JPS61290003A - 鉱物繊維から筒状物を製造する方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、重合化される結合剤により結合された、例え
ばガラスのような鉱物繊維から形成されて、特に管ある
いはパイプの熱絶縁に用いられる管状または筒状の繊維
製品の製造に関する。特に本発明は、円筒状の筒状物を
製造する目的で、鉱物繊維のフェルトを所定の長さの心
棒の周りに巻装することを含む技術に関する。

従来技術 この種の技術分野におい・ては、例えば、２メラニンホ
ルムアルデヒド、フェニルホルムアルデヒドまたはフェ
ノール尿素のような重合化可能な樹脂からなる結合剤を
含浸した鉱物繊維のフェルトを所定の長さの断片に切断
し、フェルトの各断片は回転している心棒の周囲に巻付
けられ、それに続いて結合剤の重合化が加熱炉内で行な
われる。

この種の方法は、特に、フランス国特許第２２７８４８
５号明細書から知られている。なお、このフランス国特
許願の明細書の内容は、参考のためにここに援用する。

この方法は、本質的に、鉱物繊維のフェルトの断片が巻
付けられる回転心棒が加熱されることを特徴とするもの
である。このように心棒を加熱することにより、最初の
フェルト断片の心棒への付着が良好になる。加熱温度は
、巻装期間中、心棒の近傍部における結合剤の重合化に
より、硬質の内部表面が筒状物に形成されるように選択
される。巻装の経時には、筒状物は心棒から取外されて
、筒状物の外部表面を研磨し硬化する装置に転送される
。この段階で、内部表面および外部表面は硬化するが、
これら表面以外の部分においては、結合剤の重合化は完
全には行なわれない。結合剤の重合化は加熱炉内で、筒
状物の全厚に亘り均質な仕方で達成される。

フランス国特許第２２７８４８５号によれば、回転心棒
を中心とするフェルトの巻装は、心棒の速度を接線加速
度が得られるように維持することによって行なわれる。

これにより、形成中の筒状物の厚さは、一定の速度で増
加する。

この方法は比較的単純であり、例えば６７１１以下の短
かい長さの鉱物繊維フェルトだけを巻装することを要求
される小さい内径および外径の筒状物の製造には極く便
利である。巻回装置の材料供給は、加速される速度で行
なうべきであるが、しかしながら、鉱物繊維が末だ相互
結合されていないために脆く、フェルトが千切れる危険
を伴なわずに、フェルトの供給速度を大きくすることは
不可能である。巻装の終時に達成される最大供給速度は
筒状物の外径および心棒の回転速度の関数であり、フェ
ルトが千切れる危険のある速度よりも低くすべきである
。このように、心棒の回転には、巻装の終時における筒
状物の外径の逆比例する最大速度限界が課せられる。こ
の限界は、特に、外径が大きい筒状物の場合には厳守さ
れるべきである。例えば、外径が４００賭の筒状物の場
合に毎分５０ｍの限界供給速度を可能にするためには心
棒は、毎分４０回より低い一定回転速度を有すべきであ
る。

断片もしくはフェルトの平均厚さが約０．３１ｎである
場合には、全厚１０Ｃｈ＋ｉの筒状物の場合、８分を越
える巻装時間を要する。したがってこの例の製造効率は
非常に低い。フランス国特許第２２７８４８５号の他の
重要な特徴によれば、全巻装もしくは巻回期間中、押圧
部材は形成中の筒状物と接触状態に留まる。これら押圧
部材は、例えば、加熱されている回転心棒の周りに配置
された３つの押圧ロールにより構成される。筒状物の形
成に伴ない、これら押圧ロールは同時に心棒の軸線から
離間し、巻装の規則性を保証すると共に、筒状物の結合
を促進する。実際、これら押圧ロールは形成中の筒状物
と規則的な接触点を形成し、巻回期間中、筒状物の全体
的形状を画定する。さらに及ぼされる圧縮力により、巻
装されたフェルト片の分離が押圧ロールにより阻止され
る。

実際上、内径が１２１＋ｉと１００ｍｍとの間にあり、
外径が２０Ｃｈ＋ｉよりも小さい筒状物のような「小さ
い」筒状物の場合には、３つの押圧ロールで充分に満足
である。しかしながら、同じ装置を用いて、例えば、外
径が５００＋ｍにも達する筒状物を形成する場合には、
３つの接触点では、筒状物の形状を正しく画定するには
不充分であり、特に押圧ロールにより所望の結合は保証
されない。実際、結合は押圧ロール間で筒状物を圧縮す
ることにより達成されるものであり、及ぼされる圧縮力
は押圧ロールと接触する筒状物の外表面の部分が大きく
なればなるほど増加する。

