JP2002525526A - 螺旋パイプをその内側から巻回形成する方法及び装置 - Google Patents
螺旋パイプをその内側から巻回形成する方法及び装置Info
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Abstract
Description
に関する。
り導管を補修する手法が周知である。新しいパイプと古い導管との間の環状空間
にはセメント系のグラウトが充填されるのが通例である。かかる方法の問題のう
ち1つは、完成した再内張り後のパイプが、元の導管よりも小さな直径のものと
なっていることである。さらに、再内張りされるべき導管は通常は、位置がずれ
ていて起伏又は波打ち部及び湾曲部を生じており、これは、形成される再内張り
用のパイプが、かかる起伏部及び位置ずれにうまく対応するためには直径が小さ
くなければならないことを意味する。
内張りパイプとの間に生じる摩擦により穴の直径よりもかなり小さな直径の内張
りパイプを必要とする。
を接合して所要長さの螺旋巻き管を次第に形成することによりパイプを形成する
ことはすでに周知である。既に本発明者に付与されている特許は、ストリップの
形状、ストリップの実際的な形態、隣り合う縁部の特定の接合手段、同時巻回補
強部材等によるストリップの補強及びかかるストリップを管状構造体の状態にす
る機械の設計に関している。
の用途及び利点のうち1つは、機械を、地下の導管の端部のところの定位置に配
置し、そして管を連続的に形成してこれを所要の距離にわたり導管中に送り進め
ることにより管を導管中に巻回形成できることである。かかるシステムは、下水
管その他の導管の再内張りのために用いられ、一般に、管の定位置へのグラウト
注入を行っていた。というのは、導管の内壁にぴったりと合う直径の管を巻回形
成することはできなかったからである。
システムが開発され、かかるシステムでは、通常のやり方で巻回を行うことによ
り管を形成し、これを導管中へ送り進めた後、管を導管の壁に係合する大きな直
径まで拡張させるものであった。かかるシステムは、国際特許出願公開PCT/
AU87/00069の要旨をなしている。
かの欠点を持っている。1つの欠点は、接合部相互間で製造できるパイプの長さ
に制約があるということである。この制約は、パイプの回転を止めるよう働く摩
擦力に起因しており、この摩擦力は、或る長さのパイプを巻回形成した後、大き
すぎるほどになる。かかる「エキスパンダパイプ」の欠点は、管の直径が増すに
つれて一層問題となり、実際問題として約1mを越える直径には使えない。「エ
キスパンダパイプ」システムのもう1つの欠点は、特定形式の相互に結合する輪
郭形状のリブが必要であり、これにより製造費が嵩むことにある。
されるべき導管を稼働状態から外し、バイパスし、又はこれに対してポンプによ
る汲み出しを行う必要がある。導管は、再内張り工程を行っている間、液体を汲
み出す必要がある。多くの用途では、この中断は下水設備又は雨水設備のオペレ
ータにとって問題を生じさせる場合がある。
装置を提供することにある。
方法であって、ストリップは、これに横方向に間隔を置いて設けられた連結用手
段を有し、ストリップを螺旋経路を辿って巻回し、ストリップの隣り合う縁部が
互いにオーバーラップすると互いに結合するようになっており、前記方法は、ス
トリップを巻回形成中のパイプの軸線に対して実質的に軸方向に送る工程と、ス
トリップを前記螺旋経路の内側に設けられた少なくとも1対の駆動ローラ相互間
に送り込む工程と、ストリップが螺旋経路を辿ることができるようにする案内を
形成するよう配置された複数の円周方向に間隔を置いた案内ローラの外部にスト
リップを送り進める工程と、送り進められたストリップに作用する力及びストリ
ップの隣り合う旋回部の張力によってもたらされる反力だけを利用してストリッ
プの隣り合う縁部を互いに結合する工程とを有することを特徴とする方法が提供
される。
により巻回形成中の螺旋パイプの円周方向長さを変える。
これに横方向に間隔を置いて設けられた連結用手段を有し、ストリップを螺旋経
路を辿って巻回し、ストリップの隣り合う縁部が互いにオーバーラップすると互
いに結合するようになっており、前記機械は、巻回形成中のパイプの内周部に当
接する少なくとも3つの円周方向に間隔を置いた案内ローラを含むフレームを有
し、案内ローラは、機械の使用中にストリップがストリップの差し向けられる螺
旋経路を辿ることができるようにする案内を形成し、前記機械は、フレームに取
