(57)【要約】  回旋状巻管（１）は、第１のシート（６）および第２のシート（５）を含む複合材シートで形成されている。回旋状巻管は、第１のシートの複数の回旋状巻物（２）で形成された第１のセグメント（６６）、第１のシートおよび第２のシートの直接接着され、かつ重なる部分で形成された第２のセグメント（７０）、ならびに第１のシートの周りに巻かれ、かつその上にある第２のシートで形成された第３のセグメント（６８）を含む。第２のセグメントは、第１のシートの層および第２のシートの層の間に位置する下巻部分である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のシートおよび第２のシートを含む複合材シートで形成された回旋状巻管であって、
−前記第１のシートの複数の回旋状巻物で形成された第１のセグメントと、
−前記第１のシートおよび前記第２のシートの直接接着され、かつ重なる部分で形成された第２のセグメントと、
−前記第１のシートの周りに巻かれ、かつその上にある前記第２のシートで形成された第３のセグメントであって、前記第２のセグメントが、前記第１のシートの層および前記第２のシートの層の間に位置する下巻部分である、第３のセグメントと
を含む、回旋状巻管。
【請求項２】
前記第２のセグメントの幅（Ｗ22）が式（１）を満たし、かつ前記第２のシートの幅（Ｗ23）が式（２）を満たすことを特徴とする、先行する請求項に記載の回旋状巻管：
Ｗ22≧Ｒ*８ｍｍ（１）
Ｗ23≧Ｗ22＋（π*ＯＤ6）＋（Ｒ*２０ｍｍ）（２）
（式中、Ｒは、前記第２のシートの厚さに対する前記第１のシートの厚さの比であり、
ＯＤ6は、前記第２のシートなしで前記第１のシートのみで形成された場合の回旋状管の理論上の外径である）。
【請求項３】
前記第２のシートの前記厚さが、前記第１のシートの前記厚さより小さいことを特徴とする、請求項２に記載の回旋状巻管。
【請求項４】
前記比Ｒが２〜５の間であることを特徴とする、請求項３に記載の回旋状巻管。
【請求項５】
前記第３のセグメントが、前記第１のシートの層および前記第２のセグメントの上にある前記第２のシートの少なくとも１つの回旋状巻物で形成されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の回旋状巻管。
【請求項６】
前記第３のセグメントが、前記第２のシートの前記少なくとも１つの回旋状巻物の上にある前記第２のシートの一部をさらに含むことを特徴とする、請求項５に記載の回旋状巻管。
【請求項７】
前記第１のシートが、前記管の内側の縁部を画定する第１の縁部および反対側の第２の縁部を有することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の回旋状巻管。
【請求項８】
前記第２のシートが、第１の縁部および反対側の第２の縁部を有し、前記第２のシートの前記第２の縁部が、前記回旋状巻管の外側のシームを画定し、前記下巻部分が、前記第２のシートの前記第１の縁部を含み、かつ前記第３のセグメントが、前記第２のシートの前記第２の縁部を含むことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の回旋状巻管。
【請求項９】
前記下巻部分が、前記第１および第２のシートを接合する接着固定されたラップシームであることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の回旋状巻管。
【請求項１０】
前記第１のシートが紙材料で形成されていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の回旋状巻管。
【請求項１１】
前記第２のシートが紙材料で形成されていることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の回旋状巻管。
【請求項１２】
第１のシート、第２のシートおよび第３のシートを含む複合材シートで形成された回旋状巻管であって、
前記第１のシートの複数の回旋状巻物で形成された第１のセグメントと、
前記第１のシートおよび前記第２のシートの直接接着され、かつ重なる部分で形成された第２のセグメントと、
前記第１のシートの周りに巻かれ、かつその上にある前記第２のシートで形成された第３のセグメントであって、前記第２のセグメントが、前記第１のシートの層および前記第２のシートの層の間に位置する下巻部分である、第３のセグメントと、
下にある前記第１のシートの回旋状巻物および上にある前記第１のシートの回旋状巻物の間に固定されている前記第３のシートの少なくとも１つの回旋状巻物で形成された第４のセグメントと
を含む、回旋状巻管。
【請求項１３】
前記第２のセグメントの幅（Ｗ22）が式（１）を満たし、かつ前記第２のシートの幅（Ｗ23）が式（２）を満たすことを特徴とする、請求項１２に記載の回旋状巻管：
Ｗ22≧Ｒ*８ｍｍ（１）
Ｗ23≧Ｗ22＋（π*ＯＤ6）＋（Ｒ*２０ｍｍ）（２）。
【請求項１４】
前記比Ｒが２〜５の間であることを特徴とする、請求項１３に記載の回旋状巻管。
【請求項１５】
前記第３のシートの厚さが、前記第２のシートの前記厚さより小さいことを特徴とする、請求項１３に記載の回旋状巻管。
【請求項１６】
前記第１のシートが板紙材料で形成されていることを特徴とする、請求項１２に記載の回旋状巻管。
【請求項１７】
前記第２のシートが紙材料で形成されており、前記第２のシートの前記厚さが、前記第１のシートの前記厚さより小さいことを特徴とする、請求項１６に記載の回旋状巻管。
【請求項１８】
前記第３のシートが耐湿性材料でできていることを特徴とする、請求項１２に記載の回旋状巻管。
【請求項１９】
前記第３のシートのリマインダー部分が、前記第３のシートの前記少なくとも１つの回旋状巻物の外周の少なくとも９０°の距離だけ、前記第３のシートの前記少なくとも１つの回旋状巻物に重なることを特徴とする、請求項１２に記載の回旋状巻管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の回旋状に巻かれた、接着固定されたシート材料で形成された回旋状管および回旋状管を製造するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
回旋状管（時には平行管と呼ばれる。）の従来の構成、および巻取機の使用によるそのような管の従来の製造プロセスは、例えば、米国特許第３０７３２１８号明細書、米国特許第３１９０１９５号明細書、米国特許第３５８５９０８号明細書および米国特許第３８６９３２５号明細書により既知である。従来の巻取機は通常、すべて時系列で、初めに紙または厚紙の連続的な単一のシートを板紙のロールまたはコイルから供給し、削ぐことによって紙シートの縁部を調製し、紙シートおよび削がれた縁部の表面を糊で被覆し、製造される巻かれた紙管の長さに対応する所定の長さに紙シートを切断（紙幅は、コイルの幅によって決まる。）し、紙シートの前縁を、これが巻き取られる溝付きのマンドレル内に前進させ、巻取完了後、マンドレルに沿って管ストリッパを移動させて、管ストリッパをその最初の位置に戻すことによって、巻かれた紙管をマンドレルから取り出すための機構を含む。