言い換えるならば、筒状物と接触する各押圧ロールの表
面が大きくなれば圧縮は大きくなる。

この接触表面は、押圧ロールが、相互間ならびに筒状物
の内径を決定する回転心棒に対して接線関係になる値を
押圧ロールの直径が越えることができないと言う事実か
らして制限される。

勿論、押圧ロールの数を増加することは可能であるが、
互いに妨害し合わないようにするためには、その直径を
応分に減少しなければならない。このような事実から、
小さい内径の筒状物の製造に適している装置で、中間の
内径および（または）中間の厚さを有する筒状物を製造
した場合、該筒状物の品質は劣化し、また逆に中間の内
径を有する筒状物の製造に適用されている装置は、小直
径の筒状物の製造には適しない。

なぜならば、後者の場合には、巻装された第１番目のフ
ェルト片に圧縮力が作用しないからである。

中間の厚さを有する筒状物の製造方法を実施する場合に
は、製品の圧縮性と関連して付加的な問題が生ずる。こ
の方法では、押圧ロールは、全巻装期間中、一定の力が
押圧ロールにより鉱物繊維のフェルトに作用するように
、押圧ロールは回転心棒の軸線から徐々に離間される。

したがって、外表面が回転心棒の剛質の外表面から僅か
にしか離間していない最初の巻回層（ターン）は、圧縮
可能なフェルトの相自な厚さにより剛性の心棒から分離
されている後で巻装された層よりも大きく圧縮されるこ
とになる。このように鉱物繊維のフェルトの部分的弾性
ならびに圧縮の差異が原因で、筒状物の厚さの均一性は
、巻装の長時には非常に大きくなる。その結果として、
外径が不完全で目標の理論直径を越えてしまうような筒
状物が形成されてしまう。

発明の目的 本発明の目的は１回転心棒の周囲に結合剤が含浸された
鉱物繊維のフェルトを巻付けることにより筒状物を製造
する従来の技術を改良することにある。特に本発明の目
的は、内径および厚さを比較的大きな範囲内で変えるこ
とができる断熱もしくは絶縁筒状物の製造方法および装
置を提供することにある。

発明の構成 本発明によれば、巻装中接触により硬質の内部表面が形
成されるような温度で加熱された回転心棒の周囲に重合
化されていない状態で結合剤を含浸しているフェルトを
巻装し、筒状物の形成中、巻装の全期間に亘り筒状物の
外部表面と接触した状態に留まる主押圧ロールにより構
成される押圧部材ならびに形成過程中筒状物の外径が所
与の値に達した時に始めて筒状物と接触せしめられる補
助押圧部材により筒状物に或る圧力を加えることにより
、結合剤で凝集された鉱物繊維から形成される断熱もし
くは絶縁筒状物を連続的に製造する。

心棒の直径が上記の値を越えているかいないかに依存し
て、補助押圧ロールは巻装の最初から用いられるかまた
は用いられない。補助押圧ローラを使用する場合の寸法
の選択は、巻装もしくは巻回装置で形成される筒状物の
内径および外径の最大値の関数である。いずれにせよ、
この選択は、押圧ロールの最大効果がその作用の初期か
ら得られるようにする妥協の産物である。

例えば、内径が必要に応じ１２ｆｌと４００ｕとの間で
変化し外径が５００ｇｍに達する絶縁筒状物の製造にお
いては、筒状物の外径が例えば２００龍以下である間は
３つの主押圧ロールだけを作用させ、そして、巻装され
たフェルトの厚さあるいは単に選択された回転心棒自体
が２０ｏｎを越えるかまたはそれに等しい直径を有する
ことから、筒状物の外径が２００１１の値に達した時に
直ちに３つの補助押圧ロールを補完的に作用させるのが
有利である。これら補助押圧ロールは、フェルトと接触
せしめられて、主押圧ロールと同じ瞬時速度で加熱され
回転している心棒の軸線から離間するように制御される
。かくして、巻装されるフェルトには同じ圧力が作用す
る。

本発明によれば、主押圧ロールおよび場合により補助押
圧ロールによって及ぼされる圧力は、巻装が進むに伴な
い離間速度を減少することによって増加され、巻装され
るフェルトの総てのターンに対して実質的に同じ圧縮が
生ずるようにするのが有利である。

本発明の好ましい特徴によれば、押圧ロールの離間速度
の減少は、一定の減速度で行なわれる。巻装の長時にお
ける離間速度は、完成に近い筒状物の直径の増加速度に
等しく選択される。

この理論速度は非圧縮性の材料からなるベルトを巻回す
ることによって得られる筒状物の外径に等しい直径の値
について計算で求められる。

好ましい実施態様においては、鉱物繊維からなるフェル
トは、実質的に一定の接線速度で巻装される。このこと
は、心棒の回転速度が有らゆる時点において、形成され
つつある筒状物の外径の関数であることを意味する。特
に単純な実施態様においては一定の接線速度での巻装を
基準にして、計算に基ずき、巻装の初期および終期にお
ける心棒の回転速度を直線的に減少するように選択する
。

