(57)【要約】【課題】螺旋管の製管装置における外周側駆動ローラを小径化可能とし、ひいては駆動部を小型化可能とするとともに、帯状部材に対する案内機能を確保する。【解決手段】製管装置３によって帯状部材９０を螺旋状に巻回して螺旋管９を製管する。製管装置３の内周側駆動ローラ１１及び外周側駆動ローラ１２が、帯状部材９０を挟み付けて回転される。外周側駆動ローラ１２の軸線方向における案内溝対応位置には、ガイド部材１３が、外周側駆動ローラ１２より内周側駆動ローラ１１側へ突出されるように設けられている。ガイド部材１３は、外周側駆動ローラ１２の回転から切り離れている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周側部の長手方向に沿って案内溝が形成された帯状部材を、螺旋状に巻回して一周違いに隣接する縁どうしを接合することによって、螺旋管を製管する製管装置であって、
前記帯状部材を互いに挟み付けて回転される内周側駆動ローラ及び外周側駆動ローラと、
前記外周側駆動ローラの軸線方向における前記案内溝との対応位置に、前記外周側駆動ローラより前記内周側駆動ローラ側へ突出されるように設けられ、かつ前記外周側駆動ローラの回転から切り離れたガイド部材と、
を備えたことを特徴とする製管装置。
【請求項２】
前記ガイド部材が、前記外周側駆動ローラの軸線と直交する板形状になっており、前記外周側駆動ローラが、前記ガイド部材を回転可能に貫通していることを特徴とする請求項１に記載の製管装置。
【請求項３】
前記ガイド部材における、前記外周側駆動ローラから前記内周側駆動ローラ側への突出高さが、前記外周側駆動ローラから内周側駆動ローラとは反対側への突出高さより大きいことを特徴とする請求項２に記載の製管装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯状部材を螺旋状に巻回することによって螺旋管を製造する製管装置に関し、特に、外周側部の長手方向に沿って案内溝が形成された帯状部材を製管する製管装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
老朽化した下水管等の既設管の内周面に沿って更生管をライニングすることによって既設管を更生することは公知である。更生管の一例として、合成樹脂製の帯状部材を螺旋状に巻回することにより形成される螺旋管が知られている。帯状部材の外周側部にはリブや鋼鉄製の補強帯材が設けられている。これらリブや補強帯材によって案内溝が形成されている。案内溝は、帯状部材の外周側に開口するとともに、帯状部材の長手方向に沿って延びている。
【０００３】
帯状部材が、製管装置を用いて螺旋管に製管される（特許文献１〜３等参照）。製管装置の駆動部には、少なくとも一対の内周側及び外周側駆動ローラと、駆動モータと、これらを繋ぐギアが格納されている。
内周側駆動ローラは、円筒形状になっており、帯状部材の平坦な内周面に押し当てられる。
外周側駆動ローラは、大径ローラ部と、小径ローラ部を含む。大径ローラ部が、案内溝に嵌り込む。小径ローラ部が、帯状部材のリブ又は補強帯材の外周側の端面に押し当てられる（例えば特許文献１）。
【０００４】
これによって、外周側駆動ローラの小径ローラ部と内周側駆動ローラとにより帯状部材を挟み付けながら、これら駆動ローラが互いに同期して回転駆動される。
この回転駆動によって、帯状部材における未製管の後続帯部が、既に螺旋状に製管された先行螺旋管部へ順次送り込まれながら、後続帯部と先行螺旋管部の隣接する縁どうしが凹凸嵌合され、製管が進む。
【０００５】
大径ローラ部が案内溝に嵌ることで、帯状部材が外周側駆動ローラの軸線方向に位置決めされ、所定の軌道に沿って案内される。
したがって、従来の外周側駆動ローラは、駆動力を帯状部材に付与して製管を進める駆動機能と、帯状部材を所定の軌道に沿うよう案内する案内機能を併有していた。
【０００６】
外周側駆動ローラの大径ローラ部を案内溝の奥まで挿し込み、該大径ローラ部と内周側駆動ローラとで帯状部材の平坦部を挟み付ける製管装置もある（例えば特許文献２）。この場合、挟み付け力を大きくできる。大径ローラ部は、駆動機能と案内機能の両方の機能を担う。
【０００７】
