JPH02270507A - 複合構造管の回転ドラム内での作成方法と装置 - 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、複数の有機および無機の材料の層が回転ドラ
ム内で重ね合わされて成る複合構造管の作成方法に関し
、特に、管の両端にソケット式継手要素を有し、内側お
よび外側の壁面には、ファイバー質の補強材を含むプラ
スチックの補強層があり、それら層の間には、バインダ
ー、特別な物としてはコンクリートを含む無機材料のコ
ア層がある、という複合構造管の回転ドラム内での作成
方法に関する。

［従来の技術］ 非金属材料でできた管の数多くの相異なる構造が公知で
ある。そのような管は、金属材料でできた管に比べて、
例えば重量が小であるとか、耐食性が高いといった特長
を有する。耐食性が高いことの故にそのような管が、腐
食性の強い媒体の輸送に用いられる。金属管ならば強い
腐食を受ける地中にも、それらの管は有効に埋設される
。

全体にプラスチックでできている管が公知であり、それ
ら各種のプラスチックそれぞれの特質が生かされる。そ
れらプラスチックは、重量が小で、多くの場合に適当な
強度を有するが、比較的に高価である。したがって、用
いられたプラスチックの特質を損わずにそのような管の
コストを下げるため努力が払われて来た。

そのような管が、例えばＥ　Ｐ　０１５１９３０で公知
である。この管の壁はプラスチックおよび無機の材料が
重ね合わされた複数の層で形成されている。

この管は本質的には、内側および外側の壁面上の補強層
によって包囲されたセメントモルタルのコア層で成って
いる。それら２つの補強層は、例えばガラス繊維のよう
な［ｆｆｉによって補強された、ポリエステルのような
プラスチック材料で成っている。

そのような管は、全体がプラスチックの管に比べると利
点を有している。つまりより安価である。それらの管は
、全体がプラスチックの管と同様の腐食特性を有してお
り、金属管よりも重量が小である。

そのような管が標準的な継手要素の使用によって組立て
られ得るように、上記の工業所有権においては、それら
の管にソケット式またはスリーブ式の継手要素がどのよ
うにすれば設けられるかについての情報が示されている
。管の一端にソケット端が成形されるが、それの外径（
直径）は管の直径よりも少くとも壁厚さの２倍だけ大き
い、したがって、その管を布設するために必要なスペー
スが極めて大きく、結果として不経済である。さらに、
そのような管が中において成形される回転ドラムは、そ
のドラムの端部においてソケットに適合する形に作られ
なければならず、そのことが付加的コストにつながる。

上記の工業所有権においてはもっと別な管について記述
があることが認められる。その管は直径が管径よりも大
きいソケットを用いてはいないが、その代りに、ドラム
の一端から挿入されて管本体に接続される金属リングを
必要としている。しかし、上記金属リングと管本体の間
の良好な結合を達成することは極めて困難である。なお
、金属リングは腐食にさらされるので、管本体が非金属
であることの利点が失われる。したがってこの型式の管
継手は実用されていない。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明が課題とするのは、ソケット式継手要素がついて
いて、それら継手要素が、やはり非金属材料でできてい
た管本体の直径より外にはみ出さず、ソケット式継手要
素と管本体の間の強度が管本体のそれに匹敵するような
複合構造の管が成形され得るように、前述の型式の方法
をさらに発展させることにある。

［課題を解決するための手段］ この課題は本発明によれば、その複合構造管における管
本体部の層構造が形成されるのと同時に、管の一端では
食込み部を有するソケット端が作られ、管の他端では内
側に張出し部を有する差込端が作られ、それら管端部の
成形のためには箸本体部の補強層の材料に相当するソケ
ット用材料を用いらることにより解決される。

本発明はまた、ソケット式継手要素を有する複合構造管
を最適の方法で作成することを可能にする装置を含んで
いる９本発明によればこの課題は、水平方向に取付けら
れた少くとも１つのドラムの上方に設けられたマガジン
の中に、管の両端にソケット式継手要・素を成形するた
めに必要な成形用リングが保管されており、ドラムの各
端部に少くとも１つ設けられている取付装置によって、
成形用リングが、複合構造管の構造に対応するドラムの
端部に順次持ち込まれ、ドラムに固定され、取替えられ
、かつマガジンに戻される、ということで解決される。

