(57)【要約】      （修正有）【課題】設置スペースや設備費を節約することが可能曲げ方法及び曲げ加工装置を提供する。【解決手段】管の少なくとも一方端に密栓を取り付けて前記管内に氷曲げ液を注入する注入機と前記管内に注入した氷曲げ液を冷凍する冷凍装置と前記氷曲げ液が冷凍された管を曲げる曲げ機５００と前記管内の冷凍した氷曲げ液を解凍する解凍装置と曲げが完了した前記管の密栓を取り外す開栓機７００とを備える冷凍曲げ装置と管の両端に密栓を取り付けて前記管内に注入する注入機と前記管内の注入液を加圧する加圧装置１０００と、この加圧装置より加圧された管を曲げる曲げ機と曲げが完了した前記管の密栓を取り外す開栓機を備える加圧曲げ装置とを少なくとも前記曲げ機を共通として隣接配置し、曲げ加工の対象となる管が一重の単管の場合は前記加圧曲げ装置を使い、曲げ加工の対象となる管が複数の管からなる多重管の場合は、前記冷凍曲げ装置を使用する。【選択図】図４
2004351442.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管の少なくとも一方端に密栓を取り付けて前記管内に氷曲げ液を注入する注入機と、前記管内に注入した氷曲げ液を冷凍する冷凍装置と、前記氷曲げ液が冷凍された管を曲げる曲げ機と、前記管内の冷凍した氷曲げ液を解凍する解凍装置と、曲げが完了した前記管の密栓を取り外す開栓機とを備える冷凍曲げ装置と、
管の両端に密栓を取り付けて前記管内に注入する注入機と、前記管内の注入液を加圧する加圧装置と、この加圧装置により加圧された管を曲げる曲げ機と、曲げが完了した前記管の密栓を取り外す開栓機を備える加圧曲げ装置と、
を少なくとも前記曲げ機を共通として隣接配置し、
曲げ加工の対象となる管が一重の単管の場合は、前記加圧曲げ装置を使い、曲げ加工の対象となる管が複数の管からなる多重管の場合は、前記冷凍曲げ装置を使用するようにしたことを特徴とする曲げ加工方法。
【請求項２】
管の少なくとも一方端に密栓を取り付けて前記管内に氷曲げ液を注入する注入機と、前記管内に注入した氷曲げ液を冷凍する冷凍装置と、前記氷曲げ液が冷凍された管を曲げる曲げ機と、前記管内の冷凍した氷曲げ液を解凍する解凍装置と、曲げが完了した前記管の密栓を取り外す開栓機とを備える冷凍曲げ装置と、
管の両端に密栓を取り付けて前記管内に注液する注入機と、前記管内の注入液を加圧する加圧装置と、この加圧装置により加圧された管を曲げる曲げ機と、曲げが完了した前記管の密栓を取り外す開栓機とを備える加圧曲げ装置と、
を隣接配置して構成され、
前記注入機、前記曲げ機、前記開栓機のうち少なくとも１つを兼用してなることを特徴とする曲げ加工装置。
【請求項３】
前記冷凍曲げのための氷曲げ液と、前記加圧曲げのための注入液を互いに異なる組成物とするとともに、前記冷凍曲げ装置に設ける氷曲げ液の循環経路を、
前記注入機から、前記冷凍装置、前記曲げ装置を経て前記解凍装置に到る管と一緒に氷曲げ液が移動する第１移動路と、
解凍装置に設けられ解凍されて管から流出する氷曲げ液を受ける氷曲げ液貯留槽から前記注入機へ、管路を通って氷曲げ液が移動する第２移動路とで構成し、
前記加圧曲げ装置に設ける前記加圧曲げのための注入液の循環経路を、
前記注入機から、前記加圧曲げ装置を経て前記開栓機に到る管と一緒に氷曲げ液が移動する第３移動路と、
前記開栓機に設けられ開栓後管から流出する注入液を受ける注入液受けから前記注入機へ、管路を通って注入液が移動する第４移動路とで構成したことを特徴とする請求項１に記載の曲げ加工装置。
【請求項４】
