JPH056842B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、管の周囲を回動しうる管壁の厚さの
計測機器と、管部分（tubular section）の壁に
対してこの計測機器が押付けられるようにするた
めの調節手段とからなる、押出しの間に押出され
た管部分の壁の厚さを計測するための装置に関す
る。

このような押出された管部分の壁の厚さを計測
するための装置は知られており、そして押出しの
間に押出された管部分の壁の厚さを連続的に計測
され、かかる計測に基づいて好ましくない材料の
浪費の原因となる不正確な壁の厚みがもたらされ
ることを防止する対策を採りうるという利点が提
供されている。

この公知の押出された管部分の壁の厚さの計測
のための装置では、計測機器は腕木の末端上に丁
番で取付けらている。この腕木は管の軸に平行で
この軸を通過する平面中にそれ自体を支点として
回転することができ、そしてこの丁番は管の軸に
垂直に延びそして押出される管部分に同心的な案
内環中固着されるものであつて、このようにして
丁番は管部分のまわりを回転することができるよ
うになつている。そしてスプリングによつて計測
機器と計測機器の上流に位置して支持点とが管部
分の壁に対して押し付けられる。

この公知の装置にあつては測定結果の上に重力
が大きく影響するという不利があるる。というの
は、ほぼすべての押出機にあつては管の軸は水平
に位置せしめられている。このことは或る１時期
には測定機器は押出された管部分の下部に置かれ
ており、この場合にあつては押圧力は重力に反す
るものに対して、その後の或る時期には測定機器
は押出された管部分の上部に来ており、この場合
には押圧力と重力とは実際上同一の方向に働くこ
とになる。

このことは測定機器の作用力の差は測定機器自
体の重量の２倍と腕木の半分であるので、測定機
器により管部分の壁に対して押圧されるべき最大
の押圧力はこの差よりも大きいものとなるであろ
う。多くの場合において、このことは大きすぎる
ことが証拠づけられている。そのためにこの計測
機器が損傷をうけるかまたは押出された管部分が
変形し、そしていずれにしても計測は充分に正確
なものではなく、場合によつてはこれらの破壊さ
え起ることがあるのである。

この公知の装置についての他の問題点として
は、この計測機器は管の壁に互いに固定された４
個の支持部材によつて支持されており、そのため
に通常は回転子又は丁番の転子のすりへり又はつ
まつて動かなくなることによつて起るすべての支
持部材が管部分の壁の上に必ずしも載つておらず
そのことによつて誤つた測定を行つてしまう角度
のついた回転や正常な位置にセツトされないとい
うことが起るのである。

本発明の目的は上述した型の装置であつてこれ
らの不利な点が見られない装置を提供するにあ
る。

本発明に従えば、この目的は回転の間中計測機
器が管部分の全周囲にわたつて管部分の壁に対し
て本質的に均一な垂直な力で押圧することができ
るように設計された計測機器を管部分の壁に対し
て押圧するようにならしめる手段によつて達成さ
れるのである。

このような管部分の壁に対して計測機器を押圧
するようにならしめる手段を用いることによつて
この計測機器は押出された管部分に対して同一の
押圧力で常に押圧することになり、このことは計
測機器の損傷、管の変形、計測の不充分な正確さ
または故障などが問題ではなくなるのである。

殊にこの計測機器を管部分に対して直角の平面
中で動きこの平面中で管の軸に対して直角に伸長
し管部分とは同心をなした環と接続した隣木に接
続させることが有利である。そしてこの腕木は環
の外側で重錘を保持しており、かつこの腕木上に
作用するための調節可能な押圧部材（pressure
element）が一緒に存在するものとする。

このような釣合いおもりとして作用する重錘を
有する腕木を用いることによつて、この腕木シス
テムは丁番点（hing point）のまわりでバランス
させることができ、その場合において調節可能な
圧力部材は例えば軽いスプリングでこの計測機器
を管の壁に押圧し続けるためには充分なものであ
る。