り付けられていて、ストリップをローラの外部の周りに送り進めて螺旋経路を辿
るようにすると共にストリップの隣り合う旋回部の隣り合う縁部が互いに結合す
るようにするストリップ送り進めローラ手段と、フレームに取り付けられていて
、ストリップ送り進めローラ手段を駆動する駆動手段とを更に有し、ストリップ
送り進めローラ手段は、全体が螺旋経路の内側に配置されており、巻回形成中の
パイプの外周部に当接してストリップの隣り合う縁部を互いに結合する支持手段
が設けられていないことを特徴とする機械が提供される。
る。
第2の調節手段が設けられる。
して固定してもよく、或いは新たに形成された固定状態の螺旋パイプに対して回
転自在に動くことができ、パイプを巻回しながら軸方向に前進するようにしても
よい。
施形態は例示であって、本発明の範囲を限定するものではない。
図2に示すパイプ巻回形成機械10は、リブ付きプラスチック材料のあらかじめ
コイル状になったストリップを螺旋経路に沿って送り進め、ストリップ12の隣
り合った旋回部の隣り合った縁部を互いに結合することにより螺旋パイプを形成
することができ、この場合、図2に最もよく示されているような外部設置型の接
合ローラ又は支持面は不要である。
10を、形成された螺旋パイプが連続して機械から出る状態で固定してもよく、
或いは、新しく形成された固定状態の螺旋パイプに対して回転自在に動くように
し、パイプを巻回形成しながら軸方向に前進することができるようにしてもよい
。この機械に関する以下の説明及びその作用は、導管(例えば、劣化した下水道
管)内で動作する機械(可動機械)に関するものである。
に押し付けて螺旋管又はパイプを形成し、それにより導管の内張り機能を実行す
る。この動作原理は、図3の切除図に示されている。
巻回形成機械10は、導管5内で使用状態で示されている。ストリップ12が、
地上のストリップディスペンサ60から接近穴3を通って巻回形成機械10まで
下に送られる。パイプ巻回形成機械10内に設けられていて、作動流体ホース5
1を介して油圧又は液圧動力源50によって動力を供給される駆動ユニットが、
ストリップ12を直接導管5の内壁上へ連続的に巻回して螺旋管6を形成する動
力をもたらす。この方法では、導管5の長手方向軸線の周りに回転するのはパイ
プ巻回形成機械10であり、螺旋管6は、導管5に対して回転しない。液圧駆動
ユニットに代えて電気駆動ユニットを用いてもよい。
a,20a,29の形態の5つの円周方向に間隔を置いた支持体を備えたフレー
ムを有している。これら5つのローラの外面は、ストリップ12の螺旋経路を形
成する。一対のピンチローラ27,28が、ラジアルアーム16に取り付けられ
ている。一次又は主油圧又は液圧モータ26が、ピンチローラ27及び駆動歯車
30がキー止めされたシャフトを駆動する。駆動歯車30は、ピンチローラ28
を駆動するシャフトに取り付けられた被動歯車31を駆動する。このシャフトに
は遊びローラ29が設けられており、この遊びローラ29は使用中、導管の内壁
に当接する。主駆動ユニット25は、ラジアルアーム16から後方へ(図2に示
すように角度αをなして)傾斜している。これにより、ピンチローラ27,28
相互間に押し込まれるストリップ12は、ストリップ12の先の巻回部及び導管
5の内壁に上記のように構成していない場合の角度よりも急な角度で係合し、導
管5の内壁へのストリップの圧接が促進される。この作用効果は、図2で分かる
。
この副駆動ユニット40を用いるかどうかは任意である。これは、導管を内張り
するのに大きな力が必要とされるような用途において有用である。副駆動ユニッ
ト40の位置は様々であってよい。例えば、この副駆動ユニットを、ラジアルア
ーム18の端部のところではなく、図1に示すようにラジアルアーム18,19
又は20の端部に設けてもよい。
けられている。これらラジアルアームは、ばね又は液圧アクチュエータ(図示せ
ず)によって半径方向外方に付勢されている。滑り嵌め手段により、支持ローラ
19a,40a,17a,20a,29は、半径方向内方又は外方へ動くことが
できる。これにより、パイプ巻回形成機械10は、凹みのある導管の部分を横切
ることができる。また、これにより、単一の内張り機械10を互いに異なる直径
の導管内に用いることができる。
により、ローラ29,17a,40a,19a,20aの軸線の角度をそれぞれ
、内張り機械10の軌道運動の中心をなす軸線に対して変化させることができる
。これらフランジ取付け箇所によって調節が可能なので、ローラの軸線を、製造
