(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状のスパイラル管の形成材料がその一端側から供給され、該形成材料をその外周面又は内周面に巻回してスパイラル状の筒状体を形成するマンドレルと、マンドレルから送り出される円筒体を支持する受け具と、上記マンドレルと受け具との間に配設され、マンドレルの他端側から送り出される円筒体を切断してスパイラル管とする切断装置とを具備するスパイラル管製造装置であって、上記受け具が、円筒体の先端部の内側に挿入されて、円筒体の先端部を回転可能に支持すると共に、円筒体の先端部の移動速度に対応して移動可能な受けロールを備え、且つ当該受けロールが、ロール本体と、このロール本体を回転可能に支持するロール軸とを備えたものであって、装置上方に固設されたレールに沿って装置に対して前後動可能に取り付けられると共に、上記ロール本体が円筒体の先端部に挿入された場合に、ロール本体が円筒体の回転方向と同方向に回転するように取り付けられたものであることを特徴とするスパイラル管製造装置。
【請求項２】
前記受けロールが、円筒体の先端部の移動速度に対応して移動制御する制御装置を備えた支持具に取り付けられた請求項１記載のスパイラル管製造装置。
【請求項３】
上記マンドレルと切断装置との間に、上記円筒体に外装処理を施す外装処理装置を備えた請求項１又は２記載のスパイラル管製造装置。
【請求項４】
上記スパイラル管が金属スパイラル管である請求項１，２又は３記載のスパイラル管製造装置。
【請求項５】
上記切断装置が円筒体の先端部の移動速度に対応して移動可能である請求項１乃至４のいずれか１項に記載のスパイラル管製造装置。
【請求項６】
マンドレルから回転しながら押し出されたスパイラル状の円筒体の先端部の内側に受けロールを挿入して前記円筒体の先端部を回転可能に支持し、前記円筒体の押し出し長さが所定の長さに達するまで前記受けロールを円筒体の先端部の移動速度に対応して移動させた後、前記円筒体の所定位置をカッターで切断するスパイラル管の製造方法であって、前記受けロールが、ロール本体と、このロール本体を回転可能に支持するロール軸とを備えたものであって、装置上方に固設されたレールに沿って装置に対して前後動可能に取り付けられると共に、上記ロール本体が円筒体の先端部に挿入された場合に、ロール本体が円筒体の回転方向と同方向に回転するように取り付けられたものであることを特徴とするスパイラル管の製造方法。
【請求項７】
マンドレルから回転しながら押し出されたスパイラル状の円筒体に外装処理を施した後に、前記受けロールを前記円筒体先端部に挿入して円筒体先端部を支持する請求項６記載のスパイラル管の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、屋内配管ダクトや紙製円筒型枠等として利用されるスパイラル管の製造に好適に用いられ、製造中にスパイラル管の表面が傷つくことがないスパイラル管製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
屋内配管ダクトや紙製円筒型枠等として利用される金属製や紙製のスパイラル管を製造する場合、マンドレルの一端側から薄肉鋼板や紙帯等のスパイラル管の形成材料を順次供給し、その形成材料をマンドレルの外周面又は内周面に順次巻回してスパイラル状の円筒体を形成し、形成された円筒体の先端部をマンドレルの他端側から装置前方へと送り出し、所定長さの円筒体が形成された時点でカッター等の切断装置で円筒体を適宜長さに切断してスパイラル管製品を得ることが行われている。この場合、必要に応じて、円筒体をスパイラル管として切断する前に、繰り出される円筒体の外周面を外装材料でスパイラル状に巻回被覆する等の外装処理も円筒体の形成に追従して行われている。
【０００３】
ところで、マンドレルから送り出される円筒体は、その後端部がマンドレルにより固定、支持されているのみでは、先端部が自重で垂れ下がってしまう。これを防ぐために、従来のスパイラル管製造装置には、切断前の円筒体を支持する受け具として、円筒体の下側表面で支える下受け台が設けられている。この下受け台１２は、図５に示すように、円筒体Ｂの下側を両脇から支えるように対向して設置された一対のロール１２ａ，１２ａであり、各ロール１２ａ，１２ａは回転しながら送り出される円筒体Ｂの動きに対応できるように回転可能に支持されていると共に、ロール１２ａ，１２ａ間の間隔は種々のスパイラル管の外径に適合するように、調節ギヤ１２ｂ，１２ｂによってそれぞれ位置調整が可能となっている。