【０００３】
紙シートから所望の寸法の紙管への従来の回旋状巻取は、巻取機、より具体的には巻取マンドレルによって制限される。具体的には、出発紙シート材料は通常コイル上にあり、コイル上の紙シート材料の全長は一般に相当なものであるが、紙管に巻き取るためにこのコイルから切断される紙シート材料の長さは、巻取機の長さによって制限される。実際には、「長さに切断される」紙シート材料という術語は、このシート材料から形成される管の長さに対応する。切断紙シート材料の前縁および後縁は、コイルの幅に対応する対向する縁部である。すなわち、紙シート材料がコイルから切断されるとき、前縁および後縁は、切断縁部に対して垂直な縁部である。前縁は、巻取マンドレルの溝内に送られる切断紙シート材料の縁部である。
【０００４】
従来の巻取マンドレルは、給紙ローラに隣接するその端部で歯車機構に接続された細長い管である。巻取マンドレルの反対側の端部は接続されていないが、曲がることなく、巻かれる紙シート材料と共に回転するように支持されている。巻取マンドレルは、形成される管の内径と実質的に一致する外径を有する。巻取マンドレルの上に巻かれ、次いで、前の紙シート材料の巻きの上に巻かれる紙シート材料の各層は、形成されつつある紙管の肉厚を積み上げる。形成された回旋状紙管の最終外径は、使用される紙シート材料の厚さ、および前縁から後縁までの紙シート材料の幅に基づいて達成され得る回旋の量の関数である。
【０００５】
巻取操作後、切断された細長い紙シート材料の自由端は後縁を形成し、これは、下にある層に確実に接着されなければならない管表面の外縁に相当する（図２参照）。図２は、長手方向の中心軸１０９を有する最先端の回旋状紙管１００を示す。回旋状管１００は、管１００の内面に位置する前縁１０３および管１００の外面に位置する後縁１０４を有する単一の一次シート１０６のみで作られている。後縁１０４を含む巻物は、下にある一次シート１０６の層に接着されなければならない。さもなければ、後縁１０４が固定されていない場合、管１００は、巻取マンドレルから取り出されるときに解ける。後縁１０４が固定された後、剥がれずに下にある層に結合する時間があるように一次シート１０６の後縁１０４を保持するために必要な数回の自由回転の後、回旋状管１００は、固定された縁部１０４とは反対方向に巻取マンドレルから押し出される。
【０００６】
米国特許第３８６９３２５号明細書および米国特許第３０８１２１３号明細書などの様々な先行技術文書は、紙シート材料の剛性の低減、紙シート材料の濡れの向上、ならびに巻物および後縁上への速硬化性熱可塑性樹脂または糊の塗布など、巻管の下にある一次（例えば、紙）シート材料の層への後縁の固定を改善するための様々な機構を提案している。しかし、これらの解決策は、より低い材料強度および／または高い製造コストにつながる。
【０００７】
米国特許第２３５３９９４号明細書、米国特許第２７２６４８９号明細書および米国特許第４７０８７０８号明細書に開示されている解決策は、図３に示す通り、紙シート材料の後縁の厚さを小さくするものである。具体的には、図３は、長手方向の中心軸２０９を有する最先端の回旋状紙管２００を示す。回旋状管２００は、管２００の内面に位置する前縁２０３および管２００の外面に位置する後縁２０４を有する単一の一次シート２０６のみで作られている。後縁２０４は、削がれた縁部である。後縁２０４を削ぐと、紙縁部が柔らかくなり、特殊な接着技術を適用することなく、巻取マンドレルから管２００を取り出す前の巻き戻り防止を助ける。
【０００８】
これは、今日、回旋状管の巻取において一般的な方法になっている。具体的には、接着剤（すなわち、糊）の塗布前に、研削砥石、または切削、研磨もしくは耳付のための同様の手段により、シート材料の厚みをナイフのような縁部まで小さくする角度で一次シート材料の後縁から材料を除去する。
【０００９】
削がれた縁部の利点は、糊を容易に吸収し、そして、柔軟性が高くなるように縁部の厚さが小さく、したがって剛性が低いことであり、これにより、一次シート後縁における変わり目が滑らかになる。その結果、管の真円度が改善される。
【００１０】
しかし、この解決策にもいくつかの欠点がある。研磨剤の使用は、管の外側に現れ、その長手方向のシームに沿って裂けやすい粗面につながる。さらに重要な欠点は、削ぐことによる斜縁部の形成は、紙シート材料の除去を必要とし、これは、再生できないため埋立地に送らなければならない大量の紙塵の発生（環境的観点から望ましくない必要性）につながることである。紙塵の除去はまた、研磨機に関連するコストに加えて、全体の製造コストを増加させる。さらに、紙塵は、職場において火災および爆発の両方の原因となり、紙塵の封じ込め、貯蔵および輸送のための取扱システムを必要とし、これもまた製造コストを増加させる。
【００１１】
１つの代替は、後縁が既に薄くされたような、より薄い紙シート材料のみで回旋状管を製造することである。しかし、紙管巻取マンドレル内に送られる紙シート材料の幅および紙シート材料の厚さによって完成回旋状管の肉厚が決まる。したがって、この代替は、特定の所望の肉厚の完成回旋状管を得るために、はるかに幅広い紙シート材料、および紙シート材料のより大きい表面積に塗布されるより多くの接着剤の使用が必要となるであろう。また、ほとんどの場合、この代替は、標準幅の紙シート材料に対応する構成および寸法の標準的な生産機では可能ではないであろう。それどころか、この代替は、さらに広いシート幅に対応するために、巻取マンドレルのすべての機械部分を大きくすることが必要となるであろう。したがって、より薄い紙シート材料ではなく、より厚い紙シート材料を使用することが経済的に有益であるが、紙シート材料の厚さが大きくなるにつれて、下にある紙シート材料の層に後縁を平坦に接着させることがますます困難になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】米国特許第３０７３２１８号明細書
【特許文献２】米国特許第３１９０１９５号明細書
【特許文献３】米国特許第３５８５９０８号明細書
【特許文献４】米国特許第３８６９３２５号明細書
【特許文献５】米国特許第３０８１２１３号明細書
【特許文献６】米国特許第２３５３９９４号明細書
【特許文献７】米国特許第２７２６４８９号明細書
【特許文献８】米国特許第４７０８７０８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
したがって、製造コストが低減され、かつ製造中に危険なダスト廃棄物を発生させない高速製造が可能な、改善された回旋状管およびそのような管を製造するための方法を提供することが有益であろう。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、第１の厚さの一次回旋状シート材料および第２の厚さの固定シート材料を含む、回旋状に巻かれた、接着固定された複合材シート材料でできた回旋状管に関する。