少なくとも前記冷凍曲げ装置の前記注入機と、前記加圧曲げ装置の前記注入機とを兼用するとともに、この注入機に設ける注入口と前記氷曲げ液貯留槽及び注入液貯留槽とを切替弁を介して連結したことを特徴とする請求項２に記載の曲げ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、自動二輪車、雪上車、四輪自動車、船舶等のエンジンに用いられ、曲げ部を有する排気管を製造する曲げ加工方法及び曲げ加工装置、あるいは、気体や液体、粉体等の固形物、さらには固形物が混じった気体や液体あるいは気液混合流体の搬送用管で曲げ部を有するものの曲げ加工方法及び曲げ加工装置、さらに、管楽器を構成する曲がり管の曲げ加工方法及び曲げ加工装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、搬送用管の曲がり管部は、例えばステンレス鋼管の素材管を所定の形状に曲げることによって形成している。この種の管は、管内を流動物が円滑に流れることができるとともに、排気管においては途中で圧力波が不必要に反射することがないように、内径が一定であることが望ましい。しかし、管を曲げると、曲げ外側の部分が内側へ偏在するようになって曲げ外側の曲率が内側の曲率より小さくなるから、従来の管においては、曲部分で部分的に偏平となり、内部の通路断面積が小さくなってしまうという不具合があった。
【０００３】
このような不具合は、曲部分の内部に液体を密封した状態で折曲げ加工を行うことによって、ある程度は解消することができる（例えば特許文献１、特許文献２）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２５４１１２号公報（第１〜第１２頁、図１〜図１４）
【０００５】
【特許文献２】
特開平５−２００４３７１号公報（第１〜第３頁、図３）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特許文献１の曲げ装置によれば、管内を加圧しつつ曲げ加工することはできるが、しかし、管の種別によっては管内に氷曲げ液を充填して凍結し、それと曲げ加工した方が良い場合があるが、それができない。
【０００７】
また、特許文献２の曲げ加工方法によれば、管内に氷曲げ液を充填して凍結し、それを曲げ加工することの開示はあるが、管の種別によっては管内を加圧しつつ曲げ加工した方が良い場合があるが、それができない。
【０００８】
この管内に氷曲げ液を充填して凍結して曲げ加工する装置と、管内を加圧しつつ曲げ加工する装置の両方を工場内に並列設置することで、この課題は解決できるが、設置スペースや設備費が嵩む。
【０００９】
この発明は、このような問題点を解消するためになされたもので、管内に氷曲げ液を充填して凍結して曲げる加工と、管内を加圧しつつ曲げる加工の両方の曲げ加工ができ、設置スペースや設備費を節約することが可能な曲げ加工方法及び曲げ加工装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。
【００１１】
請求項１に記載の発明は、管の少なくとも一方端に密栓を取り付けて前記管内に氷曲げ液を注入する注入機と、前記管内に注入した氷曲げ液を冷凍する冷凍装置と、前記氷曲げ液が冷凍された管を曲げる曲げ機と、前記管内の冷凍した氷曲げ液を解凍する解凍装置と、曲げが完了した前記管の密栓を取り外す開栓機とを備える冷凍曲げ装置と、
管の両端に密栓を取り付けて前記管内に注入する注入機と、前記管内の注入液を加圧する加圧装置と、この加圧装置により加圧された管を曲げる曲げ機と、曲げが完了した前記管の密栓を取り外す開栓機を備える加圧曲げ装置と、
を少なくとも前記曲げ機を共通として隣接配置し、
曲げ加工の対象となる管が一重の単管の場合は、前記加圧曲げ装置を使い、曲げ加工の対象となる管が複数の管からなる多重管の場合は、前記冷凍曲げ装置を使用するようにしたことを特徴とする曲げ加工方法である。
【００１２】
