように膨張（軸方向に収縮）させる。これにより、投入された混合物は、膨縮体５Ｂ側に押し出される。この膨縮体５Ａの膨張（軸方向への収縮）により、残りの膨縮体５Ｂ乃至５Ｆが、枠体７に収容された状態よりも軸方向に伸長した状態となる。
次に、図７（ｃ）に示すように、膨縮体５Ａの膨張を維持したまま、膨縮体５Ｂの気室８に空気を供給し、内筒１１の壁面同士が接するように膨張（軸方向に収縮）させる。これにより、混合物は、膨縮体Ａにより逆流が阻止され、膨縮体５Ｂから膨縮体５Ｃ側に押し出される。２つの膨縮体５Ａ；５Ｂの膨張により、管ユニット２を構成する残りの膨縮体５Ｃ乃至５Ｆは、枠体７内において軸方向に最も伸長した状態（自然状態）となる。
次に、図７（ｄ）に示すように、膨縮体５Ｂの膨張を維持したまま、膨縮体５Ａの気室８から空気の排出と膨縮体５Ｃの気室８への空気の供給とを同時に行い、膨縮体５Ａの内筒１１を収縮（軸方向に伸長）させるとともに膨縮体５Ｃの内筒１１の壁面同士が接するように膨張（軸方向に収縮）させる。これにより、混合物は、膨縮体Ｂにより逆流が阻止され、膨縮体５Ｃから膨縮体５Ｄ側に押し出される。２つの膨縮体５Ｂ；５Ｃの膨張により、管ユニット２を構成する残りの膨縮体５Ａ、膨縮体５Ｄ〜５Ｆは、軸方向に最も伸長した状態（自然状態）にある。
次に、図７（ｅ）に示すように、膨縮体５Ｃの膨張を維持したまま、膨縮体５Ｂの気室８から空気の排出と膨縮体５Ｄの気室８への空気の供給とを同時に行い、膨縮体５Ｂの内筒１１を収縮（軸方向に伸長）させるとともに膨縮体５Ｄの内筒１１の壁面同士が接するように膨張（軸方向に収縮）させる。これにより、混合物は、膨縮体５Ｃにより混合物の逆流が阻止され、膨縮体５Ｄから膨縮体５Ｅ側に押し出される。２つの膨縮体５Ｃ；５Ｄの膨張により管ユニット２を構成する残りの膨縮体５Ａ，５Ｂ、５Ｅ，５Ｆは、軸方向に最も伸長した状態（自然状態）にある。
次に、図７（ｆ）に示すように、膨縮体５Ｄの膨張を維持したまま、膨縮体５Ｃの気室８から空気の排出と膨縮体５Ｆの気室８への空気の供給とを同時に行い、膨縮体５Ｃの内筒１１を収縮（軸方向に伸長）させるとともに膨縮体５Ｆの内筒１１の壁面同士が接するように膨張（軸方向に収縮）させる。これにより、混合物は、膨縮体５Ｄと膨縮体５Ｆとの間に堰き止められる。２つの膨縮体５Ｄ；５Ｆの膨張により管ユニット２を構成する残りの膨縮体５Ａ〜５Ｃ，５Ｅは、軸方向に最も伸長した状態（自然状態）にある。
次に、図７（ｇ）に示すように、膨縮体５Ｆの膨張を維持したまま、膨縮体５Ｄの気室８から空気の排出と膨縮体５Ｅの気室８への空気の供給とを同時に行い、膨縮体５Ｄの内筒１１を収縮（軸方向に伸長）させるとともに膨縮体５Ｅの内筒１１の壁面同士が接するように膨張（軸方向に収縮）させる。これにより、混合物は、膨縮体Ｆにより移動が阻止され、膨縮体５Ｅに位置する混合物が膨縮体５Ｄ側へと押し出される。なお、膨張状態にある２つの膨縮体５Ｅ；５Ｆを除いた残りの膨縮体５Ａ〜５Ｄは、軸方向に最も伸長した状態（自然状態）にある。
次に、図７（ｈ）に示すように、膨縮体５Ｅの膨張を維持したまま、膨縮体５Ｆの気室８から空気の排出と膨縮体５Ｄの気室８への空気の供給とを同時に行い、膨縮体５Ｆの内筒１１を収縮（軸方向に伸長）させるとともに膨縮体５Ｄの内筒１１の壁面同士が接するように膨張（軸方向に収縮）させる。これにより、混合物の膨縮体５Ｅ側への移動が阻止され、膨縮体５Ｄに位置する混合物が膨縮体５Ｃへと押し出される。このとき膨張状態にある２つの膨縮体５Ｄ；５Ｅを除いた残りの膨縮体５Ａ〜５Ｃ，５Ｆは、軸方向に最も伸長した状態（自然状態）にある。