【００１５】
本発明は、第１の厚さの一次回旋状シート材料および第２の厚さの固定シート材料を含む、回旋状に巻かれた、接着固定された複合材シート材料でできた回旋状管に関する。一次シートおよび固定シートの両方の長さは、得られる巻管の長さと等しくても、または等しく切断されてもよい。固定シート材料の一部は、一次シート材料の全長に沿って一次シート材料の端部に重なって接着されており、それによってラップシームまたはラップジョイントを形成する。こうして接続された両方のシートは、幅広の複合材シートを形成する。複合材シートの幅は、実質的に、以下の３つの異なる部分を有する：単一の厚さおよび第１の幅の一次シート材料のみからなる第１の部分、一次シート材料と、その上の固定シート材料とからなり、かつ一次シート材料および固定シート材料の厚さの合計である厚さならびに第２の幅を有する第２の部分（すなわち、ラップシーム部分）、単一の厚さおよび第３の幅の固定シート材料からなる第３の部分。
【００１６】
回旋状管を形成するために複合材シートを巻き取るとき、複合材シートのラップシーム部分内の固定シート材料の一部が、一次シート材料の層の間に取り込まれる。ラップシームを超える固定シートの部分（すなわち、複合材シートの第３の部分）は、ほとんど形成された回旋状管を完全に一周するまで巻かれ続け、次いで、それ自体に接着するほとんど形成された回旋状管の外周の一部について続く。
【００１７】
要約すると、本発明の範囲内の特に好ましい以下の実施形態が提案されている：
実施形態１：第１のシートおよび第２のシートを含む複合材シートで形成された回旋状巻管であって、第１のシートの複数の回旋状巻物で形成された第１のセグメントと、第１のシートおよび第２のシートの直接接着され、かつ重なる部分で形成された第２のセグメントと、第１のシートの周りに巻かれ、かつその上にある第２のシートで形成された第３のセグメントであって、第２のセグメントが、第１のシートの層および第２のシートの層の間に位置する下巻部分である、第３のセグメントとを含む、回旋状巻管。
【００１８】
実施形態２：第２のセグメントの幅（Ｗ22）が式（１）を満たし、第２のシートの幅（Ｗ23）が式（２）を満たすことを特徴とする、先行する実施形態に記載の回旋状巻管：
Ｗ22≧Ｒ*８ｍｍ（１）
Ｗ23≧Ｗ22＋（π*ＯＤ6）＋（Ｒ*２０ｍｍ）（２）。
【００１９】
Ｒは、第２のシートの厚さに対する第１のシートの厚さの比である。ＯＤ6は、第２のシートなしで第１のシートのみで形成された場合の回旋状管の理論上の外径である。
【００２０】
実施形態３：第２のシートの厚さが、第１のシートの厚さより小さいことを特徴とする、先行する実施形態に記載の回旋状巻管。
【００２１】
実施形態４：比Ｒが２〜５の間であることを特徴とする、先行する実施形態に記載の回旋状巻管。
【００２２】
実施形態５：第３のセグメントが、第１のシートの層および第２のセグメントの上にある第２のシートの少なくとも１つの回旋状巻物で形成されていることを特徴とする、先行する実施形態のいずれかに記載の回旋状巻管。
【００２３】
実施形態６：第３のセグメントが、第２のシートの少なくとも１つの回旋状巻物の上にある第２のシートの一部をさらに含むことを特徴とする、先行する実施形態に記載の回旋状巻管。
【００２４】
実施形態７：第１のシートが、管の内側の縁部を画定する第１の縁部および反対側の第２の縁部を有することを特徴とする、先行する実施形態のいずれかに記載の回旋状巻管。
【００２５】
実施形態８：第２のシートが、第１の縁部および反対側の第２の縁部を有し、第２のシートの第２の縁部が、回旋状巻管の外側のシームを画定し、下巻部分が、第２のシートの第１の縁部を含み、かつ第３のセグメントが、第２のシートの第２の縁部を含むことを特徴とする、先行する実施形態のいずれかに記載の回旋状巻管。
【００２６】
実施形態９：下巻部分が、第１および第２のシートを接合する接着固定されたラップシームであることを特徴とする、先行する実施形態のいずれかに記載の回旋状巻管。
【００２７】
実施形態１０：第１のシートが紙材料で形成されていることを特徴とする、先行する実施形態のいずれかに記載の回旋状巻管。
【００２８】
実施形態１１：第２のシートが紙材料で形成されていることを特徴とする、先行する実施形態のいずれかに記載の回旋状巻管。
【００２９】
実施形態１２：第１のシート、第２のシートおよび第３のシートを含む複合材シートで形成された回旋状巻管であって、第１のシートの複数の回旋状巻物で形成された第１のセグメントと、第１のシートおよび第２のシートの直接接着され、かつ重なる部分で形成された第２のセグメントと、第１のシートの周りに巻かれ、かつその上にある第２のシートで形成された第３のセグメントであって、第２のセグメントが、第１のシートの層および第２のシートの層の間に位置する下巻部分である、第３のセグメントと、下にある第１のシートの回旋状巻物および上にある第１のシートの回旋状巻物の間に固定されている第３のシートの少なくとも１つの回旋状巻物で形成された第４のセグメントとを含む、回旋状巻管。
【００３０】
実施形態１３：第２のセグメントの幅（Ｗ22）が式（１）を満たし、第２のシートの幅（Ｗ23）が式（２）を満たすことを特徴とする、先行する実施形態に記載の回旋状巻管：
Ｗ22≧Ｒ*８ｍｍ（１）
Ｗ23≧Ｗ22＋（π*ＯＤ6）＋（Ｒ*２０ｍｍ）（２）。
【００３１】
Ｒは、第２のシートの厚さに対する第１のシートの厚さの比である。ＯＤ6は、第２のシートなしで第１のシートのみで形成された場合の回旋状管の理論上の外径である。
【００３２】
実施形態１４：比Ｒが２〜５の間であることを特徴とする、先行する実施形態に記載の回旋状巻管。
【００３３】
実施形態１５：第３のシートの厚さが、第２のシートの厚さより小さいことを特徴とする、２つの先行する実施形態のいずれかに記載の回旋状巻管。
【００３４】
実施形態１６：第１のシートが板紙材料で形成されていることを特徴とする、４つの先行する実施形態のいずれかに記載の回旋状巻管。
【００３５】
実施形態１７：第２のシートが紙材料で形成されており、第２のシートの厚さが、第１のシートの厚さより小さいことを特徴とする、先行する実施形態に記載の回旋状巻管。
【００３６】
実施形態１８：第３のシートが耐湿性材料でできていることを特徴とする、６つの先行する実施形態のいずれかに記載の回旋状巻管。
【００３７】
実施形態１９：第３のシートのリマインダー部分が、第３のシートの少なくとも１つの回旋状巻物の外周の少なくとも９０°の距離だけ、第３のシートの少なくとも１つの回旋状巻物に重なることを特徴とする、７つの先行する実施形態のいずれかに記載の回旋状巻管。
【００３８】