心棒の速度の線形減少によれば、心棒の周囲に圧縮され
て巻装されるフェルトが引張されると言う効果がある。

この結果、形成される筒状物の密度は非常に大きくなる
。このように、製品の密度が高くなれば、筒状物を管類
の周囲に配置する際に筒状物が解れる傾向が減少し、他
方また、ガラス繊維から形成される断熱用の筒状物は一
般に６０ＫＶｒｒＬ３に近い密度を有する。また、熱伝
導係数は実験的に製品の密度の関数であることが判明し
た。この関係は、λ＝Ａ＋Ｂρ十％で表わされ、この式
においてＡ、ＢおよびＣは実質的に温度および製品の性
質に依存する変数である。ガラス繊維の場合には、約６
０ないし９０に７−の密度に対して熱伝導率は最小であ
る。

したがって、密度の僅かな変化は、熱伝導係数に由々し
い影響を与えることはない。即ち、形成される筒状物の
断熱性に影響を及ぼすことはないのである。

本発明によれば、加熱される回転心棒の周囲に鉱物繊維
のフェルトを巻装する装置であって、良好な規則性を保
証しつつ大きな範囲内で変へることができる内径および
外径を有する筒状物を製造することが可能である装置が
提案される。

本発明の一実施例によれば、外径が５００ｍｍ以下であ
る場合でも内径は１２　＊ｒｉ（！：４００ｍとの間で
変えることができる。

本発明による装置は、共に回転駆動される２つの２分心
棒から形成されて加熱のための電気抵抗が設けられてい
る回転心棒を支持すると共に、それぞれ回転駆動装置が
設けられている主押圧ロールおよび補助押圧ロールを支
持する基枠と、回転心棒の軸線に対し上記押圧ロールを
離間または接近運動するための手段を含む。さらに、補
助押圧ロールの作用を無効にする手段が設けられる。

本発明による巻装装置はその大部分を自動化することが
でき、所与の型の筒状物を他のものに切換えるのに最小
限度の操作しか必要とされない。

本発明の他の特徴および詳細は、添付図面を参照しての
実施態様に関する以下の説明から明らかとなろう。

実施例 第１図には、鉱物繊維、特に結合剤により接合されたガ
ラスから形成される絶縁筒状物の製造装置の主たる構成
要素が示しである。各筒状物は、重合化されていない状
態で結合剤が分散されている鉱物繊維、特にガラス繊維
のフェルトの断片１から出発して形成される。この断片
は、例えば、フェルトに急激な引張力を加えることによ
りフェルトを引き裂くことにより得られる。断片１は、
巻回装置３まで、供給コンベヤ２により案内される。繊
維は、重合化される接合剤により互いに固定されていな
い非常に脆い状態にあるので、フェルトの劣化を回避す
るために、供給コンベヤには、塩化ポリビニル製のコン
ベヤベルトとするのが好ましい。さらに、本発明の好ま
しい実施例に従えば、フェルトの断面がコンベヤに対し
て摺動して、それにより繊維の損失を招くのを阻止する
ように、供給速度は一定に選択される。さらに、この供
給速度は、鉱物繊維のフェルトの製造速度に比較的近い
値に選択することができる。

巻装装置もしくは巻回装置６は、本質的に、回転心棒４
と、該回転心棒の軸線から、フェルト断片１が巻き付け
られる程度に従い離間して位置する押圧ロール５を備え
ている。これら押圧ロール５は、形成されつつある筒状
物上に圧力を及ぼす。このようにして、該押圧ロール５
により、皺の発生を阻止しつつ、筒状物の良好な凝集化
が達成される。

回転心棒は、筒状物の内部表面が、心棒の近傍で結合剤
の重合により硬化するような温度に加熱されている。例
えば、ホルモフェノリック樹脂を基材とする慣用の結合
剤の場合には、心棒の加熱は、筒状物の厚さにもよるが
、３５０°Ｃないし４００℃台の一定の温度に選ばれる
。この場合、筒状物の厚さが大きければ大きい程厚い重
合化層が得られる。このようにして、筒状物は、その寸
法に関係なく、或る程度の剛性を有し、心棒からの放出
が容易になる。巻回もしくは巻装の長時に、形成された
筒状物６は心棒４から取外されて、揺動腕装置７により
研磨装置８に移され、該研磨装置８により、筒状物６Ｉ
の外部表面上に「表皮」が形成される。研磨装置８は、
チェーンコンベヤ９と研磨板１０とを備えており、該研
磨板は、筒状物の種々な外形に適合するように上下動可
能に取付けられておって、電気抵抗が設けられている。