この請求項１に記載の発明によれば、冷凍曲げ装置の構成の一部と、加圧曲げ装置の構成の一部とを兼用して隣接配置することで設備スペースや設備費を節約した曲げ加工装置を使い、曲げ加工の対象となる管が一重の単管の場合は、加圧曲げ装置を使い、曲げ加工の対象となる管が複数の管からなる多重管の場合は、冷凍曲げ装置を使用するようにしている。これにより、管の種別に対応し、それぞれ曲げ部において部分的に偏平となったり、管の外観性が悪化しない曲げ加工が可能となる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、管の少なくとも一方端に密栓を取り付けて前記管内に氷曲げ液を注入する注入機と、前記管内に注入した氷曲げ液を冷凍する冷凍装置と、前記氷曲げ液が冷凍された管を曲げる曲げ機と、前記管内の冷凍した氷曲げ液を解凍する解凍装置と、曲げが完了した前記管の密栓を取り外す開栓機とを備える冷凍曲げ装置と、
管の両端に密栓を取り付けて前記管内に注液する注入機と、前記管内の注入液を加圧する加圧装置と、この加圧装置により加圧された管を曲げる曲げ機と、曲げが完了した前記管の密栓を取り外す開栓機とを備える加圧曲げ装置と、
を隣接配置して構成され、
前記注入機、前記曲げ機、前記開栓機のうち少なくとも１つを兼用してなることを特徴とする曲げ加工装置である。
【００１４】
この請求項２に記載の発明によれば、冷凍曲げ装置と加圧曲げ装置とを隣接配置して構成され、注入機、曲げ機、開栓機のうち少なくとも１つを兼用してなることで、設置スペースや設備費を節約することが可能である。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、前記冷凍曲げのための氷曲げ液と、前記加圧曲げのための注入液を互いに異なる組成物とするとともに、前記冷凍曲げ装置に設ける氷曲げ液の循環経路を、
前記注入機から、前記冷凍装置、前記曲げ装置を経て前記解凍装置に到る管と一緒に氷曲げ液が移動する第１移動路と、
解凍装置に設けられ解凍されて管から流出する氷曲げ液を受ける氷曲げ液貯留槽から前記注入機へ、管路を通って氷曲げ液が移動する第２移動路とで構成し、
前記加圧曲げ装置に設ける前記加圧曲げのための注入液の循環経路を、
前記注入機から、前記加圧曲げ装置を経て前記開栓機に到る管と一緒に氷曲げ液が移動する第３移動路と、
前記開栓機に設けられ開栓後管から流出する注入液を受ける注入液受けから前記注入機へ、管路を通って注入液が移動する第４移動路とで構成したことを特徴とする請求項１に記載の曲げ加工装置である。
【００１６】
この請求項３に記載の発明によれば、設備スペースや設備費を節約することが可能であることに加え、管内に注入する液体を、冷凍曲げ及び加圧曲げのそれぞれの曲げ加工に適合するものとすることができるとともに、曲げ加工を継続しても両種の液体が混ざり合うことなく、安定した冷凍曲げ及び加圧曲げのそれぞれの曲げ加工が可能となる。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、少なくとも前記冷凍曲げ装置の前記注入機と、前記加圧曲げ装置の前記注入機とを兼用するとともに、この注入機に設ける注入口と前記氷曲げ液貯留槽及び注入液貯留槽とを切替弁を介して連結したことを特徴とする請求項２に記載の曲げ加工装置である。
【００１８】
この請求項４に記載の発明によれば、冷凍曲げ装置の注入機と、加圧曲げ装置の注入機とを兼用するので、設備スペースや設備費を節約することが可能であることに加え、管内に注入する際の注入口も共用化でき、且つ管内に注入する液体を、冷凍曲げ及び加圧曲げのそれぞれの曲げ加工に適合するものとすることができ、曲げ加工を継続しても両種の液体が混ざり合うことなく安定した冷凍曲げ及び加圧曲げのそれぞれの曲げ加工が可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の曲げ加工方法及び曲げ加工装置の一実施の形態を図面に基づいて詳細に説明するが、この発明は、この実施の形態に限定されない、また、この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明の用語の意義は、これに限定されない。
【００２０】