【０００４】
しかし、このような下受け台は、そのロールが円筒体の表面に当接するために、製造過程でスパイラル管の表面に傷がつく可能性がある。このような可能性は、特にスパイラル管の製造と同時にその外装処理を行う場合には問題となる。特に金属スパイラル管用の製造装置の場合、円筒体自体が重い上に、一般的にマンドレルの長さが紙用のものと比べて短い場合が多いために、スパイラル管の製造と共に外装処理を行っても、その表面が製造過程で傷つく可能性が高いのみならず、円筒体が重過ぎて、その下側を両脇から支持している一対のロールの間隔が広がってしまう可能性もある。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、製造中のスパイラル管の表面を傷つけることがない受け具を備えたスパイラル管製造装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、帯状のスパイラル管の形成材料がその一端側から供給され、該形成材料をその外周面又は内周面に巻回してスパイラル状の筒状体を形成するマンドレルと、マンドレルから送り出される円筒体を支持する受け具と、上記マンドレルと受け具との間に配設され、マンドレルの他端側から送り出される円筒体を切断してスパイラル管とする切断装置とを具備するスパイラル管製造装置であって、上記受け具が、円筒体の先端部の内側に挿入されて、円筒体の先端部を回転可能に支持すると共に、円筒体の先端部の移動速度に対応して移動可能な受けロールを備え、且つ当該受けロールが、ロール本体と、このロール本体を回転可能に支持するロール軸とを備えたものであって、装置上方に固設されたレールに沿って装置に対して前後動可能に取り付けられると共に、上記ロール本体が円筒体の先端部に挿入された場合に、ロール本体が円筒体の回転方向と同方向に回転するように取り付けられたものであることを特徴とするスパイラル管製造装置を提供する。このスパイラル管製造装置は、マンドレルと切断装置との間に外装処理装置を設け、スパイラル管の外装処理をスパイラル管の成形工程に追従して行う場合に特に有効である。また、スパイラル管が金属スパイラル管である場合、更に効果的であり、上記切断装置を円筒体の先端部の移動速度に対応して移動可能な構成とすると、より好適である。なお、上記受けロールは、円筒体の先端部の移動速度に対応して移動制御する制御装置を備えた支持具に取り付けられたものであることが好ましい。
【０００７】
即ち、本発明のスパイラル管製造装置は、マンドレルに帯状のスパイラル管の形成材料を供給し、その形成材料をマンドレルの外周面又は内周面に巻回してスパイラル状の円筒体を形成し、その円筒体を順次マンドレルの材料供給側と反対側、即ち装置前方へと送り出すものである。このようにしてマンドレルの装置前方へと送り出される円筒体の後端部は、マンドレルにより支持されている。そして、その先端部の内側に本発明の受けロールが挿入されることによって、該受けロールが先端部内壁で円筒体を支持し、円筒体の先端部が垂れ下がるのを防ぐ。
【０００８】
本発明の受けロールによれば、従来の下受け台のように、そのロールが円筒体の表面に当接し、円筒体の回転や円筒体の形成に伴う円筒体のロール上の摺動によって、円筒体表面とロールとの摩擦が生じることがなく、スパイラル管の製造中にその表面に傷がつくということもない。更に、上記受けロールは、回転及び移動可能に構成されているので、円筒体の回転やその先端部の移動を妨げることもない。
【０００９】
ここで、本発明の製造装置は、外装処理装置を設けることによって、スパイラル管の成形工程に追従してその外装処理を施すことができるが、通常、外装材料はスパイラル管本体を形成する紙材や鋼材よりも傷つきやすく、また、円筒体の切断処理によってそのまま製品として利用されるので、上記受けロールによって円筒体を支持するという本発明の装置は特に有用である。
【００１０】
また、形成される円筒体の自重が大きい金属スパイラル管であっても、その製造中に管表面が傷つかないのみならず、従来の下受け台のようにロール間の間隔が広がってしまうということもないので、金属スパイラル管の製造に特に好適である。
