JPS6018262B2 - テ−パ型枠の成形装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、コンクリートパイプの製造に用いるテーパ
型枠の成形装置に関するものである。

遠心力ローラ転圧パイプやヒューム管のようなコンクリ
ートパイプを製造するには、円筒形の型枠が用いられ、
型枠に水平状態で回転を与え、予めその内部に投入され
たコンクリートを遠心力で成形するものであり、遠心力
ローラ転圧パイプの場合は堅練りコンクリートを用い内
周から加圧することによって成形される。上記のように
、型枠内で成形されたヒューム管はコンクリートの養生
後に、また遠心力ローラ転圧パイプの場合は即時に脱型
されて製品になる。

ところで、パイプを成形したとき、型枠の内面とパイプ
表面が接触しているため、脱型に対して大きな接触抵抗
があり、型枠内周がストレートであると、押出しや引抜
きによるパイプ脱型の実施は不可能である。このため、
従来の一般的な型枠は、複数の割構造に形成し、結合用
のボルト、ナット等を脱型時に緩め、型枠を解体するこ
とにより脱型作業を行なうようにしていた。

しかしながら、ボルト、ナット等の結合臭を用いて絹立
てる型枠は、脱型や型枠の組立てに多くの時間と労力を
必要とし、コンクリートパイプ製造の能率を低下させる
と同時に製造コストを高騰させる要因の一つになるとい
う問題がある。また、型枠を割構造にすると、型枠を組
立てたとき、衝合部分に隙間ができ、この隙間にコンク
リートが流入し、製品の外周に軸方向の突条が発生し、
商品価値を低下させるという問題がある。上記の問題点
を解消し、コンクリートパイプ製造の能率を向上させる
ことができる型枠としては、型枠内周面をパイプ外径の
許容誤差範囲内においてテーパ面に形成したものが最適
であり、成形後のパイプを小窪側から大蓬側に向けて押
出すだけで脱型が行なえ、型枠の分解、組立てが全く不
要になる。ナーパ型枠を製造する一般的な方法としては
、ストレートなパイプの内周面を旋盤で切削してテーパ
面に仕上げることが考えられる。

しかし、数メートルになる長尺パイプの内面を、僅かな
傾斜のテーパ面に切削加工することは容易なことではな
く、このような切削方法では、加工に多くの時間がかか
り、型枠自体の価格が極めて高価なものとなるという欠
点がある。

さらもこ、内面切削による加工は、大蓬側部分において
型枠の肉厚が薄くなり、型枠の強度が低下するという欠
点もある。

この発明は、上記のような切削によるテーパ型枠製造時
に生じた欠点を解消するために成されたものであり、テ
ーパ型枠を能率よく正確に加工でき、テーパ型枠製作コ
ストの大幅な削減を計ることができる成形装置を提供す
るのが目的である。

この発明の構成は、テーパローラと、このテーパローう
の外周に配置した複数のエキスパンションローラとで構
成され、両ローラをストレートの型枠素材管内を鞄方向
に移動させ、テーパローラをエキスパンションローラの
移動に対して型枠とブーパ。ーラの長さ縮小率に比例し
た速度で更に移動させ、エキスパンションローラ群の配
置径を移動と共に拡散させ、型枠素材管を一方の端部か
ら他方の端部へ順次拡径させて内面をテーパ面に成形す
るようにしたものである。以下、この発明を添付図面の
実施例に基づいて説明する。

図示のように、型枠素材管１は所定の長さと直径を備え
たストレートの鋼管を用いて形成され、水平に配置され
るこの型枠素材管１の大径に拡径させる一方の端部は、
ベース２上に配置した支持台３によって着脱自在に支持
され、内周テーパの小径側となる他方の端部はクランブ
機構４によって固定台５に着脱自在となるように支持さ
れる。

なお、支持台３は、上下に二つ割可能となる環状のフレ
ームに複数の支持。ーラ６を取付けた構造であり、クラ
ンプ機構４はリング状のクサビ７を固定筒８に庄入する
例を示したが、他の構造を採用することは当然可能であ
る。前記型枠素材管１内に一方の端部から軸線に沿って
抜差自在に挿入されるロッド１１の先端にテーパローラ
１２が取付けられ、このロッド１１の外側に回転筒軸１
３が鉄挿されている。