［実施例−］ 以降においては、特にこれのみに制限するものでない実
施例によって、添付の図面を用いて本発明の詳細な説明
する。

本発明は、構造が本質的に非金属材料のコア層と内側お
よび外側の壁面上のプラスチックの補強層で成る複合構
造管は、望ましくはスリーブ式またはソケット式の継手
要素が管本体部と信頼性ある結合を有する場合にのみ実
用上満足すべきものとなる、との考え方をベースにして
いる。

第１〜４図は、そのような、ソケット式継手要素を有す
る複合構造管の構造を示している。第１〜４図において
、ｌは回転ドラムであって、これは回転軸が水平方向に
なるような配置で、機械フレームの中に回転可能に取付
けられている。ドラムｌの構造については、そのような
手段は古くからあるので、知られているものと見做す。

ドラムｌの長さは、成形されるべき管と、管の一端を形
成してドラムの端から張出す部分を有する差込端との長
さに対応している。第３図参照。

第１図においては、ドラムの両端３．４には端部リング
５．６があてがわれ、ドラムｌに固定されている。ここ
でドラムが起動され、望ましくは保護層が、その装入デ
バイスの使用によって展着され、保護層が乾いた後には
、外側壁面の側の補強層８が展着される。この補強層は
本質的には例えばポリエステルのようなプラスチック材
料で成っていて、それにはガラス繊維が混ぜられている
。

補強層の表面が乾いたならば、端部リング５．６が取外
されて、それらの代りに第１の成形用リングｌＯと第２
の成形用リング１１がドラムの端に装着される。成形用
リング１０％　１１は、ドラムの内方へと突出して環状
スペース１５を限界するような環状突出部分１２．１３
を有しており、その環状スペース１５の中にコア層１６
の材料が導入される。コア層１６は、フィラーを含んで
いるかまたは含んでいないセメントモルタルまたはコン
クリートで作られている。コア層１６の材料の導入の前
に、補強層８とコア層１６の間の良好な結合を確実にす
るための、例えばプラスチック材料を用いるといった手
段が講じられる。

コア層１６が展着され、その表面が乾いたならば、ドラ
ムが停止されたうえで、２つの成形用リング１Ｏ５１１
がドラムから取外され、それらは第３および第４の成形
用リング２０．２１で置きかえられる。第３図参照、コ
ア層１６と２つの成形用リング２０．２１の間には、空
いた環状スペース２２．２３が形成される。それらの断
面形が、それら２つの環状スペース２２．２３の中で成
形される実際のソケット式継手要素に関係することは容
易に納得されることである。その成形のために、ソケッ
ト用材料２４．２５が環状スペース２２．２３の中に導
入される。ソケット用材料の組成は、外側壁面上の補強
層８のそれには対応しているので、この際もやはり、優
れた結合が得られる。ソケット用材料２４．２５は、補
強層８に結合されるだけでなく、コア層１６の正面側表
面１４にも、そこでは適当なプラスチック材料でできた
結合層が付与されていることにょつて結合される０次に
、ソケット用材料２４．２５およびコア層１６の上に、
内側壁面の補強層２６が展着され、乾燥きれる。それに
続いて、補強層２６の表面上に保護層が展着されてよい
。

これで管の作成は完了するので、ドラムｌは停止されて
よい、第３と第４の成形用リング２０．２１が取外され
、例えばスプレツタ−アームのような引抜装置２７が、
ドラム内に挿入され、完成した管を引出す、第４図で知
られるように、管は、その一端においてはソケット端を
形成する食込み部２８を有する一方、他端においては張
出し部２９がある差込端を有している。

第５図は、上述の方法で形成された２本の管のソケット
式結合を示している。一方の管３１はソケット端２８を
有する一方、結合相手の管３２は差込端３０を有してい
る。差込端３０は肩部３３を有していて、それによりソ
ケット端２８が心合わせされることを知っておくべきで
ある。ソケット端２８と差込端３０の間に形成される環
状スペース３４の中に弾力性のシールリング３５が挿入
されていて、これが、ソケット式結合２８．３０の洩れ
のないシールを確実にしている。ここでなお述べておき
たいことは、管の重ね合わせの相異る段階において、部
分的には、同一の成形用リングが使われ得ることである
。つまり、端部リング６は第４の成形用リング２１と同
じ構造のものになっているが、第１図に示すこの第１の
段階においては、それの端面だけが、補強層８のための
堰止めができるために必要とされている。さらに、端部
リング５としては、第３の成形用リング２０または第１
の成形用リング１０が用いられないことはない。しかし
、成形用リングの向きを逆にせねばならなくなるので、
取扱がより困難になる。したがって、別個の端部リング
５を作っておく方が適切である。