【００１１】
本発明のスパイラル管製造装置は、上記のように形成された円筒体を切断装置で切断してスパイラル管製品を得るものである。ここで、切断装置が円筒体の先端部の移動速度に対応して移動可能であれば、円筒体の回転やその送り出しに伴う先端部の移動を妨げることなく円筒体を切断することができるので、円筒体を切断する時に円筒体の形成工程を中断する必要がなく、スパイラル管の製造効率を向上させることが可能となる。なお、この場合、切断直後の円筒体の先端部が支持を失って垂れ下がるおそれがある場合は、その戻り速度を高速にすることにより、切断後の円筒体の先端部を受けロールで支持することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明のスパイラル管製造装置は、上述のようにマンドレルに帯状のスパイラル管の形成材料を供給し、その形成材料をマンドレルの外周面又は内周面に巻回してスパイラル状の筒状体を形成するものである。ここで、帯状のスパイラル管の形成材料としては、特にその種類が制限されるものではないが、通常、パラフィン処理した耐水ボード紙や防水紙の紙帯やステンレススチール等の薄肉鋼板などが好適に用いられる。これらの形成材料の厚みは、紙帯の場合は０．３〜１ｍｍ程度、鋼板の場合は０．１〜２ｍｍ程度が好適である。本発明の製造装置は、形成される円筒体自体が重く、一般的にマンドレルの長さが比較的短い金属スパイラル管の製造装置として特に効果的であるので、薄肉鋼板が特に好適である。
【００１３】
また、本発明の製造装置のマンドレルとしては、その長さ、直径等は特に制限されるものではなく、金属製や紙製スパイラル管を形成する公知のものを使用することができるが、例えば紙帯からスパイラル管を製造する場合、紙帯ロールから繰り出される紙帯の幅方向一側縁部の下面に酢酸ビニル系等の接着剤を塗布する供給ロールから供給された紙帯を、その幅方向一端縁部がマンドレル外周面に先に巻回されている紙帯の他端縁部の上面と重なりあうように順次スパイラル状にマンドレルの外周面に巻回して円筒体に成形する構成のものが挙げられる。この場合、例えば円筒体の先端部にベルトを強く巻き付け、ベルトの回転で円筒体を回転させることによって、紙帯を紙帯ロールから繰り出し、マンドレルに巻回させることができる。
【００１４】
一方、薄肉鋼板の場合、予め鋼板の幅方向一端縁部を折り曲げた状態で鋼板をマンドレルに供給する供給ロールから供給された鋼板を、マンドレル内で上記一端縁部と先にマンドレルの内周面に巻回されている鋼板の他端縁部とをかしめることにより、金属円筒体を成形する構成のものが挙げられる。この場合は、例えば回転モーターによって鋼板ロールから鋼板をマンドレルに供給し、鋼板の繰り出し（押し出し）力で金属円筒体を回転させることによって、鋼板をマンドレルに巻回させることができる。
【００１５】
本発明の製造装置の受けロールとしては、例えばロール本体と、このロール本体を回転可能に支持するロール軸とを備えたものであって、装置上方に固設されたレールに装置に対して前後動可能に取り付けられると共に、円筒体の先端部の移動速度に対応して移動制御する制御装置を備えた支持具に、上記ロール本体が円筒体の先端部に挿入された場合に、ロール本体が円筒体の回転方向と同方向に回転するように取り付けられたものが好適である。
【００１６】
なお、本発明のスパイラル管製造装置は、従来の下受け台の使用を禁じるものではなく、本発明の受けロールを補助するものとして上記下受け台を併用することができ、特に円筒体切断後の円筒体の先端側及び得られたスパイラル管の後端側を支持するものとして有効である。
【００１７】
本発明の製造装置の切断装置としては、金属スパイラル管や紙製スパイラル管の切断に使用される公知のものを使用することができ、例えば円筒体の外周面に沿って移動しながら円筒体を切断するカッター装置等が好適に使用されるが、該カッター装置が円筒体の先端部の移動速度に対応して移動可能であることが望ましいので、例えばそのカッター装置が装置上方に固設されたレールに前後動可能に取り付けられ、該カッター装置が円筒体の先端部の移動速度に対応して移動可能に制御する制御装置を設けたものとすると、より好適である。
【００１８】