上記テーパローラ１２は、有効長の両端部ＡとＢに、テ
ーパ型枠ｌａのテーパ面仕上り形状の両端部Ｃと○の直
径差と等しい直径差を有し、しかも鞠方向の有効長さＬ
を、テーパ型枠ｌａのテーパ部長ご１に対して適当な縮
小率で短尺化した形状のテーパ面に形成されている。

例えば、内径２５仇吻のコンクリートパイプを成形する
チーパ型枠ｌａにおいて、テーパ部の長さ１を２肌とす
ると、大蓬端部Ｃと小径端部Ｄの直径差を４肋にとって
も、コンクリートパイプにおける許容誤差範囲内に充分
に納まることになる。

前記テーパローラ１２は、有効長さＬがテーパ型枠ｌａ
のテーパ部長さ１に対し、例えば５分の１の４０仇豚１
こ決定され、有効長さＬにおける両端部ＡとＢの直径差
は、テーパ型枠ｌａと等しい４柳になつている。従って
、テーパローラ１２のテーパ面は、成形せんとするテー
パ型枠ｌａにおけるテーパ形状を長さ方向に５分の１に
圧縮した短尺形状になる。

前記テーパローラ１２はロッド１１の先端部に大径側の
端部が先端側に位置するように取付けられ、このテーパ
ローラ１２の外側に、回転筒軸１３の先端に固定したケ
ーシング１４が外隊状に位置し、このケーシング１４で
、テーパローラ１２の外周に円状となるよう配置される
複数個のエキスパンションローラ１５を保持している。
上記ケーシング１４は、二枚の筒状円板１４ａと１４ｂ
を、間隔ピース１６を挟んでボルト、ナット１７により
結合することにより構成され、両筒状円板１４ａと１４
ｂの対応面に複数の凹溝１８が放射状の配置で形成され
、一方の円板１４ａは回転筒軸１３の先端と固定化され
、他方の円板１４ｂに延長筒軸１３ａが連結されている
。

前記ケーシング１４における円板１４ａと１４ｂの対応
する各凹溝１８間には、内側にクッションローラー９と
外側にエキスパンションローラ１５とが各々組込まれて
いる。両ローラ１５と１９は、凹溝１８内に摺動隊合合
する軸受２０，２１により回動自在となるよう支持され
、凹溝１８に沿ってテーパローラ１２の半径方向に移動
自在となり、各エキスパンションローラ１５は、その両
側に突設した軸２２が円板１４ａ，１４ｂに設けた切欠
２３を貫通してこの円板１４ａ，１４ｂの外側に突出し
、円板１４ａ，１４ｂの外部において、各麹２２の突出
部分にエンドレスのスプリングベルト２４を巻着し、エ
キスパンションローラ１５群に常時中央に集合する縮蓬
弾性を付与している。

前記各クッションローラ１９がテーパローラ１２の外周
面に庄接し、このクッションローラ１９の周面にエキス
パンションローラ１５が接し、テーパローラ１２を軸方
向に移動させると、クッションローラ１９を介してエキ
スパンションローフ１５の配置が拡径又は縮釜すること
になる。

また、両ローラ１５と１９はテーパローラ１２と軸線が
平行する配置になっているため、テーパローラ１２に対
し、両ローラ１５と１９は回転が自由であり、しかも両
ローラ１５，１９に対して７ーパローラ１２は鞠方向に
移動できる。前記回転筒軸１３及び延長筒髄１３ａは第
４図のようにベアリング２５，２６を介してロッド１１
で回動自在に支持され、ロッド１１の先端側には、焼入
れされたテーパローラ１２、クッションローラ１９及び
エキスパンションローラ１５の表面接触部分に潤滑油を
供給する給油孔２７が設けられ、給油管２８と接続でき
るようになっている。

前記ロッド１１及び回転筒軸１３が型枠素材管１から突
出する側のベース２上に、エキスパンションローラ１５
の回転と、このロ−ラ１５及びテーパローラ１２の藤方
向への移動を司る駆動機構３１が配置されている。

