JPH0360609B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、横断面が円環状の波形管の波の谷部
に対応する外周面に開口を切込み形成するための
装置であつて、波形管の前記外周面に開口を形成
するための少なくとも１個のカツターを担持し、
波形管の波と噛み合う細条部を備えた少なくとも
１個のカツターヘツドと、波形管に接して波形管
の軸方向における位置を保持する少なくとも１個
の支持ローラとを有し、カツターのカツターエツ
ジがエピトロコイドに沿つて波形管の周囲を移動
するようにカツターヘツドが遊星歯車装置を介し
て駆動される前記装置に関するものである。

なお、本発明にしたがつて開口を切込み形成さ
れる波形管は地中に埋設され、切込み形成した開
口を介して地下水を波形管に引込んで地下水を地
中外へ排出させるために用いられる。

〔従来の技術と問題点〕

西独国特許第2230767号公報から公知の装置は
波形管の波谷部に連続的に切込みを形成すること
ができる。各カツターのカツターエツジはエピト
ロコイドに沿つて移動し、よつて波形管の外壁か
ら削り取られる削り屑は外側へ切り出され、波形
管の内部に落ちないようになつている。

しかしながらこの公知の装置は、カツターの寿
命が著しく短いのが欠点である。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の課題は、円環状の波形管の各波谷部に
開口を切込み形成するための装置において、カツ
ターの寿命を著しく向上させることである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記課題を解決するため、カツター
ヘツドが筒状に形成され、その細条部がら旋状に
延びていることと、カツターエツジが細条部に対
して平行になるようにカツターがカツターヘツド
に装着されていることと、前記遊星歯車装置の太
陽歯車と、該太陽歯車に噛み合う遊星歯車を含ん
でいる他の遊星歯車群とを介して駆動される筒状
のシエービングカツターヘツドが設けられ、該シ
エービングカツターヘツドが、波形管の波に噛み
合うら旋状の細条部と、該細条部に設けられる切
削歯とを備えていることとを特徴とするものであ
る。

〔発明の効果〕

カツターによつて切り出される削り屑は、波形
管の搬送の用をも成すシエービングカツターヘツ
ドによつて完全に切り落される。

シエービングカツターヘツドを設けることによ
り、カツターの寿命が著しく延び、経験によれば
シエービングカツターヘツドを設けない場合に比
べて寿命が10倍長くなる。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例を添付の図面を用いて説
明する。

第１，２図に示した装置の場合には、固定され
た、即ち回転しないケーシング１が設けられてい
る。このケーシングは中空ボス２を有し、この中
空ボスにはキヤツプ状のフード３がボルト４によ
つて固定されている。フード３は中空ボス２と反
対の側が蓋５によつて閉鎖されている。この蓋は
ボルト６によつてフード３に固定されている。そ
して蓋５は後述の管９の挿入口８を備えている。
この挿入口はケーシング１の長手方向中心軸線７
と同心である。

ケーシング１にはボルト４によつて定置の外歯
リング歯車が連結され、この外歯リング歯車は遊
星歯車装置の太陽歯車１０である。ケーシング１
内で中空軸１２が玉軸受１１によつて回転可能に
支承され、この中空軸に駆動フランジ１３がねじ
１４によつて相対的に回転しないよう固定されて
いる。軸線７と同心的に配置された中空軸１２の
内径は、中空軸１２内を搬送される波形管９の外
径よりもはつきり判る程大きくなつている。

図の例では、波形管９の周囲を取り巻くように
１つのカツターヘツド２２と、該カツターヘツド
２２により削り取られなかつた削り屑を完全に取
り除くためのシエービングカツターヘツド２４
と、波形管を中空軸１２内で前記長手方向中心軸
線７の方向へ搬送するための２つのトランスフア
ーヘツド２５とが配置されている。

カツターヘツド２２は、中空軸１２に対して平
行になるように、軸受２１を用いて駆動フランジ
１３で回転可能に支持されている軸２０の一端に
固定されている。カツターヘツド２２の軸２０へ
の固定はナツト２３を用いて行なう。軸２０の他
端には歯車１９が支持されている。歯車１９は、
駆動フランジ１３に支持されている軸５２に取り
付けられた歯車１８と噛み合つている。なお、第
２図において歯車１８が歯車１９の背後にあるこ
とを符号１９，１８を用いて示した。以下このよ
うな場合には同様の記載を使うことにする。歯車
１８を支持している軸５２には歯車１７も支持さ
れている。歯車１７は、同様に駆動フランジ１３
に支持されている軸５３に取り付けられた歯車１
６と噛み合つている。軸５３には歯車１５も支持
されている。歯車１５は、ケーシング１にボルト
４を用いて取り付けられた太陽歯車１０と噛み合
つている。歯車１５から１９までは、太陽歯車１
０に付設される遊星歯車装置を形成し、カツター
ヘツド２２は太陽歯車１０とこの遊星歯車装置を
介して駆動される。