特許文献３の製管装置においては、駆動部が、先行螺旋管部の内周側に配置されている。後続帯部が、該駆動部の内周側駆動ローラ及び外周側駆動ローラで挟み付けられるとともに先行螺旋管部へ向けて斜めに押し出される。後続帯部と先行螺旋管部の隣接する縁どうしが凹凸嵌合されることで、推進の反力が生まれ、製管装置が推進される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１３−２３４７０５号公報（図４）
【特許文献２】特開２０１０−０２３３５０号公報（図８）
【特許文献３】国際公開ＷＯ２０１６／１７５２４３（図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前掲特許文献１等の製管装置は、外周側駆動ローラに大径ローラ部を設ける必要があるために、駆動部が大型になる。小型化のために大径ローラ部の径を小さくすると、大径ローラ部と案内溝の引っ掛かりが浅くなり、帯状部材が外れ易くなる。
特許文献２の製管装置の場合は、外周側駆動ローラの大径ローラ部が一層大径になるとともに、ギアについても大径にする必要があり、駆動部が更に大型になる。帯状部材のリブの高さが大きくなると、駆動部がますます大型になる。
駆動部が大型になると、口径が小さい既設管や人孔に挿し入れることができず適用範囲が制限される。特に、特許文献３の製管装置の場合、駆動部を先行螺旋管部の内側に配置し、かつ外周側駆動ローラを内周側駆動ローラよりも先行螺旋管部側に配置する必要があるため、外周側駆動ローラが大径であると配置不能になる。
本発明は、かかる事情に鑑み、螺旋管の製管装置における外周側駆動ローラを小径化可能とし、ひいては駆動部を小型化可能とするとともに、帯状部材に対する案内機能を確保することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するため、本発明は、外周側部の長手方向に沿って案内溝が形成された帯状部材を、螺旋状に巻回して一周違いに隣接する縁どうしを接合することによって、螺旋管を製管する製管装置であって、
前記帯状部材を互いに挟み付けて回転される内周側駆動ローラ及び外周側駆動ローラと、
前記外周側駆動ローラの軸線方向における前記案内溝との対応位置に、前記外周側駆動ローラより前記内周側駆動ローラ側へ突出されるように設けられ、かつ前記外周側駆動ローラの回転から切り離れたガイド部材と、
を備えたことを特徴とする。
【００１１】
内周側駆動ローラは、帯状部材の内周面に押し当てられる。外周側駆動ローラは、帯状部材の外周面に押し当てられる。これら駆動ローラが、帯状部材を互いに挟み付けて回転されることによって製管が進む。
外周側駆動ローラは、主に製管を進める駆動機能を担う。帯状部材に対する案内機能は、ガイド部材が担う。したがって、外周側駆動ローラに案内用の大径ローラ部を設ける必要がなく、外周側駆動ローラを小径化できる。この結果、製管装置の駆動部を小型化できる。帯状部材のリブの高さが大きくても、確実に小型化できる。
ガイド部材は、外周側駆動ローラの軸線方向における案内溝対応位置に配置されることで、帯状部材の案内溝に嵌る。これによって、帯状部材を外周側駆動ローラの軸線方向に位置決めできる。更に、ガイド部材の内周側駆動ローラ側への突出高さを大きくして、案内溝に深く嵌め込むことで、帯状部材が製管装置から外れるのを確実に防止でき、帯状部材を正規の軌道に沿って確実に案内することができる。
ガイド部材の内周側駆動ローラ側への突出高さを大きくしても、駆動部の大型化を招くことはない。
【００１２】
前記ガイド部材が、前記外周側駆動ローラの軸線と直交する板形状になっており、前記外周側駆動ローラが、前記ガイド部材を回転可能に貫通していることが好ましい。
これによって、ガイド部材と外周側駆動ローラとを、外周側駆動ローラの軸線と直交する方向へは相対変位不能に係合できる。
１つのガイド部材が、複数の外周側駆動ローラに跨って配置されていてもよい。
【００１３】
前記ガイド部材における、前記外周側駆動ローラから前記内周側駆動ローラ側への突出高さが、前記外周側駆動ローラから内周側駆動ローラとは反対側への突出高さより大きいことが好ましい。