中の螺旋内張り管のつる巻角に一致するよう設定することができる。換言すると
、これにより、各ローラの軸線を、その回転の中心となる又はこれに隣接してい
るストリップの縁部に直交するよう設定することができる。この作用効果は、ロ
ーラが導管の長手方向軸線の周りに軌道運動を行っている時に機械10が内張り
中の導管に沿って螺旋に進むようになるということである。一体形接合手段を備
えたストリップを用いる場合、新しく内張りされた螺旋管のつる巻角に一致した
正確なつる巻角からの内張り機械10の僅かなずれは、ストリップが導管5の内
壁に押し付けられている時に生じる力によって補正される。
0a,29は、ラジアルアームの後に続く後続アームで支持されている(これら
ラジアルアームは、ラジアルアーム16,17,18,19,20と実質的に同
一の構造のものであってよい)。
サ60から予備曲げローラ70を通り、接近穴3を下ってパイプ巻回形成機械1
0に送る。パイプ巻回形成機械10には、作動流体ホース51を介して地上設置
型油圧又は液圧供給ポンプ50から作動流体が供給される。細長いストリップ1
2は、図4に示すように機械10のピンチローラ27,28に入り込む。2つの
ピンチローラは、ストリップを導管の長手方向軸線に直交する方向から僅かにず
れた方向で導管5の内壁に向かって送り進め、ストリップがストリップ12の先
の巻回部の縁部に係合し、内壁に螺旋状に押し付けられて導管5の内壁と実質的
に連続する管を形成する。この工程の実施中、2つのピンチローラ27,28は
それ自体、導管5の長手方向軸線の回りに軌道運動を行っており、導管の内壁上
のピンチ箇所とストリップ接触箇所14との間の距離が、管の連続巻回形成中、
実質的に一定のままであるようにする(図2参照)。
ラ27,28の間隙中へ送り込み、ストリップの第1の旋回部を図2に示すよう
にローラ17a,40a,19a,20a,29の外部に案内しなければならな
い。やってきたストリップ17が図2に示すようにその場合の旋回部といったん
相互に結合すると、機械10は、自動的且つ連続的に動作できる。
よって駆動される)が、主駆動装置26の所要仕事を減少させる追加の駆動力を
生じさせる。主駆動ユニット26によって得られる駆動力は、副駆動ユニット4
0によって得られる駆動力よりも大きいので、ストリップ12はローラ27,2
8相互間のピンチ箇所の間で圧縮されると共にその圧縮相互間でローラ40aに
よって導管5の内壁に押し付けられる。ストリップ12のこの押し付けは、完成
状態の螺旋管6の壁が導管5の内壁と連続し、又はほぼ連続するようにするのを
助ける。この押し付け効果を、主及び副駆動ユニットによって得られる相対的な
力を変化させることと駆動ユニット25の取付け角度を変えることの両方によっ
て変化させることができる。種々のサイズのパイプ及び種々の輪郭形状のストリ
ップについて、種々のストリップ押し付け度が必要になろう。
60は2つの重要な機能を発揮する。第1の機能として、このディスペンサは、
導管5内に送り込まれた螺旋コイルが機械10によって連続的に受け取られるよ
うな最適形状となるようにストリップ12を巻出す。第2の機能として、このデ
ィスペンサは、駆動ユニット25,40に負荷が過剰に加わらないようにストリ
ップがあらかじめ曲げられるようにする。これは、剛性の高いストリップを必要
とする要点において特に重要である。
共に回転する。リール61とアーム62の相対的回転速度を変化させると、内張
り機械10への螺旋ストリップの最適な送出し量が達成される。
び方法と比較して多くの利点をもたらす。図1及び図2に示すパイプ巻回形成機
械10は、動作を停止させて管接合部を形成する必要なく、非常に長さにわたり
導管を連続的に内張りすることができる。この機械は又、導管の部分的に潰れた
又は損傷した領域を通って動作を続行することができる。これが可能になる理由
は、支持ローラ40a,19a,20a,29,17aが全て、半径方向に引っ
込み可能なラジアルアームに取り付けられていることにある。再内張りされるべ
き導管内に大きな穴があっても、機械が自立形ライナーを巻回できるので機械が
動作を続行することができるようにするためにバンドで穴を覆うようこれを挿入
することは一般に不要であろう。
装着されていて、内張り中の導管の内壁の特定領域に圧力を制御自在に加えるこ
とができる液圧アクチュエータを有するのがよい。この作用効果は、部分的に潰
れた導管をこの機械によって拡張できるということにある。この場合、機械は、