シエービングカツターヘツド２４及び２つのト
ランスフアーヘツド２５も同様に太陽歯車１０
と、他の遊星歯車装置１５′，１６′，１７′，１
８′，１９′及び１５″，１６″，１７″，１８″，１
９″を介して駆動される。この他の遊星歯車装置
は、カツターヘツド２２のための前記遊星歯車装
置１５ないし１９の同じ配置なので、その説明は
省略する。

太陽歯車１０と遊星歯車１５なしい１９は、駆
動フランジ１３が回転方向矢印２６に沿つて完全
に１回転するとき、カツターヘツド２２およびシ
エービングカツターヘツド２４とトランスフアー
ヘツド２５がそれぞれそれらの軸線２７を中心に
正確に１回転するように設計されている。

シエービングカツターヘツド２４も、カツター
ヘツド２２の場合と同様に、中空軸１２に対して
平行になるように、軸受２１を用いて駆動フラン
ジ１３で支持されている軸２０の一端に固定さ
れ、その際ナツト２３を用いて固定を行なう。２
つのトランスフアーヘツド２５の場合も同様であ
る。

波形管９は、横断面が円環状の管である。波形
管９は、その外面に、前記長手方向中心軸線７を
取り囲むように波山部２９または波谷部３０を具
備している。カツターヘツド２２とシエービング
カツターヘツド２４とトランスフアーヘツド２５
はそれぞれら旋状に延びる細条部３１，３２，３
３を有し、これらの細条部は波形管９の波谷部３
０と噛み合う。本実施例の場合、カツターヘツド
２２とシエービングカツターヘツド２４とトラン
スフアーヘツド２５は２条ねじの細条部３１，３
２，３３を備えている。即ち、この２条のピツチ
ｔは、２つの細条部３１，３２，３３の軸方向距
離にわたつて延びる長さである。カツターヘツド
２２とシエービングカツターヘツド２４とトラン
スフアーヘツド２５のピツチｔは、波形管９の１
つおきの波山部２９の軸方向距離に相当する。す
でに述べたように、駆動フランジ１３が完全に１
回転するときにカツターヘツド２２とシエービン
グカツターヘツド２４とトランスフアーヘツド２
５がそれらの軸線２７を中心に駆動フランジ１３
と相対的に回転方向３４へ１回転するので、駆動
フランジ１３が回転する度毎に波形管９はピツチ
ｔだけ、すなわち隣り合つた２つの波山部２９の
２倍の距離だけ、搬送方向３５へ移動する。

第１，２図の実施例では強制駆動装置を備えた
少なくとも４個のヘツド２２，２４，２５が設け
られているので、常時その２個または３個が波形
管９と噛み合つている。従つて波形管９は確実に
送られる。

カツターヘツド２２は３つの部分３９，４２，
４３から構成され、そのうち中央の部分がカツタ
ーホールダー３９として用いられる。カツターヘ
ツド２２の３つの部分の接合部はカツターヘツド
２２の細条部３１に位置し、カツターホールダー
３９を形成している中央の部分と両端の部分４
２，４３との接合部でカツター４０が締付け固定
されている。締付け固定は締付けボルト４３ａを
用いて行なう。カツター４０は、カツターヘツド
２２が自らの軸線２７のまわりで回転する方向３
４にカツターエツジ４１を具備している。

カツターヘツド２２の細条部３１が２条ねじと
して形成されているので、即ちカツターホルダー
３９がピツチｔに相当する２条にわたつて延びて
いるので、第２図に示すようにカツター４０をカ
ツターヘツド２２の軸線２７方向にて1/2ｔの間
隔で配置することができる。従つて、波形管９の
隣り合つた２つの波谷部３０に形成される開口４
４は互いにずらして設けられる。

第３，４図の実施例は、直径方向に対向する２
個のカツターヘツド２２が設けられている点で第
１，２図の実施例と異つている。支持機構と駆動
機構は第１，２図のものと同じである。