ガイド部材の内周側駆動ローラ側への突出高さを大きくすることによって、帯状部材が製管装置から外れるのを確実に防止できる。ガイド部材の前記反対側への突出高さを小さくすることによって、装置本体の駆動部を確実に小型化できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の製管装置によれば、外周側駆動ローラを小径化でき、ひいては駆動部を小型化できるとともに、ガイド部材によって案内機能を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、既設管を更生する様子を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明の第１実施形態に係る製管装置を模式的に示す解説側面図である。
【図３】図３は、前記製管装置によって製管中の更生管（螺旋管）の斜視図である。
【図４】図４は、前記製管装置の外周側駆動ローラ及びガイド部材の斜視図である。
【図５】図５は、図２のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
【図６】図６は、図２のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態を図面にしたがって説明する。
図１は、老朽化した既設管１を更生する様子を示したものである。既設管１としては、下水道管、上水道管、農業用水管、水力発電用導水管、ガス管等が挙げられる。既設管１の内壁に更生管９がライニングされる。更生管９は、長尺の帯状部材９０によって構成されている。
【００１７】
図５に示すように、帯状部材９０は、一定の断面を有して、同図の紙面と略直交する方向へ延びている。帯状部材９０は、ポリ塩化ビニル等の合成樹脂製の帯本体９０ａと、鋼鉄等の金属製の補強帯材９６を備えている。帯状部材９０の内周側面（更生管９となったとき内周側を向く面、図５において上面）は平坦になっている。帯状部材９０の外周側部（更生管９となったとき外周側を向く側部、図５において下側部）には、帯本体９０ａのリブ９５や補強帯材９６によって案内溝９５ｂが形成されている。案内溝９５ｂは、帯状部材９０の外周側に開口されるとともに、帯状部材９０の長手方向に沿って延びている。
【００１８】
図３及び図６に示すように、帯状部材９０が、製管装置３によって螺旋状に巻かれ、かつ一周違いに隣接する縁の嵌合部９３，９４（図６）どうしが凹凸嵌合によって接合されることで、螺旋管状の更生管９が形成される。以下、更生管９を適宜「螺旋管９」と称す。
【００１９】
図２及び図３に示すように、製管装置３は、装置フレーム３ｆと、駆動部１０と、先行管端ガイド２１，２２，２３と、これらを保持する装置フレーム３ｆ（図２において二点鎖線により模式的に図示）を備えている。駆動部１０が、帯状部材９０における既に螺旋状に製管された先行管部９１の内周側に配置され、かつ帯状部材９０における未製管の後続帯部９２と係合している。先行管端ガイド２１，２２，２３が、先行管部９１の延伸端部９１ｅと係合している。
なお、延伸端部９１ｅとは、先行管部９１が管軸に沿って延伸されていく方向の前端（図１において左端）の約一周部分を言う。
【００２０】
図２に示すように、駆動部１０は、２つ（複数）の駆動ローラ対１０Ｘ，１０Ｘと、２つ（複数）のガイド部材１３，１３を含む。２つの駆動ローラ対１０Ｘ，１０Ｘが後続帯部９２の送り方向ａ９２に沿って並んで配置されている。各駆動ローラ対１０Ｘは、内周側駆動ローラ１１と、外周側駆動ローラ１２を含む。
【００２１】
図５に示すように、内周側駆動ローラ１１は、円筒形状になっている。内周側駆動ローラ１１の軸線は、製管装置３の幅方向（図５において左右方向）へ向けられている。内周側駆動ローラ１１が、後続帯部９２の平坦な内周側面に押し当てられている。
【００２２】
外周側駆動ローラ１２は、円筒形状になっている。外周側駆動ローラ１２の軸線は、内周側駆動ローラ１１の軸線と平行に、製管装置３の幅方向（図５において左右方向）へ向けられている。外周側駆動ローラ１２の軸線方向の中間部には、ピンチ部１２ａが設けられている。ピンチ部１２ａの外周面には、滑り止め手段として平目ローレットが形成されている。
ピンチ部１２ａが、後続帯部９２の外周部に押し当てられている。具体的には、補強帯材９６の外周側面（図５において下面）に押し当てられている。
内周側駆動ローラ１１とピンチ部１２ａとが、後続帯部９２を内周側及び外周側から挟み付けている。