導管をその拡張形態にしてストリップ12で内張りし、従来可能であった直径よ
りも大きな直径の内側管を形成することができる。これは単一工程の作業なので
、拡張後の導管は新しく巻回された螺旋管によって潰れないようすぐに支持され
る。また、これら液圧アクチュエータを液圧モータ26,41と共に制御すると
、螺旋パイプ6が再内張り中の導管内の穴を通る時に螺旋パイプ6の直径が大き
くならないようにすることができる。
。ストリップの隣り合う縁部を相互に結合するために別個の接合ストリップを用
いる場合、内張り機械10は、接合ストリップによって次の接合が行われるよう
隣接した縁部に当接する。有利には、広い相互結合部分を備えたストリップが用
いられる。ピンチローラ27,28により生じて副駆動ユニット40に作用する
力は、ストリップが導管の内壁に接触するやいなや、かかるストリップを縁部の
ところで相互に結合させるのに十分であるのがよい。この力が不十分であると、
ローラ17aは、ロック機能を発揮する。
ーデューティ用螺旋管6が必要とされる用途では、プラスチックの鋼補強ストリ
ップを用いるのがよい。かかるストリップは一般に、まず最初に、所望の螺旋管
6の直径よりも僅かな小さな直径まで巻回される必要があろう。ストリップディ
スペンサ60(図5に示すようなディスペンサ)は、ストリップを導管5内へ下
方に送り込む前にこの機能を実行する。次に、導管内張り機械10は、ストリッ
プを上述したように導管5の内壁に押し付ける際に直径を大きくするよう巻回動
作を行う。
作動流体(水)を連続クリーニング目的に用いることができる全損システム(to
tal loss system )を採用するのがよい。
パイプの内周部の内側の位置からストリップの先の巻回部に隣接した位置に送る
ことにより螺旋パイプを形成することができる。分かりやすくするために、図5
〜図7にはストリップは示されていないが、これは、第1の実施形態についての
図2及び第2の実施形態の図9、図11及び図12にそれぞれ示すストリップ1
2,212と実質的に同一の経路を辿る。
状態で固定してもよく、或いは、新しく形成された固定状態の螺旋パイプに対し
て回転自在に動くようにし、パイプを巻回形成しながら軸方向に前進することが
できるようにしてもよい。この機械に関する以下の説明及びその作用は、導管(
例えば、劣化した下水道管)内で動作する機械(可動機械)に関するものである
。
隔を置いた案内ローラ166,168,176,178,186,188,19
6,198を支持したフレーム120を有している。これら8つのローラの外面
は、ストリップの螺旋経路を提供する。図6に示された機械100の正面側端面
図は、これらローラの空間的位置関係を示している。2対の駆動ローラが、形成
中の螺旋パイプの周囲の内側に設けられたピンチボックス124内に設けられて
いる。ピンチボックス124は、フレーム120に取り付けられていて、液圧モ
ータ126によって駆動される2対のカウンタ回転ローラを有しており、この液
圧モータは、ストリップを、ストリップの隣りの1又は複数の旋回部の張力によ
って生じる反力に抗してストリップの先の巻回部の近くの位置まで送り進め、そ
れによりストリップの隣り合う縁部が相互に結合するようにする。これは連続方
法なので、これにより、ストリップは巻回形成機械100の周りに連続した螺旋
パイプの状態に巻かれるようになる。
うにフレーム120に取り付けられている。
径方向の調節を行い、したがって種々の直径の巻回パイプに合わせて機械100
を動作できるようにするため、フレーム120と上述のローラとの間には、対を
なすラジアルアーム116F及びC,117F及びC,118F及びC,119
F及びCが設けられている(図5には、アーム117F,117C,117Rだ
けが示され、図6及び図7は、アーム116F及びR,117F及びR,118
F及びR,119F及びRを示している)。フレーム120に対するこれらアー
ムの配置状態は、図5に最も明確に示されている。フレーム120は、4つの組
のアーム116F,C及びR、117F,C及びR、118F,C及びR、11
9F,C及びRを支持している。
ム119F及びCの末端部に連結されている。これらピボットアームの末端部は
、ローラ198を支持している。これと同様な構成では、ローラ196の支持体
をなすピボットアーム192F及びCがラジアルアーム119F及びCの末端部
に連結されている。アームの対119F及びC,192F及びCの回動運動はそ
れぞれ、アクチュエータ194,195によって制御される。これらアクチュエ