この実施の形態では、曲げ加工方法及び曲げ加工装置が適用される多重管からなる素材管及びその製造方法について説明する。
［多重管からなる素材管及びその製造方法］
図１は多重管からなる素材管及びその製造方法を示す。図１の実施の形態では、内管１にフランジ状のフレア部１ｂが設けられ、外管２にフランジ状のフレア部２ｂが設けられているが、これに限定されない。
＜多重管からなる素材管＞
少なくとも、内管１と外管２からなる２重の多重管３は、素材管であり、この多重管３の外管２と、その内管１の間に繊維状の充填材４が配置されている。充填材４には、管曲げ部において所定ピッチで切り込み５を入れ、切り込みを曲げ外側に設ける場合には、曲げたときに切り込み５が開いて外管２の曲げ外側の凹凸を小さくできる。また、切り込みを曲げ内側に設ける場合には、曲げたときに切り込み５が重なり合うことで曲げ内側の大きな膨れを防止できる。すなわち、外側にのみ外観性が要求される場合には、曲げ外側となる部位のみにおいて充填材４に所定ピッチで切り込み５を設け、内側にのみ外観性が要求される場合には、曲げ内側となる部位のみにおいて充填材４に所定ピッチで切り込み５を設けるようにしても良い。この実施の形態のように両側において外観性を要求される場合には、曲げ両側で充填材に所定ピッチで切り込みを設けるようにする。切り込み５の長さは曲げ両側でそれぞれ、内管１に充填材４を巻き付けた状態で円周角で１０度から１８０度の所望の角度とする。曲げの片側だけに設ける場合では１０度から１８０度、さらには１８０度以上の内の所望の角度とする。
【００２１】
また、内管１の管曲げ部の下流側、上流側の少なくとの一方にパンチング孔１ａを設ける一方、管曲げ部にはパンチング孔を配置しないようにし、管曲げ部の強度を低下することなく、パンチング孔１ａから氷曲げ液を注入した後凍結して曲げることができる。
【００２２】
内管１にパンチング孔１ａを設けると、特に曲げ外側となる部分は曲げ時に大きな引張り力が作用するので、パンチング孔１ａが引き伸ばされて歪み、パンチング孔１ａから亀裂が入って内管１が切れてしまう。同様に曲げ内側となる部分には曲げ時に圧縮力が作用し、パンチング孔１ａが一方方向に縮むように歪んで座屈し、しわが発生して内管１の内側方向に膨れて内管１内を気体通路とする場合の通路抵抗が増加したり、パンチング孔１ａの縁から亀裂が入って切れてしまう。これらを防止するため、少なくとも内管１の曲げ外側となる部分にパンチング孔１ａは設け無いようにする。さらには、内管１の曲げ内側となる部分もパンチング孔１ａは設け無いようにする。なお、多重管３が排気管として使用される場合、内管１を通る排気ガスの圧力変動は排気騒音の原因となる。多重管３の曲げ部を除く部分に設けられるパンチング孔１ａは、内管１と外管２の間に配置される充填材部分に排気圧力を導くことで圧力変動を緩和し、排気騒音を低減できるものである。内管１の曲げ内側となる部分にパンチング孔１ａを設けても配置ピッチが大きい、あるいは孔径を小さくし曲げによる前記する悪影響が小さい場合には、内管１の曲げ内側あるいは／及び外側となる部分にパンチング孔１ａを設けて排気騒音をより低減するようにしても良い。また、排気騒音低減用のパンテング孔１ａは、注水時の氷曲げ液の通路としても利用できる。
【００２３】
このように、多重管３の管曲げ部の外管２と、その内管１の間に繊維状の充填材４を配置し、管曲げ部の構造が簡単で外観性に優れる。さらに、内管に内外に連通するパンチング孔を設けることなく搬送用管とて使用する場合には、流体の流動性に優れる。
【００２４】
この多重管３は、前記したように排気管等に用いられ、管曲げ部の外管２と、その内管１の間に耐熱性の繊維状で多孔質の充填材４を配置するようにした。多重管３からなる素材管のみでなく製品の排気管も同様であり、内管１を排気通路とする排気管では、充填材４により消音性能が向上し、触媒ファィバーなら排気ガスの浄化性向上、熱放射防止性向上、熱遮断性向上、防音性向上等が可能である。
＜多重管からなる素材管の製造方法＞