該研磨板１０の温度は、上に述べたような型の結合剤の
場合、約４００℃に制御される。

筒状物６′は、その上側の母線が研磨板１０と接触し下
側の母線がコンベヤ９と接触して回転駆動される。この
研磨装置８は、「表皮」の形成に加えて、筒状物の整形
にも寄与する。

研磨もしくは平滑化後に、結合剤が筒状物の周面近傍を
除いて未だ完全には重合化されていない場合でも、硬化
した内面および外面を有する筒状物は、受取り台１２を
介して、重合化炉に導かれる。このような重合化炉に関
しては、特に、仏国特許公報第２５２５００７号および
第２５４８５８６号各明細書を参照されたい。特に後者
には、本発明で用いるのに適当であるマイクロ波炉が開
示されている。

重合化された筒状物は次いで、冷却装置に送られ、次い
で或る長さに切断され、最終的には、配管の周囲に設置
できるようにするために縦軸方向に切開される。

第２図には、本発明による巻回もしくは巻付は装置の一
実施例が詳細に示しである。この装置は、機械的に結合
された枠組１３を有しており、この枠組には種々な巻回
要素ならびに変位装置が支持されている。

回転心棒１４は、この例では、例えばステンレス鋼から
製造された２つの２分割心棒要素（図示せず）から構成
されており、そして該２つの２分割心棒要素は、好まし
くは直流電動機により一体的に回転駆動される。別法と
して、２つの電動機を同期装置を介して相互に接続して
、２つの２分割心棒要素それぞれを回転するようにして
も良い。

上記２つの２分割心棒要素は、形成された筒状物の放出
を可能にするために離間可能である。

この目的で、心棒要素の各々には、一方の心棒要素の支
持部ならびにその電動機もしくはモータの変位を行う油
圧ジヤツキにより構成された変換駆動装置が設けられて
いる。

心棒の加熱は、その直径の関数として、心棒内に分布さ
れている電気抵抗フィラメントにより行われる。

フェルトが心棒の回りに巻装されている間、押圧ロール
１５．１５′、１５”、１６．１６′、１６”が、筒状
物の外面に軽度の圧力を及ぼす。特に第２図および第６
図に明示しであるように、押圧ロール１５は、固定板１
９に連結されて点１８を中心に回転可能に枢着されてい
る支持板１７に取付けられている。したがって、押圧ロ
ール１５は心棒の対称軸線を通る円２０の軌跡を描く。

この運動は、回動油圧ジヤツキ２１により支持板１７に
与えられる。この目的で、板１７の点Ａは、点Ｅの回り
を回転する腕２３の端りに連接棒２２により連結されて
いる。腕２３自体の回転運動は、点Ｅの回りを運動する
腕２４を介して伝達され、腕２４の端Ｆは、枢着されて
いるジヤツキ２１の伸縮運動で、点Ｇの回りを回転せし
められ、その結果ピストン２５の伸長で押えロール１５
は所定の方向に変位される。ピストン２５の長さは、伸
長した状態でＣに位置する押圧ロール１５が、使用可能
な最も小さい心棒と接触するような長さに選ばれる。実
際上、用いられる心棒は１２叩以下の直径を有すること
はない。

説明を明瞭にするために、上には、第１の押圧ローラ１
５の場合についてだけ説明した。しかしながら、押圧ロ
ール１５’　、　１５”も同じ仕方で、基部１９′、　
１９”に固定されている板に設けられた点１８′、　１
８”を中心に回動可能である支持板１７１゜１７１′上
に取付けられるものであることは理解されよう。板１９
′、　１９”の回転運動は、枢着された腕２６′、　２
６”により、板１９の回転運動と同時に制御される。

第２図、第３図および第４図を参照するに、各補助押圧
ロール１６．１６′、　１６”は、それぞれ、板１９．
１９′、　１９”に固定の点Ｈで連結される。この固定
の点Ｈを中心に、押圧ロール１６．１６′、　１６”を
担持する腕２７．２７′、２７”は自由に回転もしくは
揺動することができる。この回転運動は、支持板１７上
に固定的に取付けられている油圧ジヤツキ２８．２８′
、２８”により制御される。核油圧ジヤツキは、その腕
２９を介して、腕２７″に支持板１７の回転運動を伝達
するのである。ここで、油圧ジヤツキ２８は、そのピス
トン３８を伸長した際に、心棒の軸線に最も近い補助押
圧ロール１６．１６′、　＋　６”の母線が、主押圧ロ
ール１５　、１５′、　１５”の母線に対し共通の接線
となる円筒３１上に位置するように選択される点に注意
され度い。なお、第４図に示した円筒６１は、形成中の
筒状物の外側包絡面を表すものである。