ータにより、ローラ196,198の半径方向位置を制御することができる。上
記と実質的に同一構造のピボットアーム及びアクチュエータが、図5に示す他の
3つのラジアルアームの対116F及びC,117F及びC,118F及びCの
各々の末端部に連結されている。
る対応関係にあるアクチュエータを伸長させることにより、巻回形成中の螺旋パ
イプの円周方向長さを変化させることができる。これらアクチュエータは各々、
液圧の作用で作用され、同一の液圧源に連結されている。したがって、これらは
、一対の力をこれらのそれぞれのローラに加える。パイプを巻回形成しながら液
圧を増大させることにより、パイプの直径を増大させることができる。逆に、液
圧を減少させることによりパイプの直径を減少させることができる。
6,168,176,178,186,188,196,198の各々の半径方
向位置の制御を可能にするよう個別に可変である。
179,189,199がそれぞれ設けられている。これら4つのローラは各々
、対応関係にあるローラ168,178,188,198に類似した方法でフレ
ーム120に取り付けられている。例えば、ラジアルアーム117C(図5に示
す),117R(図7に示す)は、ピボットアーム170C′,170R(両方
とも図5に示す)を支持し、これらピボットアームは、機械支持ローラ179を
支持している。
によってそれぞれ駆動される(機械支持ローラ169,189は駆動されない)
。駆動力はスプロケット及びチェーンによって伝達される(スプロケット146
,141が図7に示されている)。これら補助駆動ユニットは、機械を形成中の
螺旋パイプの内側の周りに回転させるのを助け、ピンチボックス124内のピン
チローラに加わる荷重を減少させる。適当な大きさの液圧モータ126が用いら
れていれば、機械はピンチボックス124内のピンチローラによって生じる力だ
けで回転して螺旋経路を辿るので、これらを補助駆動ユニットを用いるかどうか
は任意である。
中の螺旋パイプの直径に合うようにアクチュエータ(例えば、図7に示す197
)によって変えることができる。
189,196,198,199の半径方向位置の調節に加えて、機械100の
長手方向軸線に対するこれら軸線の角度もまた、可変である。これら角度は、図
6に示すようにプレート156,157,158,159へのこれらローラのそ
れぞれの取付けにより、ローラ166,168,169、ローラ176,178
,179、ローラ186,188,189、ローラ196,198,199の4
つのグループの状態で調節できる。これら取付けプレートは各々、一端が枢着さ
れ、他端が図7に示すような調節リング150に連結されている。シャフト14
9の回転により、調節リング150を回転させることができる。上述の4つのグ
ループをなすローラは4つの取付けプレート156,157,158,159に
それぞれ連結されているのでリング150の回転により、これらローラの4つの
グループは全て同時に調節される。このように、機械100を、巻回形成中のパ
イプに関する適当なつる巻角に合わせてセットアップすることができる。
に形成するよう使用可能である。このモードで用いられる場合、ストリップは、
例えば図13に示すような相互結合部分を備える必要がある。先の螺旋巻回部の
相互結合用輪郭形状は、ストリップを、その隣り合う旋回部の張力により生じる
反力に抗してピンチローラによって圧接させることができる表面を提供する。
。図13は、この実施形態に用いられるストリップの輪郭形状212を示してい
る。
うに(図9も又、参照)、材料のストリップを形成されるべき螺旋パイプの内側
の位置からストリップ212の先の巻回部に隣接した位置に送ることにより螺旋
パイプを形成することができる。
状態で固定してもよく、或いは、新しく形成された固定状態の螺旋パイプに対し
て回転自在に動くようにし、パイプを巻回形成しながら軸方向に前進することが
できるようにしてもよい。この機械に関する以下の説明及びその作用は、導管(
例えば、劣化した下水道管)内で動作する機械(可動機械)に関するものである
。
隔を置いた案内ローラ266,276,278,286,288,296,29
8を支持したフレーム120を有している。これら7つのローラの外面は、スト
リップ212の螺旋経路を提供する。図12に示された機械200の背面側端面
図は、これらローラの空間的位置関係を示している。1対の駆動ローラが、形成
中の螺旋パイプの周囲の内側に設けられたピンチボックス224内に設けられて