圧力部材として腕木と環とに丁番で接続したも
のが殊に有利なものである。

この圧力部材は便誼的にはスプリングである
が、好ましくは二方向に操作可能なエアシリンダ
ーである。このような二方向に操作可能なエアシ
リンダーは、押圧力を簡単な方法で設定すること
ができそしてこの押圧力はスプリングまたは同様
のものの圧縮程度に依存するものではないので非
常な有利性を有するものである。更に例えば押出
装置の始動の時間中とか、または以下で議論する
ように管部分の壁とは関連づけられて働いていな
いような、この計測機器が使用されていない場合
において、この計測機器を管の壁から離して外方
へ押しやることができ、かくして計測機器への損
傷の危険なしに作業をすることができるのであ
る。この押出が効率的に動き出しそして壁厚の測
定が感知しうるようになるや否や機械の操作者は
この二方向に操作可能なエアシリンダーを作動さ
せることによつて装置を操作下に置くことができ
るのである。このことは更に押出機によつて自動
的に行なわれる始動過程における装置に組み込ま
れているプログラムで行うことも可能である。

この計測機器はその両側面上に位置した支持面
と共に殊に有利に作動するものでこの場合におい
てこの２つの支持面と計測機器とによつて形成さ
れた角度〓は調節されうるものである。

２つの脂（finger）の形状をなしたこの支持面
は外方または内方にはさみのような動作をするこ
とができ、このようにして計測機器は管部分の壁
に向うかまたは壁から離れるように動くことがで
きる。

この指の形状をなした支持面の位置は計測機器
の位置を例えばギヤーホイールとギヤーラツクの
構造のような手段で効率的に調節することができ
る。

この管の軸の方向に管の壁から計測機器を完全
に引き離してしまうことを可能とするために、こ
の計測機器は着脱しうる保持部材と一緒になつて
動作するのが殊に好ましく、この着脱しうる保持
部材は好ましくは磁石である。

このような保持部材は計測機器を支持する腕木
を管の軸に対して垂直な平面中に保持することが
でき、そして管が計測機器上に保持部材好ましく
は磁石が吸収することができるよりも大きい軸方
向の力を働かせる場合に計測機器による管部分へ
の損傷を与えることなしに腕木を垂直面から移動
させることができる利点を有する。発生していた
問題点が消去されたときにこの保持部材、好まし
くは磁石は腕木を再び所望の位置に引き戻し、正
確な計測が再び行なわれる。

この発明を図面による具体例を参照しながら説
明することにする。

第１図は押出された管部分の壁厚を計測するた
めの公知の装置を図式的に示すものである。

第２図はこの発明の装置を図式的に示すもので
ある。

第３図は第２図に示されたのと同一の装置を断
面で示すものである。

第４図は第２図に示された装置を詳細に示すも
のである。

第５図は本発明による壁厚を計測する装置をそ
なえた押出し機械を図式的に示すものである。

第１図は押出しの間に押出された管部分の壁の
厚さを計測するための公知の装置を示すものであ
る。この装置は、管部分３の周囲を回動しうる管
壁の厚さを計測する機器７から成るもので、管部
分の周囲に拡がる種々の点において管部分の壁の
厚さを超音波によつて計測するものである。この
公知の計測機器７は腕木９に連結され、この腕木
は丁番による連結１６によつて回転する案内環８
に連結され、そして案内環は管部分の回りに同心
的に延長されている。この壁厚の計測機器７を支
持するために、このものはこの壁厚の計測機器の
上流側に位置する支持体１５と連結されている。
腕木９は丁番による連結２０によつて支持体部材
１５と壁厚計測機器７の中間の連結片と連結され
ている。この腕木９はまたスプリング１６ａによ
つて腕木１７に連続され、この腕木１７へは腕木
９が丁番による連続１８によつて連結されてい
る。そしてこのスプリングの力の調整によつて壁
厚計測機器が管部分３の外壁４上に置かれるよう
にされる。

案内環８の腕木１７の移動によつて壁厚計測機
器７は管部分の周囲を回転させられるようにな
る。

第１図に示された位置では管の外壁４に作用す
る壁厚計測機器７の押圧力は重力の方向と同一の
方向にある。

しかしながら、点線で示された反対側の位置で
は重力の力はスプリング１６によつて及ぼされる
押圧力とは反対方向に作用する。

このことは実際面においてしばしば壁厚計測機
器を損傷させたり、または管部分３を変形させた
り、管部分の外壁４を損傷させたり、または厚壁
の計測を誤まらせまたはその正確さを不充分なら
しめることにつながるのである。