次に、図７（ｉ）に示すように、膨縮体５Ｄの膨張を維持したまま、膨縮体５Ｅの気室８から空気の排出と膨縮体５Ｃの気室８への空気の供給とを同時に行い、膨縮体５Ｅの内筒１１を収縮（軸方向に伸長）させるとともに膨縮体５Ｃの内筒１１の壁面同士が接するように膨張（軸方向に収縮）させる。
これにより、混合物の膨縮体５Ｄ側への移動が阻止され、膨縮体５Ｃに位置する混合物が膨縮体５Ｂへと押し出される。このとき膨張状態にある２つの膨縮体５Ｃ；５Ｄを除いた残りの膨縮体５Ａ，５Ｂ，５Ｅ，５Ｆは、軸方向に最も伸長した状態（自然状態）にある。
次に、図７（ｊ）に示すように、膨縮体５Ｃの膨張を維持したまま、膨縮体５Ｄの気室８から空気の排出と膨縮体５Ａの気室８への空気の供給とを同時に行い、膨縮体５Ｄの内筒１１を収縮（軸方向に伸長）させるとともに膨縮体５Ａの内筒１１の壁面同士が接するように膨張（軸方向に収縮）させる。
これにより膨張状態にある膨縮体５Ｃと膨縮体５Ａとの間に混合物が堰き止められる。なお、膨張状態にある２つの膨縮体５Ａ；５Ｃを除いた残りの膨縮体５Ｂ，５Ｄ５Ｆは、軸方向に最も伸長した状態（自然状態）にある。
次に、図７（ｋ）に示すように、膨縮体５Ａの膨張を維持したまま、膨縮体５Ｃの気室８から空気の排出と膨縮体５Ｂの気室８への空気の供給とを同時に行い、膨縮体５Ｃの内筒１１を収縮（軸方向に伸長）させるとともに膨縮体５Ｂの内筒１１の壁面同士が接するように膨張（軸方向に収縮）させる。これにより、混合物は、膨縮体Ａにより移動が阻止され、膨縮体５Ｂに位置する混合物が膨縮体５Ｃ側へと押し出される。なお、膨張状態にある２つの膨縮体５Ａ；５Ｂを除いた残りの膨縮体５Ｃ〜５Ｄは、軸方向に最も伸長した状態（自然状態）にある。
そして、図７（ｂ）乃至図７（ｉ）を繰り返すことにより、膨縮体５Ａ〜５Ｆの間で混合物を往復させ、混合物を構成する固体物と液物とを均等に混合させることができる。混合した後には、下流側に向けて図６（ｂ）乃至（ｇ）に示すように、膨縮体５を一方向に順次膨張、収縮を行うことにより混合物を下流側へと搬送することができる。
また、砕石などの固体物を粉砕しつつ搬送する場合にも上述のように膨縮体５Ａ〜５Ｆまでの間を搬送物を往復させることにより、搬送物同士を衝突させて粉砕させることもできる。 Further, the pipe unit 2 according to the present embodiment can not only be conveyed from the upstream side to the downstream side as shown in FIG. 6, but also can be conveyed to the downstream side while stirring the conveyed object. For example, it is suitable for transporting a liquid and a solid while mixing them, or for transporting a solid matter while crushing it.