本発明の製造装置は、スパイラル管の成形工程に追従してその外装処理を施す装置、つまり、マンドレルと切断装置との間に切断前の円筒体に外装処理を施す外装処理装置を設置すると、より好適である。即ち、紙製円筒型枠として使用される紙製スパイラル管を製造する場合、外装処理装置として、例えば外装シート供給装置及び加熱乾燥装置を設けることによって、円筒体の外周面に予めその下面に耐水性接着剤を塗布したポリエチレン等の樹脂を積層した厚さ１０〜５０μｍ程度のプラスチック加工紙（外装シート）をスパイラル状に巻回被覆したり、又は塗布装置及び加熱乾燥装置を設けることによって、円筒体表面をパラフィンワックスやポリエチレン系ワックスを含有するワックス層で被覆する外装処理などを行うことができる。
【００１９】
また、屋内配管ダクトとして使用される金属スパイラル管を製造する場合、外装処理装置として、例えば外装シート供給装置及び加熱乾燥装置を設けることによって、金属円筒体の外周面に接着剤を介して不燃性又は難燃性シートを巻き付け、その後、接着剤を加熱硬化した外装処理などを行うことができる。この場合、通常は酢酸ビニル系、フェノール系等の難燃性の有機接着剤が好適に使用されるが、特に不燃性であることが要求される場合は、無機珪酸塩発泡組成物が好適に使用される。この無機珪酸塩発泡組成物としては、例えば特開平６−２２１６６２号公報等に記載されたものが好適である。また、外装シートとしては、燐酸化パルプとガラス繊維の混抄紙、水酸化アルミニウム混抄紙、ガラス繊維混抄紙やロックウール、ガラス繊維、炭素繊維の単独又は混合織布、不織布が好適に用いられる。また、外装シート供給装置と加熱乾燥装置との間に塗布装置を設けることによって、外装シート表面に更に塗装処理を施す外装処理などを行うことができる。
【００２０】
【実施例】
以下、本発明の一実施例につき図面を参照して説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
【００２１】
図１は、本発明の一実施例に係るスパイラル管製造装置を示すもので、このスパイラル管製造装置Ａは、金属製スパイラル管を製造するものであり、図示しない材料供給装置から連続的に鋼板が供給されてスパイラル状円筒体Ｂが形成されるマンドレル２と、不織布３を円筒体Ｂの外周面に連続的に巻き付ける外装シート供給装置４、更にその円筒体Ｂ表面に塗料を吹き付ける塗装装置５及び加熱乾燥装置６からなる外装処理装置と、支持具７に移動可能に取り付けられたカッター装置８と、受けロール用レール９に取り付けられた支持具１０に回転可能に取り付けられ、円筒体Ｂの先端部を支持する受けロール１１とを備えている。また、この製造装置Ａの上記受けロール１１の移動区間には、上記受けロール１１の円筒体Ｂ先端部における支持を補助する２組の下受け台１２，１２が備えられている。
【００２２】
本実施例のマンドレル２は、その内径が５０〜２０００ｍｍの中空円筒体を適宜選択するものであって、マンドレル２の後端部からその幅方向一端縁部が折り曲げられた鋼板がマンドレル２内に供給され、その鋼板の一端縁部と先にマンドレルの内周面に巻回されている鋼板の他端縁部とをかしめることによってスパイラル状の円筒体Ｂを形成し、該円筒体Ｂをその先端部から装置前方へと押し出せるようになっている。
【００２３】
このマンドレル２に連設された外装シート供給装置４は、不織布３の下面に接着剤を塗布する接着剤槽（図示せず）と、不織布３をマンドレル２より送り出された円筒体Ｂの外周面に接着剤を介して巻き付ける外装シート用ロール（図示せず）とを備えたものであり、円筒体Ｂの進行方向に対してやや斜め方向から外装シートを供給するように配設されている。そして、塗装装置５はその室内に塗料を上記円筒体Ｂの外周面に塗布するノズル（図示せず）を備え、加熱乾燥装置６は電熱ヒーター及び送風機（図示せず）をその内部に備えている。
【００２４】
本実施例のカッター装置８は、支持具７に移動可能に取り付けられ、そのカッター部分が上下動可能であると共に、円筒体Ｂの外周面に沿って移動することができ、カッターの回転停止時には円筒体Ｂの上方に位置し、カッターの回転時には円筒体Ｂの外周面下端まで下降して円筒体Ｂを切断できるようになっている。
【００２５】