押圧ロールの端（図示せず）には、支持板１７．１７’
および１７′１と共に回転運動するように枢着されたフ
ランジが設けられでいる。各フランジは、ジヤツキ２８
．２８’および２８１１と同じジヤツキを担持しており
、ジヤツキ２８．２８′、２８”と完全な同期関係で動
作して、それにより、補助押圧ロール１６．１６’およ
び１６１１を変位することができる。また、上記フラン
ジは、押圧ロールを回転駆動する油圧モータをも支持し
ている。

次に、本発明による巻回もしくは巻装動作について分析
して見る。先ず、主押圧ロールは、該押圧−ロール間に
形成される中心空間が、２つの２分割心棒の通過を可能
にするのに丁度十分である大きさとなるように互いに接
近配置される。即ち、主押圧ロールは２分割心棒の案内
機能を果す。この案内機能は、小さい内径を有する筒状
物の場合に特に重要である。なぜならば、この場合には
、２分割心棒が一端でしか支持されていないために、無
視し得ないたるみ効果が生じ得るからである。これと関
連して、２分訝心棒の直径は、形成される筒状物の内径
よりも好ましくは０．５　ｆｆｌ［Ｉｌだけ小さいこと
を述べておく。

したがって、鉱物繊維のフェルト材料が最初に心棒の周
囲に巻装されると、その時には、押圧ロール１５．１５
′、　＋５”は形成されつ＼ある筒状物と接触すること
になる。フェルトが巻装されるに連れて、筒状物の外径
は増加し、押圧ロール１５、１５′、　１５”は心棒の
軸線から離間する。その際、該押圧ロールの運動は、ジ
ヤツキ２１のピストン２５の漸進的収縮により制御され
る。筒状物の外径が、例えば２００　Ｍに達すると、そ
れまで働いていなかった補助押圧ロールが動作位置とな
る。即ち、ジヤツキ２８．２８′、２８”のピストン３
０，３０１，３０”が完全に伸長されて、補助押圧ロー
ル１６．１６′、１６”は筒状物と接触せしめられる。

そこで、押圧ロール１６．１６′、１６”の運動は、主
押圧ロール１５，１５′、１５”の圧力と同じ圧力を及
ぼすように支持板１７．１７′、　１７Ｉ′の運動によ
り制御される。

第２図ないし第４図に示すように、補助押圧ロール１６
．ｆ６′、１６”は主押圧ロールの直径よりも大きい直
径を有するのが好ましい。実際、筒状物の外表面上に可
能な限り良好に圧縮を分布するためには、大きな接触表
面を実現するのが重要である。ところで、巻回もしくは
巻装の初有する押圧ロールを配置することは不可能であ
る。但し、上式中、ｄｍは心棒の直径である。

本発明の好ましい実施例として企図する汎用装置におい
ては、１２ｍｍ台の内径の筒状物をも含め、本装置によ
って形成することが望まれるあらゆる型の筒状部に対し
、押圧ロールは十分な圧力を及ぼすことができるように
すべきである。このことは、主押圧ロールが、７７．６
［ｎｍを越える直径を有し得ないことを意味する。同様
に、補助押圧ロールの最大直径も筒状物の直径により制
約されることは言う迄もない。いずれにせよ、計算の示
すところによれば、本発明の好ましい実施例においては
、補助押圧ロールは、主押圧ロールの直径が７７．６ｍ
ｍとした場合、筒状物が２００耶の直径に達しない限り
該筒状物と接触しない。したがって、補助押圧ロールの
理論最大直径は７００胴を越える。実際上の理由ならび
に上記の理論値が筒状物の良好な形成に対して最も好ま
しい条件に対応しないという理由から、実際上は、例え
ば、ａｏｍｍの直径のような相当に小さい直径の補助押
圧ロールが用いられる。

さらに、加熱され回転する心棒の回りに、２０ｍを越え
得る長さを有する鉱物繊維のフェルトの断片を巻装する
場合には、その外径は５００胴にも達し得る。

既に述べたように、このような巻回もしくは巻装を、一
定の速度で回転する加熱心棒を用いて、増加する鉱物繊
維フェルトの供給速度に従って行うとすると、巻付は量
が多くなり、形成される筒状物の外径は例えば２００胴
を越えてしまう。したがって、本発明によれば、一定の
フェルト供給速度で、したがって巻装が進むに連れて減
少する心棒の回転速度で操業するように選択がなされる
。

