JPH0733338A - シャフト及びパイプ等の外周に線状体を多重捲回する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 〔構成〕被捲回体を回動可能に担持し、各層の捲回機構
部を台車に間隔を開けて順次一列に搭載し、被捲回体を
回動しつつ台車を被捲回体に沿って前進し、各捲回機構
部から各線状体を螺線形に曲成しながら被捲回体の外周
に送り出す。各層に対して形成される螺線形はその内側
のシャフトやパイプ、または内層の外径より自由時の内
径が小さくなるようにして、これを内側の外周面に嵌合
した際に発揮される弾性復帰により密着捲回する。第一
層と第二層は内層と外層が断面形状の向きを逆向きにし
て嵌合するような状態で捲回し、また第三層以降はピッ
チ或は螺合方向を変えて螺回する。 〔効果〕各線状体を被捲回体の外周に常時密接するよう
なフレキシブルな固い被覆を構成することができ、内層
と外層が独立して捲回され、相互に干渉しあうことがな
く、各層が独立してフレキシブルな被覆作用をなす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、オイル等の搬送（直接
搬送または湾曲搬送）に使用するために、シャフトやパ
イプ等の外周に線状体を多重連続捲回する方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】海底油田からの石油を地上に送る送油パ
イプ等は海底の起伏等に応じて可撓性を必要とし、また
送油される石油に漏れがないように気密性を必要とする
ものである。

【０００３】このため、従来よりシャフトやパイプ等の
外周にスリーブを外挿して被覆するものがあるが、シャ
フトやパイプが長尺になると撓み量も大きくなるから、
これに追従すると同時にシャフトやパイプの外周面に常
時密接するようなフレキシブルな固い被覆を構成するこ
とが望まれていた。

【０００４】そのための装置として、本出願人により、
被捲回体の外周に複数の螺線形成装置を回動させること
により、被捲回体の外周に弾性線状体を螺線状に形成す
る装置（特開昭５７−１９３６３１号）が案出されてい
るが、これは被捲回体を軸方向に移動しながら各層の捲
回機構を被捲回体の周りに独立的に回転するようにした
大掛かりな機構を必要とするものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような技
術の改良に関するもので、装置構成をより簡易化し得る
シャフト及びパイプ等の外周に線状体を多重連続捲回す
る方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明のシャフト及びパイプ等の外周に線状体を
多重連続捲回する方法は、シャフト及びパイプ等の長尺
の被捲回体の外周に線状体を多重連続捲回被覆するに際
し、前記被捲回体は両端を回動可能に担持し、断面が外
向きのチャンネル状弾性体から成る金属異形帯材を密接
して軸方向に螺回する第一層捲回機構と、前記第一層の
外周に対して半ピッチずらして断面を相互に嵌合するよ
うにした断面が内向きのチャンネル状弾性体から成る金
属異形帯材を密接して軸方向に螺回する第二層捲回機構
部と、その外周に内層と捲回方向を異にするように順次
第三層以降を形成するようにした各捲回機構部とを前記
被捲回体の軸方向に沿って前進する台車に夫々間隔を開
けて順次一列に搭載し、該台車を前進しつつ前記被捲回
体を回動しながら各層の金属帯材を夫々の捲回機構部に
より前記被捲回体又は内層の外形より自由内径が僅かに
小径に成るように螺線状に形成しつつ前記被捲回体又は
内層の外周に捲回して各層に螺回した前記金属帯材の弾
性復帰力により互いに密着捲回するようにしたものであ
る。

【０００７】

【作用】上記構成においては、被捲回体を回動可能に担
持し、各層の捲回機構部を台車に間隔を開けて順次一列
に搭載し、被捲回体を回動しつつ台車を被捲回体に沿っ
て前進し、各捲回機構部から各線状体を螺線形に曲成し
ながら被捲回体の外周に送り出すことにより、長尺のシ
ャフトやパイプの外周に線状体を多重捲回するものであ
る。そして、各層に対して形成される螺線形はその内側
のシャフトやパイプ、または内層の外径より自由時の内
径が小さくなるようにして、これを内側の外周面に嵌合
した際に発揮される弾性復帰により密着捲回する。