上記駆動機構３１は、型枠素材管１の鞠方向に移動自在
となるよう配置した可動台３２上に、回転筒軸１３を回
転自在で軸方向には一体勤するよう保持する軸受３３と
、筒軸１３の端部から突出するロッド１１の雄ねじ３４
に外鉄螺合したナット３５と、ナット３５を定位層で回
動自在に保持するよう可動台３２に取付けたナット支持
部材３６と、図示省略したが筒軸１３に取付けたスプロ
ケット３７を介して筒軸１３に回転を与えるモータと、
ナット３５に設けたスプロケツト３８を介してこのナッ
トに回転を与えるモータとを設けて構成されている。

上記ロッド１１は、ナット支持部材３６の位置において
、キーとキー溝の按合により回り止が施されている。

前記可動台３２は一定の速度をもって移動し、これと同
時に筒軸１３が回転するため、エキスパンションローラ
１５群は型枠素材管１内を回転しながら鞠方向に移動す
ることになる。

また、テーパローラ１２は、可動台３２の移動によりエ
キスパンションローラ１５と同方向へ同時に移動すると
共に、ナット３５の回転による雄ねじ３４との送り作用
で、エキスパンションローラ１５に対して更に移動する
ことになる。

従って７ーパローラ１２は、可動台３２の移動速度に、
ナット３５と雄ねじ３４による送り速度が付加された速
度で移動することになる。上記テ−パローラ１２のナッ
ト３５と雄ねじ３４によって付加する速度は、エキスパ
ンションローラ１５の移動速度に対し、テーパローラ１
２の有効長さＬとテーパ型枠ｌａのテーパ部長さ１の縮
小率に比例した速度になっている。

図示のように、テーパローラ１２の有効長さＬをテーパ
型枠ｌａのテーパ部長さ１に対して５分の１とした場合
、エキスパンションローラ１５群の移動速度の５分の１
の速度をテーパローラ１２に加えるものである。

従って、エキスパンションローラ１５がテーパ部長さ１
の全長を移動すると、これと一体に移動するテーパロー
ラ１２はエキスパンションローフ１５に対して更に有効
長さＬだけ移動することになる。

なお、図示の場合、型枠素材管１を定位層に固定化し、
エキスパンションローラ１５を回転させる例を示したが
、これとは逆に素材管１の方を回転させたり両者を逆方
向に回転させるようにしてもよい。

また、図示の場合は、大蓬側の端部にソケット部ｌｂを
備えたテーパ型枠ｌａを製作する場合を示し、支持台３
で支持される側の端部にソケット筒径４１を外隊挿し、
この筒径４１の外周に設けたフランジ４２を支持台３の
溝付ローラ６で回動自在となるよう支持し、テーパ内周
面の成形後素材管１の端部に成形ローラ４３を挿入し、
素材管１を筒型４１に沿うよう加圧変形させるようにし
たものであり、ソケットｌｂの成形時に素材管Ｉの端部
を加熱するようにしてもよい。

この発明の成形装置は上記のような綾成であり、次にテ
ーパ型枠の成形について説明する。

ストレートの型枠素材管１をベース２上の支持台３とク
ランプ機構４によって水平に支持する。上記素材管１内
に支持台３側端部から回転筒軸１３を所定深さ位置にま
で挿入し、エキスパンションローラ１５を素材管１のク
ランプ４側磯部寄りに位置させておく。このとき、テー
パローラ１２とエキスパンシヨンローラ１５は、テーパ
ローラ１２の有効長さの小径側端部Ａがエキスパンショ
ンローラ１５の中央に位置するようにセットされ、エキ
スパンションローラ１５の中央が素材管１におけるテー
パ部長さ１の小径側端部Ｄに位置し、このローラ１５群
が素材管の内周に接触している。

この状態で駆動機構３１を起動させ、可動台３２を素材
管１から離反する方向へ穣速で移動させると共に、回転
筒軸１３及びナット３５に回転を与える。

エキスパンションローラ１５群は素材管１内を藤方向に
移動しながら回転すると同時に、ナット３５と雄ねじ３
４の送り作用でテーパローラ１２はエキスパンションロ
ーラ１５に対して小径側端部Ｂから大径側端部Ａに向け
て移動する。