理論的には、加熱される心棒の回転速度は、どの時点ｔ
においても、ｖＲ＝ｖａ／πｄに等しくすべきである。

上式中、ｖＲは心棒の回転速度（ｒｐｍ　）であり、ｖ
ａはフェルトの供給速度（ｍ／分）であり、ｄは時点ｔ
における筒状物の外径（ｍ）である。他方、大まかに述
べて、巻付けられるフェルトの全てのターンもしくは層
は筒状物の厚さの等しい増加を発生する。言い換えるな
らば、全てのターンもしくは巻層は同等に圧縮さここで
ｔ。は、１つの筒状物を完全に巻装するのに要する時間
であり、ｄｅは最終的に形成された筒状物の外径であり
、そしてｄｍはフェルトが巻付けられる心棒の直径であ
る。

第５図には時間の関数として、筒状物の外径の増加（第
５ａ図）および対応の心棒の回転速度（第５ｂ図）が示
されている。曲線３０は、例えば、内径ｄｍ＝１２ＩＭ
ｌと外径ｄ８＝５０ｍｍを有する筒状物Ａの時間ｔ□中
の一定の供給速度ｖ、　＝　ｓ　ｏ　ｍ／ｓでの巻回に
対応する。また、曲線３１または３２は、ｄｍ＝５０ｍ
ｍ１ｄｅ＝　１００　ｍｍまたはｄｍ＝　１００ｍｍ１
ｄ８＝　３０　ｏｍｍの筒状物ＢまたはＣの時間ｔ８Ｂ
またはｔ１０中の巻回に対応する。図から明らかなよう
に、本発明によれば、筒状物の外径と内圧との間の対応
の期間においては、直径を表す曲線はほぼ直線である。

したがって直径ｄの瞬時値から出発して、心棒で与えら
れる。

上式から明らかなように、どの型の筒状物においても、
上式中の唯一の変数は時間だけである。第５ｂ図におい
て、５５　、６４　、５５は、それぞれ、筒状物Ａ、Ｂ
およびＣに対し、時間の関数として心棒の回転速度■、
を表す速度曲線である。

図から明らかなように、小さい内径の筒状物の製造では
、心棒は、８００ｒｐｍに近い回転速度で駆動すればよ
い。反対に、外径がｓｏｏｍｍの筒状物の巻回の場合に
は、回転速度は、フェルトの供給速度を３０ｍ／分で一
定に維持した場合に、２０　ｒｐｍより小さくなる。こ
のような回転速度の変化により、心棒の回転速度と理論
瞬時値との間における完全な相関関係を設定することは
微妙な問題である。

本発明によれば、心棒の実際の回転速度は、巻回もしく
は巻装の開始時および長時、において、予め計算された
理論回転速度■□に等しくなるように設定される。この
ようにすれば、巻回もしくは巻装の初期において、心棒
上に第１番目の巻付は層が良好に巻付けられるばかりで
はなく、他方また、巻回の長時において、見た目に良く
ない皺や波の形成が回避される。これら２つの基準値間
では、速度は直線的に減少する。このような速度の選択
は、材料の或る程度の伸長を許容する材料の弾性により
可能となる。既に述べたように、筒状物の密度の増加は
、ガラス繊維から形成される絶縁筒状物の熱伝導性に影
響を与えることは殆んど無い。

押圧ロールと関連して、該ロールは、形成されつ＼ある
筒状物の直径の増加に伴い心棒の軸線から離間するが、
全巻回期間を通して該ロールは、巻回物ｌこ軽度の圧力
を及ぼす。押圧クールによって及ぼされる圧力は、筒状
物の外径が所望の直径になるような大きさとすべきであ
る。

また、最初の巻装物が心棒に付着するのを良好にするた
めに、押圧ロールは、好ましくは、鉱物繊維フェルトの
供給速度に等しい回転周速で駆動すべきである。

鉱物繊維のフェルトは、圧縮性に富む生成物であるので
巻回の長時には、厚さの或る程度の増加が観察される。

他方また、巻装されるフェルトの厚さが増加すればする
程、形成される筒状物は軟質となり、それに対応して該
筒状物は弾性材料のような性質を示す。したがって、巻
装されるフェルトの大きさが大きくなればなる程、巻回
もしくは巻装の長時における筒状物の外径の値を制御す
ることが増々難しくなる。

鉱物繊維のフェルトが完全に非弾性の材料である場合に
は、各時点ｔにおける押圧ロールの離間もしくは変位速
度Ｖは、””（ｄニーｄｍ”）／４ｘｔ８ａに等しくな
るはずである。上式中、ｄ、ｄ９＃ｄｉｌｌは、時点ｔ
１巻回の長時および巻回の開始時における筒状物の外径
を表し、１ｏは筒状物を巻回形成するのに必要な時間を
表す。曲線３６は、既述のＢおよびＣ型の筒状物におけ
る時間の関数としての上記離間速度Ｖを表す。