見られるとおりこのことであるがこの腕木９は
管部分３の軸を通過する平面中に伸長するもので
ある。

本発明の装置によれば、腕木が案内環８の平面
中に伸長するようにされ、そしてこの案内環は管
の軸に対しては本質的に直角に伸長されるもので
あることによつて上記した不利が解消されたので
ある。この腕木９はまたここで丁番による連結１
１によつて案内環８に連結されるのである。

しかしながらこの腕木９は丁番点１１と計測機
器７との間に位置する部分９ｂと案内環８の外側
の腕木９の部分である部分９ａとからなり、そし
て部分９ａの上に釣合いおもり１０が固定されて
いる。正しい選択の仕方によつて腕木９を丁番点
１１で釣合わせることができる。押圧部材１２例
えばスプリングによつて計測機器７を管部分３の
外壁４に均一に押しつけることができる。

この押圧部材１２はスプリングから成るもので
あることもできるが、この押圧部材は有利には２
方向に操作可能なエアシリンダから成るもので、
その片側は丁番による連結１３によつて環８に、
そして他の片側は丁番による連結１４ａによつて
腕木９に連結されるものである。このような２方
向に操作可能なエアシリンダによつて押圧部材１
２によつて及ぼされる押圧力は正確に設定するこ
とができ、この押圧力は例えばスプリングにおけ
るような圧縮の程度に依存するものではない。

これに加えて、このような２方向に操作可能な
エアシリンダーの助けによつて空気の供給と空気
の放出とを逆にすることで腕木９を動かすことが
可能で、このようにして計測機器７を管部分の外
壁から取り去ることができるのである。

このことは管部分を作り出している押出機の始
動の間において非常に重要なことでである。そし
て管部分が押出さて所望のパラメーターに合致す
るようになるや否や、この壁厚計測機器７を管部
分３の外壁に対する場所に戻すことができるので
ある。そしてもしも所望されるならばこのことを
押出機の自動的始動過程のプログラム中に組み込
むことさえできるのである。

この管部分３の外部壁表面４に対しての壁厚計
測機器７の最適押出力を確実にするために、この
壁厚計測機器７はその両側で指の形状に設計され
た支持面１４に連結される。かかる指１４の相互
に関しての位置は変化しうる。ギヤーホイールと
ギヤラツクの構造１６によつてこの二つの指の位
置にかかわりなく指１４によつて形成された角度
〓は常に計測機器７によつて２つの等しい角度に
分割され、それ故に計測機器は常に管の壁に対し
て直角に保持される。

もしも管が過大の軸方向の力を計測機器に及ぼ
した場合の計測機器の損傷を防止するために保持
部材１３を磁石の形とすることができそしてこの
磁石は腕木９と結合した状態で作動するのであ
る。計測機器上に管部分によつて及ぼされる力が
磁石１３の形の保持部材が吸収することができる
ものより大きいときは何時でも腕木９は保持部材
すなわち磁石１３からはずれ、そのために管８に
対して直角の平面から移動されることになる。こ
の軸方向の力をもたらした欠陥が解消されると腕
木９はその位置へ戻ることができ、磁石と結合す
ることができそしてその後で計測が再開される。

最後に第５図は本発明の壁厚計測機器が用いら
れている装置の配列を示すものである。

この図面から、押出ヘツド２を有する押出機は
プラスチツクの管部分３を押出しており、この管
部分は口経測定装置（calibration device）19を
通過した後で管上に冷却水を散布する冷却部材５
によつて冷却される。壁厚計測機器７は壁厚を測
定しこの測定値に応じて押出ヘツド２への通路が
管の外周の全体にわたつて所望の壁厚を有する管
が得られるように制御される。

このプラスチツクの管は取り出し台６から取り
出される。

本発明の装置ではまた非常に高い信頼性をもつ
てエコーによる厚さの計測をも許容するものであ
る。この測定方法は、パイプの外壁の表面にうす
い水の膜を保持させ、管の壁の上で計測装置によ
つて発生させられる超音波パルスを放射し、この
計測装置内で管の内部壁により生ずるエコーの帰
つてくる時間を測定することにより行なわれる。
そしてこの超音波の放射時間とエコーの返る時間
との差がこの壁の厚さの目やすとなるのである。