【０００８】また、第一層と第二層は内層と外層が断面
形状の向きを逆向きにして嵌合するような状態で捲回
し、また第三層以降はピッチ或は螺合方向を変えて螺回
するようになるため、内層と外層が独立して捲回され、
相互に干渉しあうことがない構造が得られるもので、各
層が独立してフレキシブルな被覆作用をなす。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。

【００１０】図面は本発明の一実施例を示すもので、図
１は本発明の方法を実施する装置の一部切欠平面図であ
る。図２は図１の装置により被覆を完了したシャフトの
一部切欠正面図である。図３は図１のＡ−Ａ線断面図で
ある。第４図は図１のＢ−Ｂ線断面図である。

【００１１】まず、本発明により成形される被覆体を説
明すると、図２に示すように、被捲回体である長尺のシ
ャフト１の外周に構成する被覆体２は第一層乃至第四層
から成るもので、第一層に断面が外側向きのチャンネル
状に成る金属異形帯材３を密接して螺回し、第一層に螺
回した金属異形帯材３と同形状断面を有する金属異形帯
材４のチャンネルを内側向きにすると共に半ピッチずら
して同方向に捲回して第二層を構成し、内周の異形帯材
３と外周の異形帯材４のチャンネルを交互に嵌合捲回し
てなる。

【００１２】また、第三層には金属帯材５を上記第二層
の異形帯材４と螺回方向を逆方向且つ螺回ピッチを大き
くして多条密接状に螺回捲回し、第四層には第三層の金
属帯材５と同一の金属帯材６を該第三層と螺回方向が逆
になるように多条密接螺回して構成する。

【００１３】次に、図１に示す捲回装置について説明す
ると、７は第一及び第二層捲回機構部、８は第三層捲回
機構部、９は第四層捲回機構部であり、各捲回機構部
７、８、９は台車１０の所定位置に固定的に搭載され、
台車１０は車輪１７を介してレール１５、１５に載置さ
れ、台車１０に設けた不図示の駆動モータにより矢印方
向（図面左方向）に微速度前進する。また、回動支持装
置１６、１６はレール１５、１５間の長手方向両端部に
設置され、これら回動支持装置１６、１６によりシャフ
ト１の両端部をレール１５、１５間の等位置で回動自在
に担持するようにしてある。

【００１４】第一、第二層捲回機構部７は台車１０の前
進方向の最後端に設けられている。即ち、回動支持装置
１６、１６間のシャフト１に対して最後端（図面右端）
位置から前進方向（図面左方向）に向けて線状体を捲回
するようにしてあり、次いで第三層捲回機構部８、第四
層捲回機構部９の順に間隔を開けて台車１０上に配して
ある。

【００１５】第一、第二層捲回機構部７は台車１０上の
所定位置に固設した支持盤１９の中心にシャフト１を摺
動自在に支持するパイプ軸１１を固設し、支持盤１９に
は中心軸との対称位置に材料ボビン２０、２０を回動自
在に枢着すると共に、各ボビン２０とシャフト１の間に
三本の曲げローラ２１ａ、２１ｂ、２１ｃを枢着した連
続螺線形成装置２２ａ、２２ｂを構成するもので、該連
続螺線形成装置２２ａ、２２ｂは互いに軸方向に異形帯
材３、４の半分幅だけずらして設けてある。

【００１６】そして、図３に示すように、内周の異形帯
材３と外周の異形帯材４をシャフト１に捲回するための
三本の曲げローラ２１ａ、２１ｂ、２１ｃは、上記異形
帯材３、４が二点鎖線で示す曲率（シャフト１の外周の
曲率より小さくなっている）の曲げを形成するように配
置してある。第３図でシャフト１の断面に表れている二
点鎖線は、上記異形帯材３と４とを曲げ加工した後の自
然状態の曲率を示すものであるが、実際にはシャフト１
の外周に捲回され、シャフト１の周面に対する曲率の差
によって密着巻きがなされる。