前述の発明の概要、ならびに本発明の好ましい実施形態の以下の詳細な説明は、添付の図面と併せて読むとよりよく理解されるであろう。例示を目的として、好ましい実施形態が図面に示されている。しかし、装置および方法は、示された正確な配置および手段に限定されないと理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の１つの実施形態にしたがって一緒に巻かれた第１のシートおよび第２のシートから形成された回旋状管の上面図である。
【図２】後縁が削がれずに製造された先行技術の回旋状管の側面斜視図である。
【図３】後縁が削がれて製造された先行技術の回旋状管の側面斜視図である。
【図４】本発明の１つの実施形態による、巻取操作用の巻取マンドレルの溝に複合材シートが挿入される前の、巻取マンドレルに対する第１のシートおよび第２のシートを含む複合材シートの最初の位置決めを示す図である。
【図５】本発明の１つの実施形態にしたがって一緒に巻かれた第１の紙シート、第２のシート、および水分バリア材料の第３の中間シートから形成された回旋状管の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
本発明は、回旋状巻管および回旋状管を製造するための方法に関する。とりわけ、本発明は、一次紙シート材料およびそれに接着固定された固定シート材料を含む複合材シート材料で形成された回旋状紙管に関する。１つの実施形態において、回旋状紙管は、熱電対装置用キャリア管として、とりわけ、溶融金属加工などにおける使用に適した熱電対装置用キャリア管として使用され得る。回旋状管が、熱電対装置用キャリア管として以外の様々な目的で利用され得ることを当業者なら理解するであろう。
【００４１】
図４を参照すると、本発明の実施形態による（図１に示した）回旋状管１を形成するために使用される複合材シート６０が示されている。図４は、回旋状管１を形成するための巻取操作が行われる前の複合材シート６０を示す。複合材シート６０は、第１のシート６および第２のシート５を含む。第１のシート６は一次シートである。第２のシート５は固定シートである。
【００４２】
第１のシート６は、互いに平行に延びる第１の縁部３および反対側の第２の縁部４を有する。製造方法のために、とりわけ、回旋状管１形成用巻取マンドレル２５による複合材シート６０の進行のために、第１の縁部３は前縁であり、第２の縁部４は後縁である。第１のシート６はさらに、互いに平行に、かつ前縁および後縁３、４に対して垂直に延びる第３の縁部１６および反対側の第４の縁部１８を有する。第１のシート６はまた、上面に相当する第１の表面２８および下面に相当する反対側の第２の表面３０を有する。
【００４３】
第１のシート６の厚さ２０（Ｔ20）は、第１および第２の表面２８、３０の間の距離と定義される。第１のシート６の長さＬ32は、前縁および後縁３、４に対して垂直に延びる第３および第４の縁部１６、１８の間の距離により定義される。第１のシート６の長さＬ32は任意の寸法のものでもよく、巻取マンドレル２５の物理的サイズ、ならびに製造される最終的な回旋状管１の所望の長さによってのみ制限される。
【００４４】
第１のシート６の幅Ｗ24は、前縁および後縁３、４の間の距離と定義される。本発明の文脈において、かつ一般に回旋状管の分野において、用語「幅」は、単に、巻取マンドレル２５の巻取のＸ軸に対して垂直であると従来見なされる、幾何学的物体上の２点間の数値距離を指す。したがって、本発明の文脈における「幅」への参照は、単に、理論的考察を参照している。それでも、本発明において、（以下でより詳細に論じる）第１のシート６の幅Ｗ24および第２のシート５の幅Ｗ23は、特に、２枚のシート５、６が接合され、回旋状管１を形成するための巻取操作が行われる前は、測定可能な値である。
【００４５】
第２のシート５は、互いに平行に延びる第１の縁部７および反対側の第２の縁部８を有する。回旋状管１形成用巻取マンドレル２５による複合材シート６０の進行の文脈において、第１の縁部７は前縁であり、第２の縁部８は後縁である。後縁８は、好ましくは、削がれていない縁部である。第２のシート５はさらに、互いに平行に、かつ前縁および後縁７、８に対して垂直に延びる第３の縁部３４および反対側の第４の縁部３６を有する。第２のシート５はまた、上面に相当する第１の表面３８および下面に相当する反対側の第２の表面４２を有する。
【００４６】
第２のシート５の厚さＴ21は、第１および第２の表面３８、４２の間の距離と定義される。第２のシート５の長さＬ44は、前縁および後縁７、８に対して垂直に延びる第３および第４の縁部３４、３６の間の距離により定義される。第２のシート５の長さＬ44は任意の寸法のものでもよく、巻取マンドレル２５の物理的サイズ、ならびに製造される最終的な回旋状管１の所望の長さによってのみ制限される。しかし、好ましくは、第２のシート５の長さＬ44は、第１のシート６の長さＬ32と同じである。第２のシート５の幅Ｗ23は、前縁および後縁７、８の間の距離と定義される。第２のシート５は、印刷された情報または他のマークを含んでいても、含んでいなくてもよい。
【００４７】
第１のシート６の後縁４が、下にある層に固定され、回旋状管１の製造中に巻き戻らないようにするために、第２のシート５の最小寸法は、第１のシート６の特性に基づいて選択および決定される。したがって、第２のシート５の寸法は、いかなる特定の値にも限定されないが、第１のシート６の寸法に基づいてかなり変化する。
【００４８】
具体的には、第２のシート５の厚さＴ21は、好ましくは、第２のシート５が、工業的に取り扱われるのに十分な強度を有し、それによって、回旋状管１を形成する回転または巻取プロセス中に第２のシート５が裂けるのを回避するが、本発明の回旋状管１を形成するために使用されるのに依然として十分薄いように選択される（すなわち、回旋状管の形成のために削ぐ必要がないシート）。第１のシート６が比較的大きな厚さＴ20のものであるとき、その剛性は高くなる。第２のシート５の厚さＴ21は、好ましくは、第１のシート６の厚さＴ20と直接的な関係で漸増される。好ましくは、第２のシート５の厚さＴ21は、０．１ｍｍ〜０．４ｍｍ、より好ましくは０．２ｍｍ〜０．３ｍｍの範囲であり、最も好ましくは０．２ｍｍである。しかし、第２のシート５は、管の回旋状巻取に適した任意の厚さを有してもよいことが理解されるであろう。
【００４９】
所望の回旋状管１を製造するための第１のシート６の所与の厚さＴ20および第２のシート５の選択された厚さＴ21から出発して、第２のシート５の厚さＴ21に対する第１のシート６の厚さＴ20の比Ｒは以下の通りである：
Ｒ＝Ｔ20／Ｔ21。
【００５０】
１つの実施形態において、第２のシート５が第１のシート６よりも柔軟であるように、第２のシート５の厚さＴ21は、第１のシート６の厚さＴ20より小さい。好ましくは、比Ｒは２〜５の間である。
【００５１】