多重管からなる素材管の製造方法は、グラスファィバーである繊維状の充填材４を所定長さに切断し、のり溶液に浸漬する。内管１の管曲げ部の下流側、上流側の少なくとも一方にパンチング孔１ａを設け、この内管１の外周に、のり溶液に浸漬済みの繊維状の充填材４を２〜３周巻き付ける。
【００２５】
繊維状の充填材４の巻付けは、内管１のフランジ状のフレア部１ｂを基準に正確に行なうことができ、この繊維状の充填材４に所定ピッチで切り込み５を入れ、炉で乾燥して、それを外管２内に挿入する。この挿入時、繊維状の充填材４がばらけないで、直管での挿入は簡単で生産性が向上する。
【００２６】
そして、内管１のフランジ状のフレア部１ｂが、外管２のフランジ状のフレア部２ｂに入り込み、この位置でスポット溶接１１を行なう。
【００２７】
なお、切り込み５を巻き付け前例えばのり溶液浸漬前に実施するようにもできる。この場合、充填材４の端部からの切り込み５の位置、切り込み長さ、充填材４の端部の巻き付け位置を所定の値に管理する。
【００２８】
内管１には、曲げ部の下流側、上流側の少なくとも一方にパンチング孔１ａを設ける一方、曲げ部にはパンチング孔１ａを配置しないようにしており、曲げ部で内管１が破損することがない。また、のり溶液中の、のり成分は凍結液に溶解し、のりが変質しないようにしている。
【００２９】
このように、内管１外周に繊維状の充填材４を巻き付けた状態で外管２内に挿入して配置し、少なくとも、内管１と外管２からなる多重管３とし、この多重管３の管内に氷曲げ液を注入した後凍結し、氷曲げ液が凍結した状態で、充填材配置部で曲げ、低コストで、外観性に優れ、流体の流動性に優れる曲がり部を有する管を得ることが可能である。
［多重管からなる素材管の冷凍曲げ方法］
図２は多重管からなる素材管の冷凍曲げ方法を示す。この実施の形態の多重管からなる素材管の冷凍曲げ方法は、圧力注水工程Ａ１、密栓注水工程Ｂ１、気泡抜き工程Ｃ１、冷凍工程Ｄ１、曲げ工程Ｅ１、栓抜き工程Ｆ１、解凍工程Ｇ１、開栓工程Ｈ１、脱水工程Ｉ１及び検査工程Ｊ１を有し、多重管の各工程間の移動はオペレータが行なうが、移動装置で自動的に移動するようにしてもよい。
【００３０】
圧力注水工程Ａ１では、少なくとも、内管１と外管２からなる多重管３であり、内管１と外管２の間に繊維状の充填材４を配置した直管（真直、略直）の素材管に氷曲げ液を圧力注水機１００により注水する。この氷曲げ液の注水は、素材管を直立させて内管１の内部にシール１０１を入れ、シール１０１の上方を押捧１０２で押圧してシール１０１を所定位置とし、その後シール１０１を拡張させて内管１の内壁との間を水密にし、内管１の下方から圧力を掛ける。氷曲げ液は、パンチング孔１ａから繊維状の充填材４を通り上方へ流れ、空気を押し出して充填材４に吸水させることができる。この圧力注水工程Ａ１が充填材配置部への第１注入工程を構成する。
【００３１】
密栓注水工程Ｂ１では、密栓注水機２００により多重管３の一端にカプラ側密栓１３を設け、このカプラ側密栓１３を取り付けた一端側を下側にして多重管３を直立させ、他端に開にした状態のクランプ側密栓１４を嵌め合せ、カプラ側密栓１３側から一定量の氷曲げ液を注水する。注水後、クランプ側密栓１４を多重管３の一端にシールさせつつ、嵌合固着する閉状態とする。
【００３２】
気泡抜き工程Ｃ１では、泡抜き機３００の直進フィーダ３０１にクランプ側密栓１４を下にして多重管３を直立させて取り付け、カプラ側密栓１３に真空引きカプラ３０２を接続し、直進フィーダ３０１により加振して多重管３の充填材配置部のエア抜きを行なう。
【００３３】
なお、繊維状の充填材４の部分にエアが残り易いので、圧力注水工程Ａ１で気泡抜き工程Ｃ１を兼ねさせるようにしても良い。すなわち、内管１の下方からの氷曲げ液の注水の圧力を上げるようにするか、真空ポンプにより充填材４の上方の空間の圧力を下げるようにして、より確実に気泡抜きができるようにする。
【００３４】