【００１７】また、第３層捲回機構部８は、台車１０の
所定位置に固設した支持盤２３に対しその中心にはシャ
フト１の第２層の異形帯材４の外径を挿通し得る内径を
有したパイプ軸１２を固設してある。また、この支持盤
２５の前方側面には中心軸との対象位置に一対組の冷間
螺線形成機構２４、２４を構成すると共に材料ボビン２
５、２５をシャフト１の軸方向に対して傾斜状に枢設し
てある。

【００１８】上記各冷間螺線形成機構２４は３個の曲げ
ローラ２６ａ、２６ｂ、２６ｃによって構成され、相互
に金属帯材５の幅だけ開けて螺条数の２分の１になる組
み数を有する金属帯材５を各曲げローラ２６ａ、２６
ｂ、２６ｃ間に挿通することにより一定の曲率に曲成す
るようにしてある。

【００１９】次ぎに第４層捲回機構部９は、台車１０の
所定位置に支持盤２７を固設し、支持盤２７の中心にパ
イプ軸１３を固設し、この支持盤２７には中心軸と対象
位置に一対組の冷間螺線形成機構２９、２９及び材料ボ
ビン２８、２８を枢設し、さらに各冷間螺線形成機構２
９、２９には３個の曲げローラ３０ａ、３０ｂ、３０ｃ
を構成したことは第３層捲回機構部８と同様であるが、
ただしこの第４層捲回機構部９の第３層捲回機構部８と
異なる点は、各材料ボビン２８、２８を第３層捲回機構
部８におけるボビン２５、２５に対して異方向に傾斜し
てあること、及びパイプ軸１３の内径はシャフト１の第
３層の金属帯材５の外周を挿通し得るものとした点にあ
る。

【００２０】上記構成になる各層捲回機構部７、８、９
のパイプ軸１１、１２、１３に対してシャフト１を挿通
し、該シャフト１の両端を回動支持装置１６、１６に担
持した状態で、該シャフト１を矢印の回動方向に一定微
速度で回動しながら、台車１０を一定微速度で前進しつ
つ各捲回機構部７、８、９から被覆線材を供給すること
により以下に示すように連続捲回が成される。

【００２１】（１）第一及び第二層捲回機構部７におい
て、シャフト１の回動及び台車１０の前進に伴ってボビ
ン２０に捲回している異形帯材３の素材は三本の曲げロ
ーラ２１ａ、２１ｂ、２１ｃを経由し、シャフト１より
小径の曲率を有するように一定に曲成されると同時に回
動するシャフト１の外周に螺合しながら捲回せしめられ
るもので、チャンネル状の断面を外側向きにして弾性復
帰により密接した第一層を形成する。またこの第一層の
捲回と同時に他方のボビン２０から繰り出される異形帯
材４の素材もまた三本の曲げローラ２１ａ、２１ｂ、２
１ｃを経由して第一層の外径より小径の曲率に曲成され
るもので、該異形帯材４はチャンネル方向を内側にし、
且つ第一層と第二層の相対向するチャンネル断面により
軸方向に連結するようになる。

【００２２】（２）第三層捲回機構部８のボビン２５、
２５に夫々捲回された複数の金属帯材５、５…は冷間螺
線形成機構２４の３個の曲げローラ２６ａ、２６ｂ、２
６ｃ間を経て回動するシャフト１の第２層の異形帯材４
の外周に螺合しながら捲回する。ボビン２５、２５から
繰り出される金属帯材５、５…は交互に位置し、第２層
より大きなピッチによってボビン２５、２５の傾斜角に
従って捲回される。