いる(図9参照)。ピンチボックス224は、フレーム220に取り付けられて
いて、ストリップをその先の巻回部の近くの位置まで送り進める2つのカウンタ
回転ローラを有しており、それによりストリップ212の隣り合う縁部が相互に
結合するようにする。これは連続方法なので、これにより、ストリップ212は
図9に示すように巻回形成機械200の周りに連続した螺旋パイプの状態に巻か
れるようになる。円周方向に間隔を置いて設けられたローラ226,276,2
78,286,288,296,298は、機械200を図9に示すように新し
く形成された螺旋パイプの内側に当てた状態で支持する。
張りされるべき導管内に挿入する際に機械の安定性が得られるようにするために
機械200の前部に設けられている。機械200を自立状態で又は溝内に使用す
る場合、案内ローラ301,302,303,304は不要である。
200に及ぼされる。作動流体ホース251は、回転自在な液圧継手252を用
いて機械200に連結されている。液圧モータ226は、ギアボックス255を
駆動し、このギアボックスは、カウンタ回転駆動シャフト230,231を駆動
する。これら駆動シャフトは、内側ピンチローラ227及び外側ピンチローラ2
28を駆動するようピンチボックス224内のローラに連結されている。
な仕方でフレーム220に取り付けられている。駆動シャフト230,231は
入れ子式であり、これらの端部の各々には、ピンチボックス224の上述の調節
を可能にする自在継手が取り付けられている。
径方向の調節を行い、したがって種々の直径の巻回パイプに合わせて機械200
を動作できるようにするため、フレーム220と上述のローラとの間には、対を
なすラジアルアーム216F及びR,217F及びR,118F及びR,119
F及びRが設けられている。フレーム220に対するこれらアームの配置状態は
、図14に最も明確に示されている。フレーム220は、シャフト221によっ
て接合された前側ハブ215Fと後側ハブ215Rからなる。前側ハブは、4つ
のアーム216F,217F,218F,219Fを支持している。これらアー
ムは、ハブ255Fから液圧の作用で駆動されるピストンロッドの形態をしてい
る。後側ハブ215Rは、図14に示すように前側ハブと実質的に同一の構造の
ものである。
ム216F,217F,218F,219Fの末端部に連結されている(図10
参照)。ボス260F,260Rは、図14の示すようにローラ266を支持し
ている。残りのボスは、ロッカーアーム272F及びR,282F及びR,29
2F及びRを支持している。これらロッカーアームは、図10に示すようにそれ
ぞれのボスに回動自在に取り付けられている(ボス270F及びRが、この斜視
図にはっきりと見える)。ローラ276,278,286,88,296,29
8が、図10に示すようにそれぞれのロッカーアームによって回転自在に支持さ
れている。回動支持体274F及びR,284F及びR,294F及びRにより
、これらそれぞれのロッカーアームを回動させることができ、したがって、ロー
ラがある程度の自由度を有するようにすることができ、それにより、ローラが図
12に示すように形成中のパイプと接触したままになることができる。
は、巻回されるべきストリップ212の幅とほぼ等しい幅の同一軸線上のローラ
のグループに分割されている。
なしていることが分かる。このために、ローラ266,276,278,286
,296,298は、シリンダ221に対して角度をなしている。使用にあたり
、この角度は、機械200が正確な螺旋経路を辿って、所与のストリップ幅及び
パイプ直径により得られる螺旋に一致するように設定される。
、それぞれのラック240を介してピニオン241に連結されている。このラッ
クとピニオンによる連結方式により、ピニオンに対する各ラジアルアームの伸長
量が等しくなる。さらに、この構成は、互いに反対側に位置したハブ215F,
215Rに設けられているラック240がこれらのピニオン241の互いに反対
側の側部に係合する点を除き、前側ハブ215Fと後側ハブ215Rの双方につ
き同一である。ハブ215F,215Rが図14、図15及び図16に示すよう
に互いに向かうよう傾斜していることに加えてラックとこれら対応関係にあるピ
ストンが離隔していることにより、ラジアルアーム部品216F及びR,217
F及びR,218F及びR,219F及びRを伸長させると、前側及び後側ボス
260F及びR,270F及びR,280F及びR,290F及びRの相互収斂