この密栓注水工程Ｂ１が非配置部への第２注入工程を構成し、圧力注水工程Ａ１である充填材配置部への第１注入工程後、密栓注水工程Ｂ１である非配置部への第２注入工程を実施することで、氷曲げ液を効率的に注入することができる。
【００３５】
冷凍工程Ｄ１では、多重管３のカプラ側密栓１３にエア抜きカプラ１７を接続し、カプラ側密栓１３をクランプして吊り下げ、多重管３を冷凍槽４００に入れ、冷凍機４０１により多重管３の内部を凍結させる。この凍結時に凝固に伴う氷曲げ液の体積膨張により押し出されるエアは、エア抜きカプラ１７から排気される。
【００３６】
曲げ工程Ｅ１では、多重管３からなる凍結した素材管を曲げ機５００により曲げる。
【００３７】
栓抜き工程Ｆ１では、密栓取外台１８９が備えられ、オペレータは曲げ完了の多重管３のクランプ側密栓１４を密栓取外台１８９の栓抜き１８に掛け、この栓抜き１８によってクランプ側密栓１４を外す。ここでは氷曲げ液は凍結したままであり、多重管３から流出しない。クランプ側密栓１４が外された多重管３は解凍機６００へ運ばれる。
【００３８】
解凍工程Ｇ１では、解凍機６００の注湯プラグ５１に多重管３のカプラ側密栓１３を取り付け、多重管３を解凍槽６０１の氷曲げ液と同じ種類の湯に入れ、注湯プラグ５１から多重管３の内部に湯を通して解凍する。この解凍機６００と解凍槽６０１とで解凍装置６９９を構成する。
【００３９】
開栓工程Ｈ１では、開栓機７００でカプラ側密栓１３を緩めて外す。
【００４０】
脱水工程Ｉ１では、脱液機８００で多重管３を回転し、遠心分離で繊維状の充填材４に染み込んだ氷曲げ液を除去する。
【００４１】
検査工程Ｊ１では、検査装置９００で多重管３の曲げ形状等を確認する。
［多重管の完成品］
図３は自動二輪車に用いた排気管を示す。自動二輪車の４気筒のエンジンに接続される排気管３０は、それぞれジョントサイレンサ３１で集合され、ジョントサイレンサ３１にサイレンサ３２が接続されている。
【００４２】
この実施の形態における曲げ部を有する多重管３とは、ジョィントサイレンサ３２として使用される。このジョイントサイレンサ３１の管曲げ部には、パンチング孔１ａがなく破損防止の構造であり、また管曲げ部には、充填材４に所定ピッチで切り込み５により外管曲げ変形（断面形状のひずみ）防止され、強度があり、かつ外観性に優れている。また、充填材４により消音性能が向上し、触媒ファィバーなら排気ガスの浄化性向上が可能である。充填材４の材質の選択により、さらに熱放射防止性向上、熱遮断性向上も可能である。
［多重管の製造装置］
図４は多重管の製造装置の配置を示す。この実施の形態の多重管の製造装置には、作業者が作業する作業エリア４０の周囲に、完成台車４２、パレテーナ４３、リフト４４、圧力注水機１００、密栓注水機２００、泡抜き機３００、冷凍槽４００、冷凍機４０１、曲げ機５００、解凍機６００、開栓機７００、脱液機８００、検査装置９００、ハイドロユニット１０００が配置されている。
【００４３】
次の曲げ加工の対象となる所定個数の多重の直管３からなる素材管がパレテーナ４３の上に置かれている。リフト４４は、パレテーナ４３を運搬するハンドリフトであり、オペレータは、パレテーナ４３をリフトアップした後に、所望の位置までパレテーナ４３を移動してリフトダウンして載置し、順次素材管を手で持って圧力注水機１００側へ移動する。
【００４４】
オペレータが素材管を圧力注水機１００、密栓注水機２００、泡抜き機３００、冷凍槽４００、曲げ機５００、解凍機６００、開栓機７００、脱液機８００、検査装置９００と順に移動し、この検査装置９００で曲げ完成品の曲げ状態の検査を行なう。完成台車４２に検査済の曲げ完成品が順次収納され、完成台車４２に所定数の曲げ完成品が収納されると、完成台車４２を保管場所に移動する。
【００４５】
図５は多重管の製造装置の全体概略制御ブロックを示す。この実施の形態の多重管の製造装置では、圧力注水機１００、冷凍機４０１、解凍機６００、脱液機８００は、単体設備で専用の制御装置で制御されて作動する。