受けロール１１は、図２、３に示すように、ロール本体１１ａと、このロール本体１１ａに取り付けられたロール軸１１ｂと、ロール軸１１ｂを支持具１０上に回転可能に支承する支持部材１１ｃとからなる。この受けロール１１が取り付けられた支持具１０は、図４に示すように、装置上方の天井Ｃに固設された受けロール用レール９に、該レール９に沿って装置に対して前後動可能（図中の矢印Ｄ参照）に取り付けられると共に、円筒体Ｂの先端部の移動速度に対応してその移動速度及び方向を制御する制御装置（図示せず）を備えている。
【００２６】
下受け台１２は、上述した従来から使用されているものを２組使用し、２組の下受け台１２，１２は、この受けロール１１の円筒体Ｂ先端部における支持を補助するように、各ロール１２ａが円筒体Ｂに若干当接する状態で円筒体Ｂの下側に離間して配設されている。
【００２７】
上記構成からなる本実施例のスパイラル管製造装置Ａによれば、以下のようにして金属スパイラル管を製造することができる。
【００２８】
まず、その幅方向一端縁部が折り曲げられた状態でその内側に供給される鋼板を、鋼板の繰り出し（押し出し）力で鋼板をマンドレル２の内周面に押圧することによって、鋼板をマンドレル２の内周面に沿って巻回し、これにより鋼板をスパイラル状の円筒体Ｂに成形し、更に上記繰り出し力で成形された円筒体Ｂを回転させながら装置前方へと押し出す。そして、マンドレル２より回転しながら押し出された円筒体Ｂは、その外周面に外装シート供給装置４から供給される難燃性不織布３が接着剤を介してスパイラル状態に巻き付けられていき、更に塗装装置５の室内を回転しながら通過する際に、その外周面に塗料が吹き付けられる。次いで、加熱乾燥装置６内を通過することによって、接着剤を硬化させると共に、塗料を乾かす。
【００２９】
このように加熱乾燥装置６内を通過し、その外装処理が終了した円筒体Ｂの先端部には、図３に示すように、加熱乾燥装置６の出口付近に待機する受けロール１１が挿入され、これにより円筒体Ｂの先端部の支持がなされる。そして、上記受けロール１１は、円筒体Ｂの先端部の回転と移動速度に同調し、円筒体Ｂの回転方向と同じ方向に回転しながら、装置前方へと移動する。
【００３０】
円筒体Ｂが所定の長さ（本実施例の場合、５０〜４００ｃｍ程度に調整可能）になると、鋼板の供給が一時停止され、円筒体Ｂの移動が中断されると共に、カッター装置８は、カッターが円筒体Ｂの上側表面付近まで下降し、カッターが円筒体Ｂの切断位置外周面に沿って移動して、円筒体Ｂを切断して金属スパイラル管製品を得る。このようにして切断されたスパイラル管は、受けロール１１と下受け台１２，１２によって支持されるので、落下によりその外装面が傷つくことがない。一方、カッター装置８の後方に残された円筒体Ｂの新たな先端部には、スパイラル管を取り除いた後に受けロール１１が円筒体先端部位置まで戻り、再度受けロール１１が挿入されて、その支持がなされる。なお、カッター装置を円筒体Ｂの移動速度に合わせて移動可能に配設した場合には、かかる円筒体Ｂの移動の中断なしに円筒体Ｂを切断し得る。
【００３１】
【発明の効果】
本発明のスパイラル管製造装置によれば、製造中にスパイラル管の表面に傷がつくのを有効に防止できる。この装置は、特にスパイラル管の成形と共に、その外装処理が行われる場合、更に自重の大きい金属スパイラル管を製造する場合に、より好適に使用される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスパイラル管製造装置の一実施例を説明するスパイラル管製造装置の概略正面図である。
【図２】上記装置の受けロールの概略正面図である。
【図３】上記受けロールの使用方法を説明する概略斜視図である。
【図４】上記受けロールの取り付け方法を説明する概略正面図である。
【図５】従来の受け具である下受け台の概略斜視図である。
【符号の説明】
Ａ    スパイラル管製造装置
Ｂ    円筒体
２    マンドレル
４    外装シート供給装置（外装処理装置）
５    塗装装置（外装処理装置）
６    加熱乾燥装置（外装処理装置）
８    カッター装置（切断装置）
１１  受けロール
【図１】
0003570445.tif 000002
【図２】
0003570445.tif 000003
【図３】
0003570445.tif 000004
【図４】
0003570445.tif 000005
【図５】
0003570445.tif 000006