が生じる。対応関係にあるピニオン241F,241Rは、図18に示すように
シャフト225によって互いに機械的に連結されている。これにより、8つのラ
ジアルアーム216F及びR,217F及びR,218F及びR,219F及び
Rは全てが一斉に動き、任意の一時点において、これらの対応関係にあるピニオ
ン241から全てが同一距離変位している。
回転により内方に引かれる。ピニオン41は、図18に示すようにコイルばね2
22の一端に連結されたシャフト225によって互いに連結されている。コイル
ばね222の他端部は、シリンダ221に固定されている。フレーム220の組
立て中、コイルばね222に予備張力を加えて、液圧が供給されない場合、ラジ
アルアームがばねの張力によって引っ込められるようにする。
継手223のところの回転により変えることができる。種々の幅のストリップ輪
郭形状について種々の角度が必要となろう。角度を特定のストリップ幅について
いったん設定すると、パイプ巻回形成機械200を、或る範囲の直径のパイプに
ついて用いることができる。ラジアルアームが一斉に動くと、機械200の長手
方向軸線に対するローラ226,276,278,286,288,296,2
98の角度は、上述し図14、図15及び図16に示す幾何学的形状により、巻
回形成中のパイプのつる巻角に一致するよう変化する。これは、ユーザの介在を
まったく必要としないで自動的に生じる。
に形成するよう使用可能である。このモードで用いられる場合、ストリップは、
相互結合部分を備えなければならない。先の螺旋巻回部の相互結合用輪郭形状は
、ストリップを、ストリップ212(図11及び図12に示すように)の隣り合
う旋回部の張力により生じる反力に抗してピンチローラによって圧接させること
ができる表面を提供する。
を用いて説明したが、本発明の範囲から逸脱することなく、種々の設計変更例を
想到できることは明らかである。したがって、本発明は、かかる全ての設計変更
例をその範囲に含むものである。
略切除図である。
に小出ししている状態を示す略図である。
を除き図8と同一の斜視図である。
図である。
部分巻回ストリップの斜視図である。
である。
Claims (19)
- 【請求項1】 ストリップから螺旋巻きパイプを巻回形成する方法であって
、ストリップは、これに横方向に間隔を置いて設けられた連結用手段を有し、ス
トリップを螺旋経路を辿って巻回し、ストリップの隣り合う縁部が互いにオーバ
ーラップすると互いに結合するようになっており、前記方法は、ストリップを巻
回形成中のパイプの軸線に対して実質的に軸方向に送る工程と、ストリップを前
記螺旋経路の内側に設けられた少なくとも1対の駆動ローラ相互間に送り込む工
程と、ストリップが螺旋経路を辿ることができるようにする案内を形成するよう
配置された複数の円周方向に間隔を置いた案内ローラの外部にストリップを送り
進める工程と、送り進められたストリップに作用する力及びストリップの隣り合
う旋回部の張力によってもたらされる反力だけを利用してストリップの隣り合う
縁部を互いに結合する工程とを有することを特徴とする方法。 - 【請求項2】 案内ローラの半径方向位置をストリップの巻回中に調節し、
それにより巻回形成中の螺旋パイプの円周方向長さを変えることを特徴とする請
求項1記載の方法。 - 【請求項3】 案内ローラの半径方向位置を一斉に調節することを特徴とす
る請求項2記載の方法。 - 【請求項4】 巻回形成されたパイプの長手方向軸線に対する案内ローラの
軸線の角度を巻回中に調節し、それにより螺旋経路のつる巻角を変化させること
を特徴とする請求項2又は3記載の方法。 - 【請求項5】 半径方向位置と案内ローラの軸線の角度の両方の調節を同期
させて、半径方向位置を伸長させると前記角度が減少し、それにより螺旋経路の
つる巻角を減少させるようにすることを特徴とする請求項4記載の方法。 - 【請求項6】 ストリップから螺旋巻きパイプを巻回形成する機械であって
、ストリップは、これに横方向に間隔を置いて設けられた連結用手段を有し、ス
トリップを螺旋経路を辿って巻回し、ストリップの隣り合う縁部が互いにオーバ
ーラップすると互いに結合するようになっており、前記機械は、巻回形成中のパ
イプの内周部に当接する少なくとも3つの円周方向に間隔を置いた案内ローラを
含むフレームを有し、案内ローラは、機械の使用中にストリップがストリップの
差し向けられる螺旋経路を辿ることができるようにする案内を形成し、前記機械
は、フレームに取り付けられていて、ストリップをローラの外部の周りに送り進