なお、ピンチ部１２ａが、リブ９５の外周側端面（図５において下端面）に押し当てられていてもよく、リブ９５及び補強帯材９６の両方に押し当てられていてもよい。  
【００２３】
図示は省略するが、駆動部１０には、駆動モータ及びギアボックスが設けられている。駆動モータが、ギアを介して各駆動ローラ１１，１２にトルク伝達可能に連結されている。
【００２４】
図５に示すように、外周側駆動ローラ１２の軸線方向における、ピンチ部１２ａを挟んでその両側が、案内溝９５ｂとの対応位置となっている。該案内溝対応位置にそれぞれガイド部材１３が配置されている。各ガイド部材１３は、外周側駆動ローラ１２の軸線と直交する板形状になっている。図２に示すように、ガイド部材１３は、外周側駆動ローラ１２から後続帯部９２の送り方向ａ９２に沿って斜めに延出されている。ガイド部材１３の延出方向の先端部は、幅細に形成されるとともに、先行管部９１の近くに達している。図４に示すように、２つ（複数）のガイド部材１３，１３が、外周側駆動ローラ１２の軸線方向に互いに離れて平行に並んでいる。
【００２５】
各ガイド部材１３が、２つ（複数）の外周側駆動ローラ１２，１２に跨っている。ガイド部材１３には、２つ（複数）の貫通穴１３ｃ，１３ｃが形成されている。これら貫通穴１３ｃ，１３ｃは、２つの外周側駆動ローラ１２と一対一に対応している。各外周側駆動ローラ１２が、対応する貫通穴１３ｃを回転可能に貫通している。ガイド部材１３は、外周側駆動ローラ１２の回転から切り離れている。
貫通穴１３ｃの内周面にベアリング（軸受）が設けられていてもよい。
【００２６】
図５に示すように、ガイド部材１３は、貫通穴１３ｃひいては外周側駆動ローラ１２より内周側駆動ローラ１１側（図５において上側）に突出された第１部分１３ａと、貫通穴１３ｃひいては外周側駆動ローラ１２より内周側駆動ローラ１１とは反対側（図５において下側）に突出された第２部分１３ｂとを有している。外周側駆動ローラ１２からの第１部分１３ａの突出高さＨ１３ａは、第２部分１３ｂの突出高さＨ１３ｂより大きい（Ｈ１３ａ＞Ｈ１３ｂ）。
【００２７】
図５に示すように、各ガイド部材１３の第１部分１３ａが、後続帯部９２における対応する案内溝９５ｂに嵌り込んでいる。ガイド部材１３によって、駆動部１０から先行管部９１までの間における後続帯部９２の軌道が設定されている。
【００２８】
図２に示すように、管端ガイド２１は、一対のプレート状になっており、製管装置３の推進方向の前側部（図２において左側）に配置され、先行管部９１の延伸端部９１ｅを内周側と外周側から挟み付けて摩擦抵抗を発生させている。
管端ガイド２２は、ローラ状になっており、製管装置３の推進方向の後側部（図２において右側）に配置され、先行管部９１の延伸端部９１ｅを内周側から押さえ付けている。
管端ガイド２３は、プレート状になっており、製管装置３の推進方向における管端ガイド２２の少し前方（図２において左側）に配置され、先行管部９１の延伸端部９１ｅを外周側から押さえている。
【００２９】
製管装置３は、非内周規制構造になっている。つまり、先行管部９１の延伸端部９１ｅの断面（形状、周長、直径）を内周側から規制する、所謂リンクローラ等の内周規制体を有していない。延伸端部９１ｅが内周側へ解放された状態になっている。
内周規制体がない場合、先行管部９１へ後続帯部９２との嵌合の速度が不安定となりやすく、結果、後続帯部９２の供給速度が過剰となるおそれがある。しかし、軌道ガイド部材３１によって、後続帯部９２が座屈することはなくなる。
【００３０】
製管装置３によって、更生管９（螺旋管）が次のようにして製管される。
図１に示すように、既設管１内に先行管部９１がある程度形成されているものとする。
帯状部材９０の後続帯部９２は、人孔４から先行管部９１の内部を経て、製管装置３の駆動部１０へ導入され、駆動ローラ１１，１２によって挟み付けられている（図２）。
駆動ローラ１１，１２が、互いに同期して回転駆動される。これによって、後続帯部９２が先行管部９１の延伸端部９１ｅへ向けて斜めに押し出される。
管端ガイド２３上又はその近傍の嵌合位置９０ｐ（図３）において、後続帯部９２の第２嵌合部９４と、先行管部９１の一周先行する部分の第１嵌合部９３とが嵌合される。