複合材シート６０を形成するために、第１のシート６および第２のシート５は集成される。図４に示す通り、複合材シート６０において、第２のシート５の前縁７が、第１のシートの後縁４に最小計算幅Ｗ22だけ重なるように、第２のシート５の一部は、第１のシート６の一部の上にあり、したがって、ラップシーム４１（ラップジョイントとも呼ばれる。）を形成する。第１のシート６の厚さＴ20が大きくなると、その剛性も通常高くなり、したがって、比Ｒが変化するため、計算される通り、ラップシーム４１を形成するために、より大きい第２のシート５の幅が必要になる。とりわけ、前縁７を含む第２のシート５の一部は、ラップシーム４１を形成しながら、第１のシート６の全長Ｌ32に沿って重なって配置される。第２のシート５の下面４２は、ラップシーム４１の全長において、第１のシート６の上面２８と接触している。管１の製造プロセス中、第１および第２のシート６、５の上面２８および３８それぞれの全体が接着剤で被覆される。第２のシート５は、第１のシート６上に積層されており、接着固定されたラップシーム４１を形成するためのラップシーム４１の領域内に存在する接着剤となる。好ましくは、同じ接着剤が、第１および第２のシート６、５の上面２８および３８それぞれに塗布される。接着剤は、ポリ酢酸ビニル、ケイ酸ナトリウム、デンプン、または回旋状管の形成における使用に適していることが従来既知の任意の接着剤であってもよい。
【００５２】
第１のシート６上に第２のシート５を配置することによって得られるラップシーム４１の幅Ｗ22は、前述の比Ｒに基づいて決まる。具体的には、第１および第２のシート６、５の間の重なりの最小距離Ｗ22は、ラップシーム４１の最小計算幅Ｗ22と一致する。ラップシーム４１の幅Ｗ22は、第１のシート６の厚さＴ20および第２のシート５の厚さＴ21の間の比Ｒの関数である。とりわけ、本明細書においてより詳細に説明される回旋状管１の下巻部分７０に相当するラップシーム４１の最小幅Ｗ22は、以下の式（１）を満たす：
Ｗ22≧Ｒ*８ｍｍ（１）
（式中、Ｒ＝Ｔ20／Ｔ21であり、８ｍｍは式の定数である。）ラップシーム４１の幅Ｗ22は、後述の通り、回旋状管１を形成するための巻取プロセス中、第１のシート６の端（すなわち、後）部の下に巻かれる第２のシート５の部分に対応する。
【００５３】
集成複合材シート６０において、第１のシート６の第３および第４の縁部１６、１８は、第２のシート５の第３および第４の縁部３４、３６と面一である。複合材シート６０はさらに、第１のシート６の前縁３に相当する第１の縁部４６および第２のシート５の後縁８に相当する反対側の第２の縁部４８を有する。第１および第２の縁部４６、４８は、互いに平行に延びる。回旋状管１形成用巻取マンドレル２５による複合材シート６０の進行の文脈において、第１の縁部４６は前縁であり、第２の縁部４８は後縁である。複合材シート６０はさらに、（第１および第２のシート６、５の第３の縁部１６および３４それぞれを含む）第３の縁部５４および（第１および第２のシート６、５の第４の縁部１８および３６それぞれを含む）反対側の第４の縁部５６を有し、これらは、互いに平行に、かつ前縁および後縁４６、４８に対して垂直に延びる。
【００５４】
複合材シート６０はまた、上面に相当する第１の表面４０および下面に相当する反対側の第２の表面５８を有する。複合材シート６０の上面４０は、好ましくは、第２のシート５の上面３８の表面領域全体、およびラップシーム４１によって覆われている第１のシート６の部分だけ小さい第１のシート６の上面２８の表面領域全体からなる。複合材シート６０の下面５８は、好ましくは、第１のシート６の下面３０の表面領域全体、およびラップシーム４１によって覆われている第２のシート５の部分だけ小さい第２のシート５の下面４２の表面領域全体からなる。
【００５５】
複合材シート６０の長さＬ62は、前縁および後縁４６、４８に対して垂直に延びる第３および第４の縁部５４、５６の間の距離により定義される。回旋状管１の形成のために、複合材シート６０は、好ましくは、回旋状管１を形成するために使用される巻取マンドレル２５の物理的サイズによってのみ制限される、製造される最終的な回旋状管１の所望の長さと一致する長さＬ62で形成され、または長さＬ62に切断される。まず長さに切断され、次いで集成される別々の第１および第２のシート６、５を提供するのではなく、長さに切断されている複合材シート６０を提供することによって、より正確で均一な複合材シート６０の幾何形状を実現できるため、巻取マンドレル２５において、より信頼性が高い回転プロセスを得ることができる。複合材シート６０の幅Ｗ64は、前縁および後縁４６、４８の間の距離と定義される。
【００５６】
図４に示したこうして完成あるいは集成した複合材シート６０は、次いで、図１に示した回旋状巻管１に形成される。初めに、完成回旋状管１において隣接する層を互いに固定するために、複合材シート６０の上面４０の全体が、好ましくは、接着剤で被覆される。好ましくは、複合材シート６０の上面４０に塗布される同じ接着剤はまた、ラップシーム４１を形成するために使用される。接着剤は、ポリ酢酸ビニル、ケイ酸ナトリウム、デンプン、または回旋状管の形成における使用に適していることが従来既知の任意の接着剤であってもよい。
【００５７】
次いで、接着剤被覆複合材シート６０の前縁４６、とりわけ、複合材シート６０の第１のシート６の前縁３が、巻取マンドレル２５の溝２６内に送られる（図４参照）。次いで、巻取マンドレル２５は、長軸Ｘの周りを第１の方向Ａに巻かれ、または回転される。好ましくは、第１の方向Ａは時計回り方向である。すなわち、回旋状管１を形成するために、第１のシート６および第２のシート５は、共通の長軸（例えば、長軸Ｘ）の周りを、同じ回転方向Ａに（例えば、時計回り方向に）回旋状に巻かれる。複合材シート６０がマンドレル２５の周りに巻かれるとき、巻かれた各層は巻物と呼ばれる（図１参照）。本発明の文脈において、用語「巻物」または「回旋状巻物」は、実質的に、３５０度を超える、好ましくは３６０度をちょうど超える角度範囲のマンドレルまたは別のシート材料の上にあるシート材料の１つの環状層を意味する。すなわち、１つの回旋状巻物は、始点が終点に出会うような、管１の周りのシート材料の１つの巻きに相当する。
【００５８】
マンドレル２５が長軸Ｘの周りを時計回り方向Ａに回転中、複合材シート６０がマンドレル２５の円筒外面２５ａの周りに巻き取られ、巻かれるように、複合材シート６０の前縁４６は、溝２６内に固定されたままである。とりわけ、マンドレル２５が時計回り方向に回転するとき、まず第１のシート６がマンドレル２５の円筒外面２５ａの周りに巻かれ、続いて第２のシート５が、巻取マンドレル２５の停止または減速を必要とせずに、第１のシート６の巻物２の上に巻かれる。用語「巻物２」は、任意の特定の別個の巻物ではなく、単に、下にある巻物を示すものとして本明細書において用いられる。マンドレル２５の回転運動は、複合材シート６０の全幅Ｗ64がマンドレル２５の周りに巻かれるまで続けられる。とりわけ、マンドレル２５の回転運動は、少なくとも、複合材シート６０の後縁４８、とりわけ、第２のシート５の後縁８が、下にある巻物７４に固定されるまで続く。これは、高い生産効率につながる。