In this case, as shown in FIG. 7, the pipe unit 2 may be operated. In the following description, the operation will be described by one pipe unit 2, but a plurality of pipe units 2 may be connected to each other.
In the initial state shown in FIG. 7A, for example, it is assumed that a mixture of a solid substance and a liquid substance is charged into the tube unit 2 from the degenerate body 5A side.
First, as shown in FIG. 7B, air is supplied to the air chamber 8 of the expandable body 5A located on the most upstream side, and the inner cylinders 11 are expanded (contracted in the axial direction) so that the wall surfaces of the inner cylinders 11 are in contact with each other. .. As a result, the charged mixture is extruded toward the degenerate body 5B. Due to the expansion of the degenerate body 5A (degeneration in the axial direction), the remaining degenerate bodies 5B to 5F are in a state of being axially extended from the state of being housed in the frame body 7.
Next, as shown in FIG. 7 (c), while maintaining the expansion of the degenerate body 5A, air is supplied to the air chamber 8 of the degenerate body 5B, and the degenerate body 5B expands so that the wall surfaces of the inner cylinder 11 are in contact with each other. Degenerate in the axial direction). As a result, the backflow of the mixture is blocked by the degenerate body A, and the mixture is pushed out from the degenerate body 5B toward the degenerate body 5C. Due to the expansion of the two degenerate bodies 5A; 5B, the remaining degenerate bodies 5C to 5F constituting the tube unit 2 are in the most axially extended state (natural state) in the frame body 7.
Next, as shown in FIG. 7D, while maintaining the expansion of the expansion body 5B, the air is discharged from the air chamber 8 of the expansion body 5A and the air is supplied to the air chamber 8 of the expansion body 5C. At the same time, the inner cylinder 11 of the degenerate body 5A is contracted (extended in the axial direction) and expanded (contracted in the axial direction) so that the wall surfaces of the inner cylinder 11 of the contractor 5C are in contact with each other. As a result, the backflow of the mixture is blocked by the degenerate body B, and the mixture is pushed out from the degenerate body 5C toward the degenerate body 5D. Due to the expansion of the two degenerate bodies 5B; 5C, the remaining degenerate bodies 5A and the degenerate bodies 5D to 5F constituting the tube unit 2 are in the most axially extended state (natural state).
Next, as shown in FIG. 7E, while maintaining the expansion of the expansion body 5C, the air is discharged from the air chamber 8 of the expansion body 5B and the air is supplied to the air chamber 8 of the expansion body 5D. At the same time, the inner cylinder 11 of the degenerate body 5B is contracted (extended in the axial direction) and expanded (contracted in the axial direction) so that the wall surfaces of the inner cylinder 11 of the degenerate body 5D are in contact with each other. As a result, the backflow of the mixture is blocked by the degenerate body 5C, and the mixture is pushed out from the degenerate body 5D toward the degenerate body 5E. The remaining degenerate bodies 5A, 5B, 5E, and 5F constituting the tube unit 2 due to the expansion of the two degenerate bodies 5C; 5D are in the most axially extended state (natural state).
Next, as shown in FIG. 7 (f), while maintaining the expansion of the expansion body 5D, the air is discharged from the air chamber 8 of the expansion body 5C and the air is supplied to the air chamber 8 of the expansion body 5F. At the same time, the inner cylinder 11 of the degenerate body 5C is contracted (extended in the axial direction) and expanded (contracted in the axial direction) so that the wall surfaces of the inner cylinder 11 of the contractor 5F are in contact with each other. As a result, the mixture is dammed between the degenerate body 5D and the degenerate body 5F. The remaining degenerate bodies 5A to 5C and 5E constituting the tube unit 2 due to the expansion of the two degenerate bodies 5D; 5F are in the most axially extended state (natural state).