このため回転するエキスパンションローラ１５群は配置
径が除々に拡開しながら移動し、型枠素材管１を内側か
ら押広げて拡径させて行く。

第１図と第４図は拡径途中の状態を示し、第２図は更に
拡径が進み、エキスパンションローラ１５が大径側端部
に達した状態を示している。従って、「エキスパンショ
ンローラ１５が大蓬側端部Ｃの近くにまで移動すると、
該ローラ１５に対しテーパローラ１２は大蓬側端部Ａが
臨む位直にまで移動し、エキスパンションローラ１５群
の配置直径が作業初めに対して例えば４側拡蓬したこと
になり、型枠素材管１のデーパ部長ご１間は両端におい
て直径４肌差のあるテーパに舷蓬成形されることになる
。エキスパンションローラ１５が大径側端部に達すると
これを素材管１から抜取り、筒型４１内に位置する部分
を第３図のように成形ローラ４３でソケット部ｌｂに成
形すればよく、大蚤側の端部にソケット部ｌｂを備えた
テーパ型枠ｌａができ上る。

以上のように、この発明は上記のような構成であるので
、以下に列挙するような効果がある。

‘１｝ テーパローラとエキスパンションローラを移動
させ、テーパローラをエキスパンションローラに対して
移動させることによりエキスパンションローラの配置径
を舷関し、型枠素材管の内径を舷径してテーパ内周面に
形成するので、切削加工を用いることなくテーパ型枠の
製作が可能になり、切削加工に比べテーパ型枠を能率よ
く製作できる。‘２１ 内側からの舷径によるテーパの
形成により、型枠肉厚の変化が少なく、強度的に優れた
テーパ型枠を製作できる。

‘３１ テーパ型枠の長さに対して適当な縮小率の短尺
化テーパ。

ーラを用いてエキスパンションローラを拡淫させるので
、装置の全体形状を小型化でき、小径から大径まで種々
の型枠を成形できる。‘４１ 短尺化テーパローラを用
いてエキスパンションローラを拡淫させ、テーパローラ
を縮小率に応じた速度で更に移動させるので、連続した
円滑なテ−パ面を有する型枠を製作できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に係る成形装置の成形途中を示す一
部切欠正面図、第２図は同上の成形終了時の縦断正面図
、第３図は同上におけるソケット部分の加工を示す縦断
正面図、第４図は成形装置の要部を拡大した縦断面図、
第５図は同縦断側面図、第６図は同上におけるエキスパ
ンションローラ部分の横断平面図である。 １は型枠素材管、ｌａはテーパ型枠、２は支持台、４は
クランプ機構、１１はロッド、１２はテーパローラ、１
３は回転筒軸、１５はエキスパンシヨンローラ、１９は
クッションローラ、３１は駆動機構、３２は可動台、３
４は雄ねじ、３５はナット。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 外周面が、テーパ型枠のテーパ面仕上り形状のテー
   パを軸方向に適当な比率で縮小した形状のテーパに形成
   されたテーパローラと、前記テーパローラの外側円周方
   向に複数個が配置され、各々がテーパローラの円周方向
   への回動と、径方向への移動及び軸方向への移動が自在
   となるエキスパンシヨンローラと、前記テーパローラ及
   びエキスパンシヨンローラの両者を共に軸方向へ異なる
   速度で移動させる駆動機構とで構成され、前記駆動機構
   とで構成され、前記駆動機構が、テーパローラの軸方向
   に移動自在となる可動台と、この可動台に回動自在で軸
   方向に一体動するように支持され、端部をエキスパンシ
   ヨンローラ群と連結した回転筒軸と、この回転筒軸内に
   軸方向への移動が自在となるよう組込まれ、一端がテー
   パローラと連結され他端に雄ねじが設けられたロツドと
   、前記雄ねじと螺合する状態で可動台の定位置に一体動
   するよう保持され、モータで回転が与えられるロツド送
   り用のナツトとで形成され、可動台の移動とロツドの送
   りが、エキスパンシヨンローラの軸方向への移動に対し
   てテーパローラが縮小率に比例した速度で更に軸方向に
   移動するように設定されているテーパ型枠の成形装置。