【００５９】
マンドレル２５が回転されるとき、接着剤が、ある程度の粘着性を得た後、上面４０に被覆された接着剤が上面および下面４０、５８の連続する部分を互いに結合するように、複合材シート６０の上面４０の部分が次々に複合材シート６０の下面５８の部分と接触する。したがって、複合材シート６０の上面４０に被覆された接着剤は、上にある巻物２の底面を、下にある巻物２の上面に固定する役目を果たす。
【００６０】
図１を参照すると、得られる回旋状管１は、長手方向の中心軸９を有する。得られる回旋状管１はまた、第１のシート６で形成された巻物２および第２のシート５で形成された巻物７４を含む。とりわけ、回旋状管１は、第１のセグメント６６、第２のセグメント７０および第３のセグメント６８を含む。第１のセグメント６６は、第１のシート６の複数の回旋状巻物２を含む。とりわけ、第１のセグメント６６は、好ましくは、第１のシート６の少なくとも２つの巻物２を含む。第１のシート６の巻物２は、複合材シート６０の上面４０に被覆された接着剤によって互いに接着固定されている。
【００６１】
回旋状巻管１において、回旋状に巻かれた第１のシート６の前縁３（複合材シート６０の前縁４６に相当する。）は、管１の内側の縁部を形成し、回旋状に巻かれた第１のシート６の後縁４は、下にある第１のシート６の巻物２に、かつその上に固定されている。
【００６２】
図１に示す通り、前縁３は、隣接する、とりわけ、上にある巻物２の表面と共に段状の輪郭を形成する長方形の断面形状または外形を有する。同様に、第１のシート６の後縁４は、隣接する、とりわけ、下にある、または上にある第２のシート５の巻物７４の表面と共に段状の輪郭を形成する長方形の断面形状または外形を有する。そのような外形は、隣接する巻物に対してナイフエッジになるまで薄くなる細長い三角形の形状の削がれた後縁を有する最先端の回旋状管（例えば、図３に示した管など）とは対照的である。
【００６３】
巻取マンドレル２５により複合材シート６０を巻き取ることによって回旋状巻管１を形成するプロセスの文脈において、第１のシート６が、第１のセグメント６６を形成しながら複数の巻物２に巻かれた後、マンドレル２５は、第２のシート５が、（以下でさらに詳細に論じる第３のセグメント６８を形成するために）それ自体の周りに巻かれ、ラップシーム４１内の第２のシート５の部分（すなわち、第２のシート５の前縁７から第１のシート６の後縁４に対応する位置まで）が、第１のシート６の２層１４、１５（巻きとも呼ばれる。）の間に配置されるように回転し続ける。したがって、回旋状管１の第２のセグメント７０は、ラップシーム４１の領域内の第１のシート６および第２のシート５の重なる部分によって形成されている。とりわけ、回旋状管１の第２のセグメント７０は、第１のシート６および第２のシート５の直接接着され、かつ重なる部分で形成されている。第２のセグメント７０は、第１のシート６の層および第２のシート５の層の間に位置する回旋状巻管１の下巻部分である。とりわけ、下巻部分７０は、ラップシーム４１の幅Ｗ22と等しい距離だけ、第１のシート６の第１の巻き１４の上、かつ第２のシート５の回旋状巻物７４の下に位置する。
【００６４】
下巻部分７０は、第２のシート５の前縁７および第１のシート６の後縁４の間を含み、その間に延びる。とりわけ、下巻部分７０は、第１および第２のシート６、５を接合する接着固定されたラップシーム４１である。
【００６５】
マンドレル２５が回転し続けるとき、第２のシート５の一部は、続いて、第１のシート６のみによって得られたはずの一周（すなわち、１つの回旋）とほぼ等しい距離だけ、下にある第１のシート６の層の上、かつ下巻部分７０の上に巻き、それによって第３のセグメント６８を形成する。したがって、第３のセグメント６８は、第１のシート６の周りに巻かれ、かつその上にある第２のシート５で形成されている。第３のセグメント６８は、第１のシート６の層の周りに巻かれ、かつその上にある第２のシート５から形成された少なくとも１つの巻物７４を含む。とりわけ、第３のセグメント６８は、好ましくは、第１のシート６の後縁４までの、第１のシート６の端部の周りの第２のシート５の少なくとも１つの巻物７４を含む（すなわち、第２のシート５は、３６０度を超えてマンドレル２５の周りに巻かれる）。第３のセグメント６８は、第２のシート５の１つを超える巻物７４を含み得ることが理解されるであろう。好ましくは、第２のシートの少なくとも１つの巻物７４は、複合材シート６０の上面４０に被覆された接着剤によって、下にある第１のシート６の層に接着固定されている。
【００６６】
第３のセグメント６８は、好ましくは、さらに上巻部分７２を含む。具体的には、マンドレル２５が、その巻取操作を続けるとき、第２のシート５の一部、とりわけ、端部は、それ自体の上に巻き、回旋状巻管１の第３のセグメント６８の上巻部分７２を形成する。具体的には、第１のシート６の後縁４に対応する位置から、第２のシート５の後縁８まで延びる第２のシート５の端部が、第３のセグメント６８の少なくとも１つの回旋状巻物７４の上に巻き、かつその上にある。したがって、上巻部分７２は、第２のシート５の後縁８を含む。すべての複合材シート６０が巻かれた後、マンドレルがさらに１回転または２回転回り続ける間、上巻部分７２は、複合材シート６０の上面４０に被覆された接着剤によって、下にある第２のシート５の回旋状巻物７４に接着固定される。
【００６７】
完成回旋状管１における巻取マンドレル２５の時計回りの巻取動作によって、第２のシート５の前縁７は、第１のシート６の後縁４の前に隣接して位置する。
【００６８】
第２のシート５の後縁８（すなわち、複合材シート６０の後縁４８）は、回旋状管１の外側のシームを画定し、複合材シート６０の上面４０に被覆された接着剤によって、下にある第２のシート５の巻物７４に、かつその上に固定される。第２のシート５の後縁８は、回旋状管１の全長に沿って平行に延びる。一般に、回旋状管１の長さは、長手方向の中心軸９と平行な広がりを指す。長手方向の中心軸９は、好ましくは、第１のシート６の巻物２の幾何学的中心と一致する。回旋状管１は、特定の巻取マンドレル２５に取り付けることができる任意の長さのものでよい。
【００６９】
第２のシート５は、第１のシート６の後縁４が管１から飛び跳ねるのを防ぐため、下にある第１のシート６の巻物２に、かつその上に固定する役目を果たす。下巻部分７０、とりわけ、第１のシート６の層１４、１５の間に固定された第２のシート５の一部は、第２のシート５が緩むのを防ぐため、きつく巻かれた管１を保ち、管１の巻き戻りを防ぐ。好ましくは、第２のシート５をラップシーム４１において第１のシート６に固定するために使用される接着剤は、第１のシート６が内側の巻物２においてそれ自体に接着するように使用される接着剤４０と同じである。
【００７０】