Next, as shown in FIG. 7 (g), while maintaining the expansion of the expansion body 5F, the air is discharged from the air chamber 8 of the expansion body 5D and the air is supplied to the air chamber 8 of the expansion body 5E. At the same time, the inner cylinder 11 of the degenerate body 5D is contracted (extended in the axial direction) and expanded (contracted in the axial direction) so that the wall surfaces of the inner cylinder 11 of the contractor 5E are in contact with each other. As a result, the movement of the mixture is blocked by the degenerate body F, and the mixture located in the degenerate body 5E is pushed out toward the degenerate body 5D. The remaining degenerate bodies 5A to 5D except for the two degenerate bodies 5E; 5F in the expanded state are in the most axially extended state (natural state).
Next, as shown in FIG. 7 (h), while maintaining the expansion of the expansion body 5E, the air is discharged from the air chamber 8 of the expansion body 5F and the air is supplied to the air chamber 8 of the expansion body 5D. At the same time, the inner cylinder 11 of the degenerate body 5F is contracted (extended in the axial direction) and expanded (contracted in the axial direction) so that the wall surfaces of the inner cylinder 11 of the degenerate body 5D are in contact with each other. As a result, the movement of the mixture toward the degenerate body 5E is prevented, and the mixture located in the degenerate body 5D is pushed out to the degenerate body 5C. At this time, the remaining degenerate bodies 5A to 5C and 5F except for the two degenerate bodies 5D; 5E in the expanded state are in the most axially extended state (natural state).
Next, as shown in FIG. 7 (i), while maintaining the expansion of the expansion body 5D, the air is discharged from the air chamber 8 of the expansion body 5E and the air is supplied to the air chamber 8 of the expansion body 5C. At the same time, the inner cylinder 11 of the inflatable body 5E is contracted (extended in the axial direction) and expanded (contracted in the axial direction) so that the wall surfaces of the inner cylinder 11 of the inflatable body 5C are in contact with each other.
As a result, the movement of the mixture to the degenerate body 5D side is prevented, and the mixture located in the degenerate body 5C is pushed out to the degenerate body 5B. At this time, the remaining degenerate bodies 5A, 5B, 5E, and 5F excluding the two degenerate bodies 5C; 5D in the expanded state are in the most axially extended state (natural state).
Next, as shown in FIG. 7 (j), while maintaining the expansion of the expansion body 5C, the air is discharged from the air chamber 8 of the expansion body 5D and the air is supplied to the air chamber 8 of the expansion body 5A. At the same time, the inner cylinder 11 of the degenerate body 5D is contracted (extended in the axial direction) and expanded (contracted in the axial direction) so that the wall surfaces of the inner cylinder 11 of the degenerate body 5A are in contact with each other.
As a result, the mixture is dammed between the degenerate body 5C and the degenerate body 5A in the expanded state. The remaining degenerate bodies 5B and 5D5F except for the two degenerate bodies 5A; 5C in the expanded state are in the most axially extended state (natural state).
Next, as shown in FIG. 7 (k), while maintaining the expansion of the expansion body 5A, the air is discharged from the air chamber 8 of the expansion body 5C and the air is supplied to the air chamber 8 of the expansion body 5B. At the same time, the inner cylinder 11 of the degenerate body 5C is contracted (extended in the axial direction) and expanded (contracted in the axial direction) so that the wall surfaces of the inner cylinder 11 of the contractor 5B are in contact with each other. As a result, the movement of the mixture is blocked by the degenerate body A, and the mixture located in the degenerate body 5B is pushed out toward the degenerate body 5C. The remaining degenerate bodies 5C to 5D except for the two degenerate bodies 5A; 5B in the expanded state are in the most axially extended state (natural state).
Then, by repeating FIGS. 7 (b) to 7 (i), the mixture can be reciprocated between the degenerate bodies 5A to 5F, and the solid and liquid constituting the mixture can be evenly mixed. .. After mixing, as shown in FIGS. 6 (b) to 6 (g) toward the downstream side, the expansion / contraction body 5 can be sequentially expanded and contracted in one direction to convey the mixture to the downstream side. it can.