本発明によれば、巻回の長時における押圧ロールの実際
の離間速度ｖ８は、時点ｔ。における計算速度Ｖに等し
くなるように選ばれる。さらに、離間速度は直線的に変
化される。その場合の勾配Ｘは、曲線Ｖ　：　ｆ　（ｔ
）の線形化後に得られる。即ちα＝（（ｌｅ　　”ｍ）
／ｌｅ　　２　ｔ’。曲線６７は、このようにして得ら
れる規則性を表す。曲線３７から明らかなように、巻回
の開始時には、押圧ロールの離間速度は理論速度よりも
低く、それにより、硬質の内面の形成に有利な過圧縮が
可能となる。また、第６図に示しであるように、巻回の
開始時に、押圧ロールが時点ｔ＝ａからｔ　＝　ｔ’ま
で零の離間速度を有するようにすることによって上記過
圧縮をさらに大きくすることも可能である。

上述の様相は、例えば１００ｍｍ台の相当太きな厚さを
有する筒状物の場合には特に重要である。何故ならば、
圧縮を行わないとすると、筒状物の厚さは巻回の長時に
非常に大きくなるからである。このことを考慮して、本
発明によれば、巻回時間後に得られる実際の直径よりも
小さい理論外径が設定される。本発明によれば、厚さが
１５０　ｍｍより小さく外径がｓ　ｏ　Ｏｍｍを越えな
い筒状物の場合、形成後に実現することが望まれる外径
の８８％に理論直径を等しくすることにより、非常に満
足すべき結果が得られることが判った。この場合、巻回
の長時における　　ｙｌ α’：　（ｄ８Ｘ　Ｏ０８８−ｄｍ）／ｌ。−２Ｖ。［
、たがってｖ’＜ｖの場合には、巻回の長時における圧
縮は軽度になり、また、α１〉αとすると、押圧ロール
の時間の遅れにより補償されて巻回の開始時における圧
縮はさらに小さくなる。

このような制御手法により、卓越した結果が得られる。

即ち、形成された筒状物の外径の測定値と所望もしくは
目標（直との間に非常に良好な一致が確保される。この
ような結果は、本発明によれば、ｓａｏｍｍよりも小さ
い外径および１５０　ｍｍよりも小さい厚さの筒状物の
形成についても得られる。