先行技術における装置では、壁厚は測定装置の
ヘツドが超音波パルスを放出した後での管の外壁
表面によつて起る第１のエコーと、管の内部壁表
面によつて起る第２ののエコーとの時間差を比較
することによつて計測された。しかしながら、こ
の方法は管の外部壁表面に厚い水の層を保持させ
ることを必要とする。このような厚い水の層なし
では外部壁表面からエコーは放射されることがな
くまたこのような厚い水の層が部分的にない場合
には測定は間違つてしまう。

この問題は先行技術において必要とした厚い水
の層の保持の困難さに比較して薄い水の層が容易
に保持しうるものである本発明においては起るこ
とがない。

本発明の壁厚を測定するための装置によつて、
例えばポリ塩化ビニル、ポリエチレンまたはポリ
プロピレンから作られる押出されたプラスチツク
管が、この壁厚計測機器によつて押出された管部
分の壁厚を最適の方法で測定するので、非常な正
確な壁厚をもつて押出されうるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は押出された管部分の壁厚を計測するた
めの公知の装置を図式的に示すものである。第２
図は本発明の装置を図式的に示すものである。第
３図は第２図に示されたのと同一の装置を断面で
示すものである。第４図は第２図に示された装置
を詳細に示すものである。第５図は本発明による
壁厚を計測する装置をそなえた押出し機械を図式
的に示すものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 管部分３の周囲に回転自在に取り付け可能な
   管部分の厚さ計測機器７および該計測機器を管部
   分の壁４に押圧する手段１２を有する、押出され
   た管部分３の壁厚を押出し中に計測する装置であ
   つて、計測機器７が回転可能な案内環８に丁番で
   接続されている腕木９の自由端に取り付けられ、
   前記腕木９は計測機器７の重さを相殺する釣合い
   おもり１０を環８の外側に有しており、そして腕
   木９に作用する調節可能な押圧部材１２が存在
   し、環８の平面が管部分３の軸に垂直になり且つ
   環８が管部分３に同心円で延長するように計測装
   置を押出し装置に取り付けると、計測機器７が管
   部分３の全周を回転する間、計測機器７が管部分
   の壁４に垂直な実質上均一な力によつて管部分の
   壁４に押圧さていることを特徴とする、上記装
   置。 ２ 押圧部材１２は第１の丁番接続１４ａによつ
   て腕木９にそして第２の丁番接続１３によつて環
   ８に丁番で接続されている、特許請求の範囲第１
   項に記載の装置。 ３ 押圧部材１２がスプリングである、特許請求
   の範囲第１項または第２項に記載の装置。 ４ 押圧部材１２が二方向に操作可能なエアシリ
   ンダーである、特許請求の範囲第１項または第２
   項に記載の装置。 ５ 計測機器７は２つの支持部材１４によつて連
   結されており、各支持部材は計測機器の一方の側
   に位置していて且つ管部分３の壁４に支えられる
   ようになつている支持面を有しておりそして２つ
   の支持面と計測機器の軸とのなす角〓は等しく且
   つ調節可能である、特許請求の範囲第１〜４項の
   いずれか１つに記載の装置。 ６ 計測機器７を担持する腕木９が腕木９を環８
   の軸方向に位置決めさせ且つ管部分３の壁４から
   計測機器を完全に除去させることができるように
   なつている保持部材１３と取り外しできるように
   連結されている、特許請求の範囲第１〜５項のい
   ずれか１つに記載の装置。 ７ 保持部材１３が磁石である、特許請求の範囲
   第６項に記載の装置。 ８ 計測機器７が計測機器で放出される超音波パ
   ルスと、計測機器で放出される超音波パルスが管
   部分の内壁に衝突した時に内壁で戻されるエコー
   との間の時間差の測定に基づいて押出管部分３の
   壁厚を測定することのできる超音波計測機器であ
   る、特許請求の範囲第１〜７項のいずれか１つに
   記載の装置。 ９ 押出された管部分の壁厚を押出し中に測定す
   る特許請求の範囲第１〜８項のいずれか１つに記
   載の装置を具備する、管部分を押出すための押出
   装置。