波形管９にふれを生じさせる力を吸収するには
少く共１個の支持ローラ４７を設けるだけでよ
い。この支持ローラは駆動されずに、駆動フラン
ジ１３に回転自在に軸承されている。カツターヘ
ツド２２は４条ねじとして形成され、即ち１ピツ
チt′につき４つの細条部３１を備えている。各カ
ツターヘツド２２が１回転すると、波形管９はピ
ツチt′に相応して４個の細条部３１の軸方向距離
だけ搬送方向３５へ送られる。両カツターヘツド
２２は同一に形成されている。第４図の実施例で
はカツター４０が第２図の構造と変わつていない
ので、カツター４０を1/2t′の間隔をおいて互い
に平行にカツターヘツド２２に取付けられる。こ
の場合、第１図の（第３図にて上部の）カツター
ヘツド２２が各第２および第４の波谷部３０に開
口４４を形成し、この第１のカツターヘツドに対
して軸方向へ1/4t′ずらして細条部が設けられて
いる。第２の（第３図にて下部の）カツターヘツ
ド２２は第１の第３の波谷部３０に開口４４を形
成する。１つのカツターヘツド２２をカツターの
間隔の半分だけ回転させることによつて、第１の
波谷部の開口４４が第２の波谷部の開口に対し
て、及び第３の波谷部の開口が第４の波谷部の開
口に対してずらして形成されつ。両カツターヘツ
ド２２をこのように形成および配置することによ
り、第１，２図の実施例の２倍の速度で波形管９
を運ぶことができる。これは特に直径が小さな波
形管９に適用される。

次に、カツターヘツドの作動態様を説明する。
第５図から判るように、カツターヘツド２２のカ
ツター４０のカツターエツジ４１はエピトロコイ
ドＥに沿つて移動する。このエピトロコイドＥ
は、半径ｒの転動円ｋが半径Ｒの案内円ｋ上をス
リツプなしに転動し且つ転動円ｋの中心Ｍとカツ
ターエツジ４１の間隔Ａが転動円ｋの半径ｒより
も大きいときに、カツター４０のカツターエツジ
４１によつて描かれる曲線である。転動運動のと
きに転動円ｋの中心Ｍは円Ｌ上を動く。第５図に
示すように、エピトロコイドＥは案内円ｋの中へ
達するループを形成する。転動円ｋはカツターヘ
ツド２２の外周に対応し、案内円ｋは波形管９の
外周に対応している。カツターヘツド４１が案内
円ｋの中を通るときに、開口が波形管９の波谷部
に形成される。この場合、カツターは前記の小さ
なループを通過する度に波形管９の壁部を削り取
る。その際、切削の終りに切削方向が外側へ向く
ように切削が行われるので、削り屑は外側へ落ち
る。

シエービングカツターヘツド２４の構造と機能
は第６〜１０図から明らかになる。図中Raは、
円形波形管９の中心からその波谷部３０までの距
離、即ち円形波形管９の半径である。一方、シエ
ービングカツターヘツド２４の半径RbはRaの２
倍である。駆動フランジ１３が１回転するときに
シエービングカツターヘツド２４が駆動フランジ
１３に対して相対的にその軸線２７を中心にして
完全に１回転すると、シエービングカツターヘツ
ド２４は波形管９の外周上を半周する。なぜなら
ば波形管９の転動角度αとシエービングカツター
ヘツド２４の転動角度が等しいからである。即
ち、シエービングカツターヘツド２４が波形管９
に対して転動角度αに相応してシエービング長さ
ａだけ進むと、シエービングカツターヘツドの外
周は有効長さｂだけ進むからである。この場合、
ｂ＝２×ａである。

第７〜９図から判るように、シエービングカツ
ターヘツド２４の外周には切削歯４８．１，４
８．２，４８．３…が設けられている。シエービ
ングカツターヘツドの中心からこの切削歯の尖端
までの距離が前記半径Rbである。第７図から判
るように、開口４４の切削時に、例えばカツター
４０のカツターエツジ４１が鈍くなると、削り屑
４９は完全には切削除去されない。第７図から判
るように、切削歯４８．１は削り屑４９のところ
を既に通り過ぎており、次の切削歯４８．２が削
り屑４９に近づいている。第８図から判るよう
に、次の切削歯４８．２が削り屑４９に達し、そ
して第９図から判るようにこの削り屑を切断す
る。削り屑はフード３内に落ち、下方の排出口５
０から他の削り屑と共に排出される。この削り屑
の排出を容易にするために案内板５１が駆動フラ
ンジ１３に固定されている。切取られた削り屑は
この案内板５１によつて排出口５０へ送られる。