めて螺旋経路を辿るようにすると共にストリップの隣り合う旋回部の隣り合う縁
部が互いに結合するようにするストリップ送り進めローラ手段と、フレームに取
り付けられていて、ストリップ送り進めローラ手段を駆動する駆動手段とを更に
有し、ストリップ送り進めローラ手段は、全体が螺旋経路の内側に配置されてお
り、巻回形成中のパイプの外周部に当接してストリップの隣り合う縁部を互いに
結合する支持手段が設けられていないことを特徴とする機械。 - 【請求項7】 フレームは、案内ローラの半径方向位置を調節する第1の調
節手段を有していることを特徴とする請求項6記載の機械。 - 【請求項8】 フレームは、案内ローラの軸線の角度を機械の長手方向軸線
に対して調節する第2の調節手段を更に有していることを特徴とする請求項7記
載の機械。 - 【請求項9】 第1の調節手段は、各ローラに実質的に等しい力を及ぼすよ
うに構成された流体圧力アクチュエータから成ることを特徴とする請求項7又は
8記載の機械。 - 【請求項10】 前記流体に圧力アクチュエータは、各ローラに及ぼす力が
個別に制御されるように構成されていることを特徴とする請求項7又は8記載の
機械。 - 【請求項11】 フレームは、案内ローラの半径方向位置と案内ローラの軸
線の角度の両方を機械の長手方向軸線に対して調節する調節手段を更に有してい
ることを特徴とする請求項6記載の機械。 - 【請求項12】 調節手段は、案内ローラの半径方向位置及び前記角度を一
斉に調節するよう構成されていることを特徴とする請求項11記載の機械。 - 【請求項13】 半径方向位置と案内ローラの軸線の角度の両方の調節を同
期させて、半径方向位置を伸長させると前記角度が減少し、それにより螺旋経路
のつる巻角を減少させるようにすることを特徴とする請求項12記載の機械。 - 【請求項14】 前記調節手段は、第1及び第2の組をなす長手方向に間隔
を置いて設けられた外方へ突出する流体圧力作動式アームを有し、案内ローラは
各々、各前記組から1つずつ前記アームのうち2つによってその両端が回転自在
に支持され、各前記組のアームは、一斉に伸長するよう互いに機械的に連結され
ていることを特徴とする請求項13記載の機械。 - 【請求項15】 ストリップから螺旋巻きパイプを巻回形成する機械であっ
て、ストリップは、これに横方向に間隔を置いて設けられた連結用手段を有し、
ストリップを螺旋経路を辿って巻回し、ストリップの隣り合う縁部が互いにオー
バーラップすると互いに結合するようになっており、前記機械は、巻回形成中の
パイプの内周部に当接する少なくとも3つの円周方向に間隔を置いた案内ローラ
を含むフレームを有し、案内ローラは、機械の使用中にストリップがストリップ
の差し向けられる螺旋経路を辿ることができるようにする案内を形成し、前記機
械は、フレームに取り付けられていて、ストリップをローラの外部の周りに送り
進めて螺旋経路を辿るようにすると共にストリップの隣り合う旋回部の隣り合う
縁部が互いに結合するようにするストリップ送り進めローラ手段と、フレームに
取り付けられていて、ストリップ送り進めローラ手段を駆動する駆動手段と、案
内ローラの半径方向位置と案内ローラの軸線の角度の両方を前記機械の長手方向
軸線に対して調節する調節手段とを更に有していることを特徴とする機械。 - 【請求項16】 調節手段は、案内ローラの半径方向位置及び前記角度を一
斉に調節するよう構成されていることを特徴とする請求項15記載の機械。 - 【請求項17】 半径方向位置と案内ローラの軸線の角度の両方の調節を同
期させて、半径方向位置を伸長させると前記角度が減少し、それにより螺旋経路
のつる巻角を減少させるようにすることを特徴とする請求項16記載の機械。 - 【請求項18】 前記調節手段は、第1及び第2の組をなす長手方向に間隔
を置いて設けられた外方へ突出する流体圧力作動式アームを有し、案内ローラは
各々、各前記組から1つずつ前記アームのうち2つによってその両端が回転自在
に支持され、各前記組のアームは、一斉に伸長するよう互いに機械的に連結され
ていることを特徴とする請求項16記載の機械。 - 【請求項19】 前記機械は、自動推進式であり、前記フレームは、巻回形
成中のパイプの軸線と一致した軸線の回りに回転し、パイプが巻回形成されてい
るときに軸方向に前進することを特徴とする請求項6〜18のうち何れか一に記
載の機械。
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