第６〜１１図は、第１〜４図によって説明した成形のス
テップに従って複合構造管を製造することを可能にする
装置を示している。第６および７図において見られるよ
うに、回転ドラム１は概略的にしか示されていない、１
つの装置で用いられるドラムｌの数は、生産能力だけに
関係して決まる。ドラム１の数とは無関係に、装置の構
造は本質的には同じである。

ドラムの各端側に面して、門形フレーム３７が設けられ
ていて、その上に、少くとも１つの取付装置３８が移動
可能に位置している。装置の大きさに関係して門形フレ
ーム３７は２本またはより多くの支柱３９を有しており
、それら支柱の上にクロスビーム４０がある。このクロ
ースビーム上を取付装置３８が動き得る。そのために取
付装置３８は、パワー供給ライン４１によって例えば電
力とか空気圧といったパワーを供給され得るモーターが
ついたシャシ−を有している。

複合構造の管を成形するためのドラム１の上方において
、成形用リング（すべてをＦで示す）が、図示していな
いマガジンの中に保管されている。取付装置３８によっ
て、成形用リングＦがマガジンから取出されドラム１へ
と運ばれる一方、それとは逆に、不要になった成形用リ
ングがドラムｌからマガジンへと戻される。そのために
取付装置３８は下端４３（第７図）において旋回コラム
４４が取付けられている昇降ユニット４２を有している
０図は複雑になり過ぎないように、旋回コラム４４は概
略的にしか示されていないが、これは、油圧式または空
気圧式の旋回駆動機構を有している。旋回コラム４４の
２本のアーム４５．４６の各々にグリッパ−４７が取付
けられていて、これらグリッパ−は、成形用リングＦを
保持するためのしかるべきグリップ手段を有している（
第９図参照）、グリッパ−４７には３本のグリッパ−ア
ーム４８が設けられていて、それらアーム上、には、種
々のサイズの成形用リングを把握するための複数の係合
手段が配置されている。

第８図においては２つの成形用リングＦ、とＦ、が−緒
に示されているが、実際には、１つだけの成形用リング
Ｆがドラムｌの端に取付けられる。しかし、第８図で概
略的に示されている１つの同一のクリッパーアームが、
２つの成形用リングのために用いられる。したがりてこ
のアームは、成形用リングＦが固定されている支持リン
グ５１と５２とに設けられているクランプ用溝５０に係
合するための２つの駆動可能なクランプ鉤４９を有して
いる。支持リング５１．５２または（より小径の成形用
リングの場合の）補助支持リング５３には、保持用フッ
ク５５が固定されていて、これらフックは、成形用リン
グＦをドラムとドツキングさせることを可能にしている
。上述の成形用リングをマガジン内に保管するために、
旋回して外に出、成形用リングＦがその外周上に載るよ
うにした支持ローラ（図示せず）が用いられている。

第１０図は、第８図で示したクランプ鉤４９がどのよう
に作動するかを明らかにしている。その作動のためにグ
リッパ−アーム４８の上には、伸縮要素５６．５７が設
けられていて、それの作動によつて、クランプ鉤４９が
開いたり閉じたりの動作をする。伸縮要素５６．５７の
一端はグリッパ−アーム４８上で支持されており、他端
はクランプ鉤４９に作用して、それを動かす。

ここで述べておきたいのは、昇降ユニット４２の下端４
３には、例えば滑りシリンダのような送りデバイスが取
付けられていて、それによって、旋回コラム４４が成形
用リングＦを把握する位置へと滑り込み得ることである
。したがって、取付装置３８は、空気内３軸方向の動き
ができる。そしてそれに旋回コラム４４の旋回運動が加
わる。

旋回コラム４４は２つのグリッパ−４７を運行するので
、１つの成形用リングをマガジンから取出し、それを特
定のドラムへと運び、そこで使用済の成形用リングを取
外し、旋回コラムを旋回させ、そして新しい成形用リン
グを取付ける、ということが可能である。成形用リング
Ｆをドラム１に固定するためには、支持リング５１にあ
る保持用フック５５が用いられる。支持リング５１の内
周にはシール５８と、ドラム１の斜めに切られた端面に
係合する衝撃部５９が設けられている。