言う迄もないことであるが、上に述べたよううな形式の
装置を用いてさらに大きな厚さの筒状物を形成したい場
合には、実験により求められるさらに小さい外径の理論
値を選択する必要があろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による巻回装置を備えた絶縁筒状物の
製造装置の略図、第２図は本発明による巻回装置を放出
位置で示す略図、第６図は、補助押圧ロールが休止位置
にあり主押圧ロールが作用位置にある状態で第２図の巻
回装置を示す略図、第４図は、主押圧ロールおよび補助
押圧ロールが作用位置にある状態で第２図の巻回装置を
示す略図、第５ａ図は、３種類の絶縁筒状物Ａ、Ｂおよ
びＣについて、形成中の筒状物の外径の値の巻回過程に
伴う変化を示す略図、第５ｂ図は筒状物Ａ、ＢおよびＣ
に対応する加熱される回転心棒の瞬時速度の巻回過程に
おける変化を略示する図、そして第６図は筒状物Ａ、Ｂ
およびＣについて押圧ロールの瞬時離間速度の巻回中の
変化を示す略図である。 １・・フェルト断片、２・・供給コンベヤ、３・・巻回
装置、４・・加熱される回転心棒、５・・押圧ロール、
６・・筒状物、７・・揺動腕装置、８・・研磨装置、９
・・チェーンコンベヤ、１０・・研磨板、１２・・受取
り台、１３・・枠組、１４・・回転心棒、１５・・主押
圧ロール、１６ａ・補助押圧ロール、１７・−支持板、
１９・・固定板、２１．２８・・油圧ジヤツキ、２２・
・連接棒、２５．２４・・腕、２５゜３０．３８・・ピ
ストン、２７．２９・・腕、３１・・筒状物、Ａ、Ｂ、
Ｃ！・・筒状物。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、結合剤により結合された鉱物繊維から形成される絶
   縁筒状物を製造するために、重合化されていない状態に
   ある結合剤を含浸した鉱物繊維のフェルトを、巻装中接
   触により硬質の内部表面が形成されるような温度で加熱
   されて回転している心棒に巻付け、形成されつつある前
   記筒状物に、全巻装期間中該筒状物の外面と接触した状
   態に留まる主押圧ロールによって構成される加圧手段に
   より或る圧力を加える段階を含む絶縁筒状物の製造方法
   において、前記筒状物の外径が形成過程中に所与の値に
   達した時に補助の加圧手段を前記筒状物の外部表面と接
   触せしめることを特徴とする絶縁筒状物の製造方法。 ２、補助加圧手段が、主押圧ロールと同じ瞬時離間速度
   で心棒の軸線から離間する押圧ロールにより構成されて
   いる特許請求の範囲第１項記載の絶縁筒状物の製造方法
   。 ３、フェルトの巻付けが、ほぼ一定の接線速度で行なわ
   れる第１項または第２項記載の絶縁筒状物の製造方法。 ４、巻装の開始時における心棒の回転速度がｖ＿１＝ｖ
   ＿ａ／πｄ＿ｍに等しく、そして巻装の終時における回
   転速度ｖ＿２がｖ＿２＝ｖ＿ａ／πｄ＿ｅに等しくなる
   ように前記加熱された心棒の回転速度を線形的に減少し
   、上式中ｖ＿ａはフェルトの供給速度を表わし、ｄ＿ｍ
   は心棒の直径を表わし、そしてｄ＿ｅは巻装の終時にお
   ける筒状物の外径を表わす特許請求の範囲第３項記載の
   絶縁筒状物の製造方法。 ５、主押圧ロールおよび場合により補助押圧ロールによ
   って及ぼされる圧力が、巻装が進むに伴ない増加される
   特許請求の範囲第２項記載の絶縁筒状物の製造方法。 ６、押圧ロールによって及ぼされる圧力の増加は、該押
   圧ロールの離間速度の一定の減少によって発生される特
   許請求の範囲第３項記載の絶縁筒状物の製造方法 ７、押圧ロールの離間速度ｖは、時点ｔ＝ｔ＿ｅにおい
   てｖ＝ｖ＿ｅ＝［ｄ＿（ｅ＾２）−ｄ＿（ｍ＾２）］／
   （４ｔ＿ａｄ＿ｅ）であり、ｖは時間の関数として勾配
   α＝（ｄ＿ｅ−ｄ＿ｍ）／［ｔ＿（ａ＾２）］−（２ｖ
   ＿ｅ）／（ｔ＿ｅ）曲線を描き、上式中、ｄ＿ｍは心棒
   の直径、ｄ＿ｅは巻装の終時における筒状物の外径、そ
   してｔ＿ｅは巻装時間を表わす特許請求の範囲第４項記
   載の絶縁筒状物の製造方法。 ８、押圧ロールの離間速度ｖは時点ｔ＝ｔ＿ｅにおいて
   、ｖ＾１＝ｖ＿（ｅ＾１）＝［（ｄ＿ｅ×０．８８）＾
   ２−ｄ＿ｍ］／（４ｔ＿ａｄ＿ｅ）であり、ｖ＾１は時
   間の関数として勾配α＾１＝（ｄ＿ｅ−ｄ＿ｍ）／［ｔ
   ＿（ｅ＾２）］−（２ｖ＿ｅ）／（ｔ＿ｅ）の曲線を描
   き、上式中ｄ＿ｍは心棒の直径、ｄ＿ｅは巻装終時にお
   ける筒状物の外径、そしてｔ＿ｅは巻装時間を表わす特
   許請求の範囲第４項記載の絶縁筒状物の製造方法。 ９、−緒に回転駆動される２つの２分心棒から形成され
   ておって、電気抵抗が設けられている回転心棒を支持す
   る基枠と、回転駆動装置を備えた押圧ロール（１５、１
   ５′、１５″、１６、１６′、１６″）と、前記心棒の
   軸線に対し前記押圧ロールを運動せしめる装置とを含み
   、鉱物繊維から形成される絶縁筒状物を製造する装置に
   おいて、主押圧ロールの１つまたは補助押圧ロールに、
   その作用を禁止する装置が設けられていることを特徴と
   する絶縁筒状物の製造装置。 １０、心棒の軸線に対し主押圧ロールまたは補助押圧ロ
   ール（１５、１５′、１５″、１６、１６′、１６″）
   の接近または離間運動を行なう装置が、枢着された油圧
   ジャッキ（２１）および運動伝達手段（２２、２３、２
   ４、２５）から構成される特許請求の範囲第９項記載の
   絶縁筒状物の製造装置。 １１、補助押圧ロールの作用を禁止することを可能にす
   る装置が、作用が禁止されない主押圧ロールが取付けら
   れている支持板（１７、１７′、１７″）に固定的に取
   付けられた油圧ジャッキ（２８、２８′、２８″）によ
   り構成されている特許請求の範囲第９項または第１０項
   記載の絶縁筒状物の製造装置。 １２、主および補助押圧ロールのそれぞれに、回転駆動
   用油圧モータが設けられている特許請求の範囲第９項な
   いし第１１項のいずれかに記載の絶縁筒状物の製造装置
   。 １３、補助押圧ロールが、主押圧ロールの直径より大き
   い直径を有している特許請求の範囲第９項ないし第１２
   項のいずれかに記載の絶縁筒状物の製造装置。