【００２３】（３）第三層と同様に、第四層捲回機構部
９のボビン２８、２８に夫々捲回された複数の金属帯材
６、６…は冷間螺線形成機構２９の３個の曲げローラ３
０ａ、３０ｂ、３０ｃ間を経て回動するシャフト１の第
３層の異形帯材５の外周に螺合しながら捲回する。ボビ
ン２８、２８から繰り出される金属帯材６、６…は交互
に位置し、第三層とは逆の傾斜角に従って捲回される。

【００２４】なお、上記方法によってシャフト１外周に
形成された被覆はシャフト１を引き抜くことによりその
まま可撓性及び気密性を有した堅固なパイプとして使用
することもできる。

【００２５】

【発明の効果】以上述べたように本発明のシャフト及び
パイプ等の外周に線状体を多重連続螺回する方法によれ
ば、各層に捲回した異形帯材をその螺線内径が、内層の
外径より小径に構成したものを順次螺回したものである
ため、内層と弾性的に密着して捲回され密実な被覆体を
構成する。

【００２６】さらに、本発明によれば、被捲回体を回動
可能に担持すると共に各捲回機構部を台車に間隔を開け
て搭載し、被捲回体を回動しつつ台車を被捲回体に沿っ
て前進し、各捲回機構部からは各線状体を螺線形に曲成
しながら送り出すことにより、長尺のシャフトやパイプ
の外周に線状体を多重捲回するものであるから、弾性線
状体を螺状に形成する複数層の螺線成形装置を被捲回体
の周りに回動するような大掛かりな機構を必要とするこ
となく多重捲回することができるので、機構全体を簡単
化し、製造コストの低減を図ることができる。

【００２７】また、本発明によれば、内層と外層が断面
形状の向きを逆にして嵌合するような状態で捲回し、又
はピッチ或は螺合方向を変えて螺回するようになるた
め、内層と外層が相互に干渉し合うことがない構造が得
られるもので各層が独立して被覆作用を成す特徴を有
し、本発明の効果は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の方法を実施する装置の一部切欠
平面図である。

【図２】図２は図１の装置により被覆を完了したシャフ
トの一部切欠正面図である。

【図３】図３は図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】第４図は図１のＢ−Ｂ線断面図である。

【符合の説明】

１…シャフト、３、４…異形帯材、５、６…金属帯材、
１１、１２、１３…パイプ軸、１５…レール、１６…回
動支持装置、１７…車輪、２２ａ、２２ｂ…連続螺線形
成装置、２４、２９…冷間螺線形成機構、１９、２３、
２７…支持盤、２０、２５、２８…ボビン、２１ａ〜２
１ｃ、２６ａ〜２６ｃ、３０ａ〜３０ｃ…曲げローラ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シャフト及びパイプ等の長尺の被捲回体の
   外周に線状体を多重連続捲回被覆するに際し、前記被捲
   回体は両端を回動可能に担持し、断面が外向きのチャン
   ネル状弾性体から成る金属異形帯材を密接して軸方向に
   螺回する第一層捲回機構と、前記第一層の外周に対して
   半ピッチずらして断面を相互に嵌合するようにした断面
   が内向きのチャンネル状弾性体から成る金属異形帯材を
   密接して軸方向に螺回する第二層捲回機構部と、その外
   周に内層と捲回方向を異にするように順次第三層以降を
   形成するようにした各捲回機構部とを前記被捲回体の軸
   方向に沿って前進する台車に夫々間隔を開けて順次一列
   に搭載し、該台車を前進しつつ前記被捲回体を回動しな
   がら各層の金属帯材を夫々の捲回機構部により前記被捲
   回体又は内層の外形より自由内径が僅かに小径に成るよ
   うに螺線状に形成しつつ前記被捲回体又は内層の外周に
   捲回して各層に螺回した前記金属帯材の弾性復帰力によ
   り互いに密着捲回するようにしたことを特徴とするシャ
   フト及びパイプ等の外周に線状体を多重連続捲回する方
   法。