成形用リングＦをドラムｌに固定するために、ドラムｌ
の外側には、保持用フック５５の後側に係合して支持リ
ング５１をドラム１に供給させる旋回鉤６０が設けられ
ている。これら旋回鉤６０は、ドラム１の外側に駆動可
能に取付けられて、例えばねじりばねのようなばねによ
って、ドラムの外面から離れた方向の力を受けている。

旋回鉤６０を成形用リングＦの保持用フック５５に係合
させるためには、伸縮シリンダユニット６１によって旋
回鉤６０を押し下げる。それから、旋回コラム４４を成
形用リングＦの衝撃部５９がドラムｌの端面に係合する
に至るまで前進させる。そこで、伸縮シリンダユニット
６１を後退させると、旋回鉤６０はばね力によって保持
用フック５５に噛み込む。

以上で説明した装置は自動運転され得る。そこで必要な
制御システムは、プログラミング可能なプロセッサを有
する。それにより、例えば、相異る直径の複数の管を同
時に製造することが可能となる。−回の成形用リングの
取替では両端の成形用リングを取替えることになるから
、ドラム１の両端にある２つの取付装置３８は実質的に
相互に同期して作動する。ドラムの材料装入装置は、ド
ラムの一方の端部に位置している。１本の管を製造する
ために用いられる構成材料の数に応する数の装入装置が
設けられていて、それらは、個々の構成材料がドラム１
の長さにわたって導入され得るものとなっている。ドラ
ム１の自動材料装入と、個々の動きの制御が行われる結
果として、比較的少い許容誤差しかない複合構造の管が
成形され得る。しかし、複合構造管の自動成形が確実化
し、−様な品質の管ができることが重要である。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図は、ソケット式継手要素を有する複合構造管
の段階的構造形成を説明するための、回転ドラムについ
ては一部だけを示す概略図であって、 第１図は補１強屡の形成段階、第２図はコア層の形成段
階第３図はソケット式継手要素の形成段階、第４図は完
成した複合↑！造管を停止したドラムから抜き出す段階
を示す図であり、第５図は、２本の複合構造管の完成し
たソケット式結合部にシールが挿入されている。状態を
示す□部分断面図、第６図は複合構造管を作成するため
の装置の正面図、第７図は第６図の装置の、そ、の中か
ら見た側面図、第８図は２−？の成形用リングを、それ
らを保持する要素と共に示す側面図、第９図は、成形用
リングを把握するグリッパ−の視図、第１０図は１つの
グリッパ−アームの、部分的に断面図とした側面図、第
１１図は、ドラムに成形用リングを固定するためにドラ
ムの周囲にある保持用の要素の側面図である。 １・・・回転ドラム、５．６・・・端部リング、８・・
・補強層、１０・・・第１の成形用リング、１１・・・
第２の成形用リング、１６・・・コア層、２ｏ・・・第
３の成形用リング、２１・・・第４の成形用リング、２
２．２３・・・環状スペース、２６・・・補強層、２８
・・・ソケット端、３０・・・差込端、３７・・・門形
フレーム、３８・・・取付装置、４０・・・クロスビー
ム、４１・・・パワー供給ライン、４２・・・昇降ユニ
ット、４４・・・旋回コラム、４５．４６−・・旋回コ
ラムのアーム、４７・・・グリッパ−１４８・・・グリ
ッパ−アーム、４９・・・クランプ鉤、５０・・・クラ
ンプ用溝、５１、′　５２・・・支持リング、５５・・
・保持用フック、５６．５７・・・伸縮要素、５８・・
・シール、６０・・・旋回鉤、６１・・・伸縮ユニット
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数の有機および無機の材料の層が重ね合わされて
   成る複合構造の管で、両端にソケット式継手要素を有し
   、内側および外側の壁面には、ファイバー質の補強材を
   含むプラスチックの補強層があり、それら層の間には、
   バインダー特にはコンクリートを含んだ無機材料のコア
   層がある複合構造管の回転ドラム内での作成方法におい
   て、その複合構造管の管本体部の層構造が形成されると
   同時に、管の一端では食込み部を有するソケット端が作
   られ、管の他端では張出し部を有する差込端が作られ、
   それら管端部の成形のために管本体部の補強層の材料と
   同じ材料が用いられることを特徴とする複合構造管の回
   転ドラム内での作成方法。 ２、ソケット式継手要素としてのソケット端および差込