Further, even when a solid material such as crushed stone is transported while being crushed, the transported objects can be crushed by colliding with each other by reciprocating the transported objects between the degenerate bodies 5A to 5F as described above. ..

以上説明したように、本実施形態に係る管ユニット２によれば、膨縮体５の膨縮動作が、連結された管ユニット２に影響を及ぼさないため、搬送物の搬送効率を向上させることができる。
また、管ユニット２において、膨縮体５の膨縮動作を考慮して枠体７内に収容されているため、膨縮体５の膨縮動作を安定させることができる。 As described above, according to the pipe unit 2 according to the present embodiment, the degenerate operation of the degenerate body 5 does not affect the connected pipe unit 2, so that the transport efficiency of the transported object is improved. Can be done.
Further, since the pipe unit 2 is housed in the frame 7 in consideration of the degenerate operation of the degenerate body 5, the degenerate operation of the degenerate body 5 can be stabilized.

なお、上記実施形態では、１つの管ユニット２において２つの膨縮体５を同時に膨張（軸方向に収縮）させるものとして説明したがこれに限定されない。例えば、６つの膨縮体５からなる１つの管ユニット２において、１つ、或は同時に２つ以上の膨縮体５を膨張させるようにしても良い。この場合、１つの管ユニット２内で同時に膨張する数量に応じて、上記式（１）に基づいて連結軸２３の長さＬｘを設定すると良い。 In the above embodiment, it has been described that the two contractors 5 are simultaneously expanded (contracted in the axial direction) in one pipe unit 2, but the present invention is not limited to this. For example, in one tube unit 2 composed of six degenerate bodies 5, one or two or more degenerate bodies 5 may be expanded at the same time. In this case, it is preferable to set the length Lx of the connecting shaft 23 based on the above equation (1) according to the quantity that expands simultaneously in one pipe unit 2.

また、上述の実施形態において、繊維層により軸方向への伸長を規制することで、気室８を径方向に膨張させると共に、軸方向に収縮させる構成を採用したが、これに限られるものではなく、スリーブ状に編み込んだ繊維コードで環状のゴムを覆うことにより軸方向への伸長を規制する所謂マッキベン型の構成を採用しても良い。 Further, in the above-described embodiment, a configuration is adopted in which the air chamber 8 is expanded in the radial direction and contracted in the axial direction by restricting the elongation in the axial direction by the fiber layer, but the present invention is not limited to this. Instead, a so-called Macchiben-type structure that regulates axial elongation by covering the annular rubber with a fiber cord woven into a sleeve shape may be adopted.

１管路、２管ユニット、５膨縮体、７枠体、８気室、
９駆動装置、１１内筒、１２外筒。 1 pipeline, 2 pipeline unit, 5 degenerate body, 7 frame body, 8 air chamber,
9 drive unit, 11 inner cylinder, 12 outer cylinder.

Claims

It consists of an inner cylinder and an outer cylinder, and by supplying a fluid between the inner cylinder and the outer cylinder, the inner cylinder bulges inward, the outer cylinder bulges outward, and the inner cylinder and the outer cylinder contract in the axial direction. A tube unit made up of a plurality of degenerate bodies connected together.
A frame body for accommodating the tube unit in a state of being contracted from its natural length before supplying fluid to each contracted body is provided.
In the initial state, each contracted body is slidably fixed to the frame in a state of being contracted from the natural length before fluid supply, and the length between both ends of the contracted body in the pipe unit is , A pipe unit characterized in that the length is the same in both the initial state and the transport state.

The frame body extends along the axial direction of the plurality of degenerate bodies, and the frame body is extended.
The extension length of the frame is
From the length obtained by multiplying the maximum elongation length of each degenerate body by the number of accommodations of the degenerate body.
The pipe unit according to claim 1, wherein the length obtained by multiplying the maximum displacement length of each degenerate body by the number of contractions that contract at the same time is subtracted.

The pipe unit according to claim 1 or 2, wherein the frame body includes a guide portion that regulates the expansion / contraction direction of the expansion / contraction body at the time of expansion / contraction.