嵌合によって、推進反力が生じ、製管装置３が螺旋状の巻回方向に沿って図３において時計回りに推進される。これによって、製管装置３を自走させながら、既設管１の内面に沿って更生管９を製管できる。
【００３１】
ガイド部材１３が案内溝９５ｂに嵌ることで、後続帯部９２を、ガイド部材１３の延び方向に沿って案内できる。
ガイド部材１３の第１部分１３ａの突出高さを十分大きくして、案内溝９５ｂに深く嵌め込むことで、後続帯部９２が製管装置３から外れるのを確実に防止できる。かつ、後続帯部９２を駆動ローラ１１，１２の軸線方向に確実に位置決めできる。更には、駆動部１０から先行管部９１までの間の後続帯部９２を、ガイド部材１３により設定された軌道に沿って確実に案内でき、後続帯部９２の脱線を防止することができる。ひいては、後続帯部９を先行管部９１の延伸端部９１ｅに確実に送り込んで嵌合させることができ、螺旋管９を確実に製管することができる。
【００３２】
外周側駆動ローラ１１は、後続帯部９２を押し出す駆動機能だけを有していればよく、後続帯部９２を所定の軌道に沿うよう案内する案内機能を有している必要がない。したがって、外周側駆動ローラ１１に案内用の大径ローラ部を設ける必要がなく、外周側駆動ローラを小径化できる。この結果、駆動部１０を小型化できる。揖斐状部材９０のリブ９５の高さが大きくても、駆動部１０を確実に小型化できる。
また、ガイド部材１３の第２部分１３ｂの突出高さＨ１３ｂを第１部分１３ａの突出高さＨ１３ａより小さくことによって、駆動部１０を一層小型化できる。
ガイド部材１３の第１部分１３ａについては、突出高さＨ１３ａひいては案内溝９５ｂへの陥入深さを大きくすることで、案内機能を確実に発揮させることができる。突出高さＨ１３ａを大きくしても、駆動部１０の大型化を招くことがない。
メンテナンス等の際は、外周側駆動ローラ１１を軸線方向に引き抜くことで、外周側駆動ローラ１１とガイド部材１３を簡単に分離できる。
【００３３】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の改変をなすことができる。
例えば、駆動ローラ対１０Ｘの数は、２つに限られず、１つだけであってもよく、３つ以上であってもよい。
ガイド部材１３の数は、２つに限られず、１つだけであってもよく、３つ以上であってもよい。
駆動ローラ対１０Ｘが、後続帯部９２と先行管部９１の嵌合位置９０ｐに配置されていてもよい。内周側駆動ローラ１１と外周側駆動ローラ１２とで嵌合位置９０ｐにおける後続帯部９２と先行管部９１を直接的に挟み付けて嵌合させてもよい。
製管装置が、所謂リンクローラ等の内周規制体を有していてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、例えば下水道管、上水道管、農業用水管等の更生技術に適用できる。
【符号の説明】
【００３５】
１          既設管（外周規制体）
３          製管装置
３ｆ        装置フレーム
４          人孔
１０        駆動部
１０Ｘ      駆動ローラ対
１１        内周側駆動ローラ
１２        外周側駆動ローラ
１２ａ      ピンチ部
１３        ガイド部材
１３ａ      第１部分
１３ｂ      第２部分
Ｈ１３ａ      第１部分の突出高さ
Ｈ１３ｂ      第２部分の突出高さ
１３ｃ      貫通穴
２１        管端ガイド
２２        管端ガイド
２３        管端ガイド
９          更生管（螺旋管）
９０        帯状部材
９０ａ      帯本体
９１        先行管部
９１ｅ      先行管部の延伸端部
９２        後続帯部
９３        第１嵌合部
９４        第２嵌合部
９５        リブ
９５ｂ      案内溝
９６        補強帯材
【図１】
2019018475.tif 000003
【図２】
2019018475.tif 000004
【図３】
2019018475.tif 000005
【図４】
2019018475.tif 000006
【図５】
2019018475.tif 000007
【図６】
2019018475.tif 000008