巻かれた回旋状管１の得られる寸法は、巻取マンドレル２５の寸法ならびに第１および第２のシート６、５の寸法に関連する。具体的には、回旋状管１の内径ＩＤ1は、複合材シート６０が周りに巻かれる巻取マンドレル２５の外径によって決まる。とりわけ、回旋状管１の内径ＩＤ1は一般に、巻取マンドレル２５の外径に等しい。
【００７１】
回旋状管１の外径ＯＤ1は一般に、第１および第２のシート６、５を含む複合材シート６０により製造された管１の断面の平均径である。とりわけ、回旋状管１の外径ＯＤ1は、巻取マンドレル２５の外径、第１のシート６の厚さＴ20および幅Ｗ24、ならびに第２のシート５の厚さＴ21および幅Ｗ23の関数である。具体的には、複合材シート６０が、設定外径の巻取マンドレル２５の周りに巻かれるとき、巻取マンドレル２５の周りの複合材シート６０の巻数は、第１のシート６の幅Ｗ24および厚さＴ20ならびに第２のシート５の幅Ｗ23および厚さＴ21によって決まる。巻取マンドレル２５の周りの第１のシート６または第２のシート５いずれかの巻きはそれぞれ、厚さＴ20またはＴ21の層を追加するため、形成されつつある回旋状管１の所望の外径ＯＤ1に寄与する。得られる巻かれた回旋状管１は、回旋状管１の外径ＯＤ1から回旋状管１の内径ＩＤ1を引いたものと定義される肉厚Ｔ1を有する。
【００７２】
第２のシート５の幅Ｗ23は、以下の式（２）による回旋状管１の寸法に関係する。とりわけ、第２のシート５の幅Ｗ23は、以下の式（２）を満たす：
Ｗ23≧Ｗ22＋（π*ＯＤ6）＋（Ｒ*２０ｍｍ）（２）
（式中、Ｒ＝Ｔ20／Ｔ21であり、２０ｍｍは式の定数であり、ＯＤ6は、第２のシート５なしで第１のシート６のみで形成された場合の回旋状管の理論上の外径である。）すなわち、式（２）の外径ＯＤ6は、第１のシート６のみを使用して形成されるであろう回旋状管の外径である。
【００７３】
第２のセグメント７０（すなわち、ラップシーム４１）の幅Ｗ22および第２のシート５の幅Ｗ23が最小計算寸法であること、ならびに特定の最終用途の仕様に合わせて、所望の通りさらに材料を使用できることを当業者なら理解するであろう。
【００７４】
したがって、本発明によれば、重なりシーム４１の第１のシート６上の第２のシート５の位置決め（すなわち、幅Ｗ22）は、式（１）により計算される（すなわち、Ｗ22≧Ｒ*８ｍｍ）。次いで、第２のシート５の必要な最小全幅Ｗ23が、比Ｒを使用して３つの寸法を合計して計算される。第１の寸法は、重なりシーム４１の幅Ｗ22である（すなわち、回旋状管１において第１のシート６を下巻する第２のシート５の部分）。第２の寸法は、第２のシート５の下巻なしでマンドレル２５の周りの紙厚Ｔ20の第１のシート６のみの回旋状巻管によって得られたはずの外周に近い（すなわち、π*ＯＤ6）。第３の寸法は、１つの完成した巻きから、それ自体の上に巻き続ける第２のシート５の部分の幅であり、比Ｒに２０ｍｍを掛けたものに等しい。
【００７５】
１つの実施形態において、第１のシート６は、紙材料、より好ましくは板紙（例えば、厚紙）材料で形成されている。板紙材料は、ある方向が他の方向よりも強い、木目に似た目を有する。第２のシート５は、好ましくは、第１のシート６のものと同じ材料組成の紙材料で形成されている。１つの実施形態において、第１のシート６の板紙材料の目が長手方向の中心軸９に対して平行に配向する一方、固定シートが最も柔軟になる向きになるように回旋状管１は巻かれる。好ましくは、第２のシート５の紙材料の目は、第１のシート６と同じ方向および方法で配向される。それによって、低圧縮強度および高ビーム強度が実現できる。
【００７６】
したがって、回旋状管１は、包装産業における紙管としての使用、とりわけ、例えば、カーペットなどの柔軟なウェブ材料を支持するためのコアとしての使用に非常に適している。好ましくは、本発明の回旋状管１は、センサ装置用、とりわけ、溶融金属加工産業において使用される使い捨てのセンサ装置用のキャリア管である。しかし、本発明の回旋状管１が、巻管を必要とする、または巻管の恩恵を受けるであろう任意の用途において使用され得ることを当業者なら理解するであろう。本発明の回旋状管１は紙または板紙の管に限定されないことも理解されるであろう。
【００７７】
回旋状管１の第２のシート５の比較的小さい厚さは、切削などの研磨加工を必要とせずに、第２のシート５の削がれていない後縁８が、下にある複合材シート６０の巻物層からめくれ上がるのを防ぐのに役立つ。回旋状管１の構成もまた、第１のシート６の後縁４が、下にある第１のシート６の巻物からめくれ上がるのを防ぐ。したがって、第１のシート６の後縁４において、隣接する下にある層または上にある層に対してほぼ直角に通常作用するめくれ上がる力は、大きな表面領域（すなわち、第２のシートの少なくとも１つの回旋７４および上巻７２の領域）にわたる第２のシート５の水平方向の剪断力によって打ち消される。
【００７８】
その結果、削ぐ必要はなく、火災および爆発の危険性が低減し、製造設備がより少なく、かつ全体的に製造コストが低減された非常に環境に優しい方法で回旋状管１を製造できる。さらに、滑らかな外面を有する回旋状管１が製造できる。
【００７９】
図５は、異なる回旋状に巻かれた、接着固定された複合材シートから形成された回旋状管１’の第２の実施形態を示す。中間層５０を除いて、本明細書に記載の通り、図５の回旋状管１’の構成および配置は、図１の回旋状管１のものと同じである。回旋状管１’を形成するために使用される複合材シートは、第１のシート６’、第２のシート５’および第３のシート５０’を含む。第１のシート６’は、前縁である第１の縁部３’および後縁である第２の縁部４’を有する。第２のシート５’は、前縁である第１の縁部７’および後縁である第２の縁部８’を有する。図４の複合材シート６０の第２のシート５と同様、第２のシート５’の前縁７’が、第１のシートの後縁４’に最小計算幅だけ重なるように、第２のシート５’の一部は、第１のシート６’の一部と重なる。第１および第２のシート６’、５’の重なった部分は、互いに接着固定されている。
【００８０】
回旋状管１と同様、図５の回旋状管１’は、第１のシートの複数の（好ましくは少なくとも２つの）回旋状巻物２’で形成された第１のセグメント６６’、下巻部分７０’、および第１のシート６’の周りに巻かれ、かつその上にある第２のシート５’で形成された第３のセグメント６８’を含む。下巻部分７０’の幅は式（１）を満たし、第２のシート５’の幅は式（２）を満たす：
Ｗ22≧Ｒ*８ｍｍ（１）
Ｗ23≧Ｗ22＋（π*ＯＤ6）＋（Ｒ*２０ｍｍ）（２）
（式中、Ｒは、第２のシート５’の厚さに対する第１のシート６’の厚さの比であり、８ｍｍは式の定数であり、２０ｍｍは式の定数であり、ＯＤ6は、第２のシート５’なしで第１のシート６’のみで形成された場合の回旋状管の理論上の外径である。）