第１０図から判るように、開口４４は波形管９
の内部に向つて角度βだけ拡がつている。これは
排出にとつて非常に有利である。なぜなら、開口
４４を形成するにあたつて削り屑４９を波形管の
内側から外側へ向けて切り出すからである。それ
によつて波形管が波谷部３０の領域で外側へ少し
湾曲し、その結果波形管９のプラスチツク材料
は、外側へ向つて先細りになり、内側へ向つて拡
がつているやや円錐形の形をした、切削角度βの
切削面を形成する。

波形管９は周知の波形管成形機によつて合成樹
脂から作られる。

カツターヘツド２２とシエービングカツターヘ
ツド２４とトランスフアーヘツド２５の軸線２７
は、図を簡単にするために、図では波形管９の軸
線７に対して平行となつているが、実際には、ピ
ツチｔによつて生じる、軸線７に対する細条部３
１，３２，３３の傾斜角に応じて図示しなければ
ならない。これは、最後の遊星歯車１８とこれに
噛み合う歯車１９を、適当な円錐角を有するかさ
歯車として形成することによつて達成される。し
かしこの方法は知られており、実際には西独国特
許第2230767号公報記載の装置において必ず用い
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による装置を第２図の線−
に沿つて切断した図、第２図は、その上側部分
が第１図の線−に沿つて切断した横断面で、
下側部分が第１図の線′−′に沿つて切断した
横断面図、第３図は、本発明の第２の実施例を第
４図の矢印方向に見た部分正面図、第４図は、第
３図の装置を線−に沿つて切断した部分横断
面図、第５図は、管上でのカツターヘツドの転動
を概略的に示す図、第６図は管上でのシエービン
グカツターヘツドの転動を概略的に示す図、第７
〜９図は、異なる回転位置にあるシエービングカ
ツターヘツドによつて、完全には切取られていな
い削り屑を除去する過程を示す図、第１０図は、
第９図の線Ｘ−Ｘに沿つた横断面図である。 ９……波形管、１０……太陽歯車、１５，１
６，１７，１８，１９……遊星歯車、２２……カ
ツターヘツド、４０……カツター、４１……カツ
ターエツジ、４４……開口、４７……支持ロー
ラ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 横断面が円環状の波形管の波の谷部に対応す
   る外周面に開口を切込み形成するための装置であ
   つて、波形管の前記外周面に開口を形成するため
   の少なくとも１個のカツターを担持し、波形管の
   波と噛み合う細条部を備えた少なくとも１個のカ
   ツターヘツドと、波形管に接して波形管の軸方向
   における位置を保持する少なくとも１個の支持ロ
   ーラとを有し、カツターのカツターエツジがエピ
   トロコイドに沿つて波形管の周囲を移動するよう
   にカツターヘツドが遊星歯車装置を介して駆動さ
   れる前記装置において、カツターヘツド２２が筒
   状に形成され、その細条部３１がら旋状に延びて
   いることと、カツターエツジ４１が細条部３１に
   対して平行になるようにカツター４０がカツター
   ヘツド２２に装着されていることと、前記遊星歯
   車装置の太陽歯車１０と、該太陽歯車に噛み合う
   遊星歯車を含んでいる他の遊星歯車群とを介して
   駆動される筒状のシエービングカツターヘツド２
   ４が設けられ、該シエービングカツターヘツド２
   ４が、波形管９の波に噛み合うら旋状の細条部３
   ２と、該細条部３２に設けられる切削歯４８．
   １，４８．２，４８．３とを備えていることとを
   特徴とする装置。 ２ シエービングカツターヘツド２４が少なく共
   １個のカツターヘツド２２と同じ回転数で駆動可
   能であり、かつこのカツターヘツドと比較して整
   数倍の大きさの直径Rbを有することを特徴とす
   る、特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ３ ２つの筒状のカツターヘツド２２が波形管９
   の両側に対向して配置されていることを特徴とす
   る、特許請求の範囲第１項または第２項に記載の
   装置。 ４ 支持ローラが、前記遊星歯車装置の太陽歯車
   １０と、該太陽歯車に噛み合う遊星歯車を含んで
   いる他の遊星歯車群とを介して回転駆動されるト
   ランスフアーヘツド２５として形成され、該トラ
   ンスフアーヘツド２５が、波形管９の波に噛み合
   うら旋状の細条部３３を備えていることを特徴と
   する、特許請求の範囲第１項に記載の装置。