   端が、複合構造管の壁の厚さの範囲内において形成され
   る請求項１記載の複合構造管の回転ドラム内での作成方
   法。 ３、ソケット端と差込端が、ドラムに固定された成形用
   リングによって成形される請求項１および２記載の複合
   構造管の回転ドラム内での作成方法。 ４、最初にドラム内に外壁面側補強層の材料を導入する
   際に、ドラムの両端を、堰止め面を有する端部リング（
   ５、６）によって限界を決める請求項１記載の複合構造
   管の回転ドラム内での作成方法。 ５、補強層（８）の内側にコア層（１６）の材料を導入
   するために、ドラムの両端に第１および第２の成形用リ
   ング（１０、１１）を固定し、これら成形用リングは、
   コア層の長さがドラムの長さよりも小さくなるようにコ
   ア層の正面を限界する請求項４記載の複合構造管の回転
   ドラム内での作成方法。 ６、ソケット式継手要素の成形のために、ドラムの両端
   に第３および第４の成形用リング（２０、２１）を固定
   し、コア層（１６）の両端と第３および第４の成形用リ
   ングの間に残っている空いた環状スペース（２２、２３
   ）をソケット用材料で満たし、それから、内壁面側補強
   層を展着する請求項５記載の複合構造管の回転ドラム内
   での作成方法。 ７、ドラムを停止した後、完成された複合構造管をスラ
   イド型のデバイスによってドラムから取出す請求項６記
   載の複合構造管の回転ドラム内での作成方法。 ８、複数の層で構成されており、外壁面側および内壁面
   側に補強層（２６）があり、それら層の間にはコア層（
   １６）がある複合構造管の回転ドラム（１）内での作成
   装置において、 水平方向に取付けられた少くとも１つのドラム（１）の
   上方に設けられたマガジンの中に、管の両端にソケット
   式継手要素（２８、３０）を成形するために必要な成形
   用リング（Ｆ）が保管されており、それらの成形用リン
   グがドラムの各端部に小なくとも１つ設けられている取
   付装置（３８）によって、複合構造管の構造に対応して
   ドラムの端に順次持込まれ、ドラムに固定され、取替え
   られ、かつマガジンに戻されることを特徴とする複合構
   造管の回転ドラム内での作成装置。 ９、取付装置（３８）は、ドラムの軸線に対して直角の
   方向に門形フレーム（３７）のクロスビーム（４０）上
   を動き得るシャシーに昇降ユニット（４２）がついたも
   のであって、垂直方向に動き得るその昇降ロッドが、成
   形用リング（Ｆ）の交換のためのグリッパーユニット（
   ４４〜４７）を担持している請求項８記載の複合構造管
   の回転ドラム内での作成装置。 １０、グリッパーユニット（４４〜４７）がドラムの軸
   線方向に移動し得る請求項９記載の複合構造管の回転ド
   ラム内での作成装置。 １１、グリッパーユニット（４４〜４７）が２本アーム
   形の旋回コラム（４４）に作られており、それら２本の
   アーム（４５、４６）の各々に１つのグリッパー（４７
   ）が取付けられている請求項１０記載の複合構造管の回
   転ドラム内での作成装置。 １２、グリッパー（４７）が放射状に配置された複数の
   グリッパーアーム（４８）を有しており、各グリッパー
   アーム上には、成形用リング（Ｆ）を把握するために伸
   縮要素（５６、５７）によって動かされる枢動可能なク
   ランプ鉤（４９）が取付けられている請求項１１記載の
   複合構造管の回転ドラム内での作成装置。 １３、成形用リング（Ｆ）が支持リング（５１、５２）
   に結合されており、その支持リングには、クランプ鉤（
   ４９）が係合するためのクランプ用溝（５０）が設けら
   れている請求項８記載の複合構造管の回転ドラム内での
   作成装置。 １４、ドラム（１）の両端部の外周上に、支持リング（
   ５１、５３）に固定されている保持用フック（５５）に
   その後側で係合する旋回鉤（６０）が取付けられている
   請求項８記載の複合構造管の回転ドラム内での作成装置
   。 １５、ドラム（１）の周辺にある固定のフレーム上に配
   置されており、その伸縮により旋回鉤（６０）を保持用
   フック（５５）から引き外す伸縮シリンダユニット（６
   １）を有する請求項１４記載の複合構造管の回転ドラム
   内での作成装置。