しかし、図１の回旋状管１とは異なり、図５の回旋状管１’はさらに、下にある第１のシート６’の回旋状巻物２’および上にある第１のシート６’の回旋状巻物２’に固定された第３のシート５０’の少なくとも１つの回旋状巻物で形成された第４のセグメント８０’を含む。第３のシート５０’は、第１のシート６’の一部の上に積層され、これに接着固定された中間シートである。中間シートは、前縁である第１の縁部５１’および後縁である第２の縁部５２’を有する。完成回旋状管１’において、中間シート５０’は、少なくとも１つの回旋においてその前縁５１’から延び、次いで、後縁５２’におけるその最終幅まで少なくとも９０度だけそれ自体に重なる。中間シート５０’は、好ましくは、第２のシート５’の厚さより小さい厚さを有する。より好ましくは、中間シート５０’の厚さは、第２のシート５’の厚さの半分に等しい。中間シート５０’の後縁５２’は、好ましくは、第２のシート５’の前縁７’から離れて配置される。したがって、回旋状管１’を形成するために巻取マンドレル２５によって巻かれつつある複合材シートの文脈において、中間シート５０’の後縁５２’は、第２のシート５’の前縁７’の前で終わる。
【００８１】
中間シート５０’は、プラスチック、または薄いアルミニウム被覆を有する紙などのラミネートなどの耐湿性材料でできている。１つの実施形態において、中間シート５０’は、０．０５〜０．２ｍｍの範囲内の厚さ、より好ましくは０．１ｍｍの厚さを有するアルミ箔である。中間シート５０’は、回旋状管１’において水分バリア層としての役目を果たす。図５の水分バリアを含む回旋状管１’の残りの構成は、図１の回旋状管１のものと実質的に同一である。
【００８２】
これから本発明を以下の実施例を参照して説明する。実施例は、熱電対などのセンサを溶融金属に浸漬するためのキャリア管として使用される本発明の回旋状巻管を対象とする。しかし、本発明の回旋状管が、回旋状管を必要とする任意の用途および任意の産業において使用され得ることを当業者なら理解するであろう。
【実施例】
【００８３】
実施例１
図１に示す回旋状管１が形成される。第１のシート６は、厚さＴ20０．５６ｍｍおよび幅Ｗ24７１５ｍｍを有する。回旋状管１内の第１のシート６により形成される第１のセグメント６６は、内径ＩＤ1１８．１ｍｍを有する。第１のシート６のみによって形成されるであろう回旋状管の理論上の外径ＯＤ6は２９．５ｍｍである。第２のシート５は、厚さＴ21０．２ｍｍを有し、計算比Ｒ２．８、下巻部分７０の計算最小幅２２．４ｍｍ（すなわち、２．８*８ｍｍ）、第２のシート５の１つの回旋における計算距離９２．６ｍｍ（すなわち、２９．５ｍｍ*π）、上巻部分７２の計算幅５６ｍｍ（すなわち、２．８*２０ｍｍ）、および第２のシート５の全最小幅Ｗ23１７１ｍｍが得られる。複合材シート６０の全最小幅Ｗ64は８６３．６ｍｍである。
【００８４】
実施例２
図１に示す回旋状管１が形成される。第１のシート６は、厚さＴ20０．６ｍｍおよび幅Ｗ24１３０５ｍｍを有する。回旋状管１内の第１のシート６により形成される第１の回旋状セグメント６６は、内径ＩＤ1１８．１ｍｍを有する。第１のシート６のみによって形成されるであろう回旋状管の理論上の外径ＯＤ6は３６．８ｍｍである。第２のシート５は、厚さＴ21０．２ｍｍを有し、計算比Ｒ３．０、下巻部分７０の計算最小幅２４ｍｍ（すなわち、３．０*８ｍｍ）、第２のシート５の１つの回旋における計算距離１１５．６ｍｍ（すなわち、３６．８ｍｍ*π）、上巻部分７２の計算幅６０ｍｍ（すなわち、３．０*２０ｍｍ）、および第２のシート５の全最小幅Ｗ23１９９．６ｍｍが得られる。複合材シート６０の全最小幅Ｗ64は１４８０．７ｍｍである。
【００８５】
実施例３
図１に示す回旋状管１が形成される。第１のシート６は、厚さＴ20１ｍｍおよび幅Ｗ24１２５０ｍｍを有する。回旋状管１内の第１のシート６により形成される第１の回旋状セグメント６６は、内径ＩＤ1３０ｍｍを有する。第１のシート６のみによって形成されるであろう回旋状管の理論上の外径ＯＤ6は５０ｍｍである。第２のシート５は、厚さＴ21０．２５ｍｍを有し、計算比Ｒ４．０、下巻部分７０の計算最小幅３２ｍｍ（すなわち、４．０*８ｍｍ）、第２のシート５の１つの回旋における計算距離１５７ｍｍ（すなわち、５０ｍｍ*π）、上巻部分７２の計算幅８０ｍｍ（すなわち、４．０*２０ｍｍ）、および第２のシート５の全最小幅Ｗ23２６９ｍｍが得られる。複合材シート６０の全最小幅Ｗ64は１４８７ｍｍである。
【００８６】
実施例４
図５に示す回旋状管１’が形成される。第１のシート６は、厚さＴ20０．５６ｍｍおよび幅Ｗ24７１５ｍｍを有する。回旋状管１’内の第１のシート６’により形成される第１の回旋状セグメント６６’は、内径ＩＤ1１８．１ｍｍを有する。第１のシート６’のみによって形成されるであろう回旋状管の理論上の外径ＯＤ6は２９．５ｍｍである。第２のシート５’は、厚さＴ21０．２ｍｍを有し、計算比Ｒ２．８、下巻部分７０’の計算最小幅２２．４ｍｍ（すなわち、２．８*８ｍｍ）、第２のシート５’の１つの回旋における計算距離９２．６ｍｍ（すなわち、２９．５ｍｍ*π）、上巻部分７２の計算幅５６ｍｍ（すなわち、２．８*２０ｍｍ）、および第２のシート５’の全最小幅Ｗ23１７１ｍｍが得られる。複合材シートの全最小幅Ｗ64は８６３．６ｍｍである。
【００８７】
第１のシート６’の上面に付与される第３の（中間）シート５０’は、好ましくは、０．１ｍｍの厚さを有する。第３のシート５０’は、少なくとも第１のシート６’の２つの層２’の後に位置する。第３のシートの最小幅は、以下の式（３）を満たす：
第３のシート５０’の最小幅≧１．１５*（（（４*Ｔ20）＋ＩＤ1）*π）（３）
（式中、１．１５は式の定数であり、４は式の定数であり、Ｔ20は、第１のシート６’の厚さであり、ＩＤ1は、（巻取マンドレル２５の外径に等しい）回旋状管１’の内径である。）実施例４において、第３のシート５０’の計算最小幅は６９．７ｍｍである。式（３）は、第３のシート５０’の１つの完全な回旋を上回る、さらに約１５％多い第３のシート５０’の材料を与える。しかし、さらに多い材料が使用されてもよく、式の定数「１．１５」を大きくする式（３）の調整によって決まり得ることが理解されるであろう。第３のシート５０’は、ＯＤ6の計算において無視される。
【００８８】
第３のシート５０’はまた、任意の数の第１のシート６’の回旋の後に配置することができて、この場合、層の数に対応するために、係数「４*Ｔ20」が大きくされるであろう。例えば、第１のシート６’の３つの層の後の開始位置については、第３のシート５０’の幅は、以下の式により計算されるであろう：１．１５*（（（６*Ｔ20）＋ＩＤ1）*π）。
【００８９】
上述の実施形態には、その広い発明概念から逸脱することなく変更を加えることができることを当業者なら理解するであろう。したがって、本発明は、開示された特定の実施形態に限定されず、添付の特許請求の範囲により定義される本発明の趣旨および範囲に含まれる修正を対象に含むことを意図していることが理解される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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