【００４６】
密栓注水機２００、泡抜き機３００、冷凍槽４００、曲げ機５００、開栓機７００、ハイドロユニット１０００は、氷曲げ／ハイドロシステム制御装置１１００で制御されて作動する。
【００４７】
図６は氷曲げ／ハイドロシステムと液循環を示す。この実施の形態では、氷曲げ液を実線で示し、ハイドロ液を点線で示し、冷凍ブライン液を二点鎖線で示す。
【００４８】
圧力注水機１００では、オペレータによる押し釦の操作で起動する圧力注水シリンダ１１０の作動で氷曲げ液が貯留タンク１１１からポンプで多重管３の曲げ加工前の素材管の充填材４の部分に注入される。氷曲げ液は密栓注水機２００で氷曲げ液タンク２０１から内管１内にも充填され、さらに泡抜き機３００により泡抜きを終えた素材管は、オベレータにより冷凍糟４００の搬入部に運搬される。オペレータによる押し釦の操作により冷凍槽４００の浸漬槽内に浸漬される一方、冷凍を終えた素材管が冷凍槽４００の搬出部に取り出されてくる。この冷凍を終えた素材管が曲げ機５００にオペレータにより運搬され、オペレータによる押し釦の操作により曲げ加工が行われ、曲げ完了した多重管３がオペレータにより栓抜き台に運ばれてクランプ側密栓１４が外され、さらに解凍槽６０１まで運ばれる。すなわち、氷曲げ液は密栓注水機２００から解凍槽６０１まで多重管３の中に閉じ込められて、オペレータにより運搬される。
【００４９】
解凍機６００では、氷曲げ液は解凍されて多重管３から解凍槽６０１に流出する。ポンプ６１０の駆動で解凍槽６０１の氷曲げ液が、熱交換器６１１を通り、熱交換で冷却されて氷曲げ液タンク２０１へ送られる。この氷曲げ液タンク２０１から氷曲げ液注水シリンダ２０２を介して切替バルブ２０３を介して密栓注水機２００へ送られる。
【００５０】
解凍を終えた多重管３は、充填材４の部分に氷曲げ液が残っており、オペレータにより脱液機８００に運ばれる。脱液機８００で充填材４から分離された氷曲げ液は下部に溜まり、ポンプ８０１により解凍機６００の解凍槽６０１に送られる。このようにして氷曲げ液は循環する。貯留タンクｌ１１へは氷曲げ液がオペレータにより定期的に補充される。なお、貯留タンク１ｌｌを氷曲げ液タンク２０１に一体化することで廃止しても良い。
【００５１】
また、図４乃至図６に示す装置を使い例えば単管の曲げ加工を行うことができる。密栓注水機２００で単管内にハイドロ液、例えば防錆材、防かび材を混入した常温の水がエア抜きされつつ単管の下端側に嵌合固着されるカプラ側密栓１３から注水される。直立される単管の上端には、氷曲げ加工において使用されるクランプ側密栓１４とは別種の密栓、すなわち単管上端に嵌合シール固着可能で、中央部にハイドロ液通路と、この通路を開閉できる弁を設けた密栓が嵌合固着され、注水された水がこの密栓から洩れ出てくると単管内のエア抜きがされたとして弁が閉じられる。注水が終わった単管はオペレータにより曲げ機５００に運ばれ、カプラ側密栓１４にハイドロユニット１０００の連結管が接続され、単管内の水庄がハイドロユニット１０００により制御されつつ曲げ加工が行われる。
【００５２】
曲げ加工の終わった単管はオペレータにより開栓機７００に運ばれて、一端のクランプ側密栓１４、他端の別種の密栓が順次取外され、単管内のハイドロ液は開栓機７００で単管外に流出し、開栓機７００の下部からハイドロタンク１００１に戻る。この戻しは高さの差により重力を利用するか、ポンプで行う。ハイドロタンク１００１内のハイドロ液は密栓注水機２００での注水工程時、ハイドロポンプ１００２の駆動で行われ、このとき切替パルプ２０３で氷曲げ液からハイドロ液への切り替えが行われる。以上のように、ハイドロ液は循環する。
【００５３】
また、冷凍ブライン液は、ポンプ４０２の駆動で冷凍槽４００と冷凍機４０１との間を循環する。
【００５４】
この実施の形態の多重管の製造装置は、図４乃至図６に示すように、曲げ機５００に近接して、一方側に圧力注水機１００、密栓注水機２００、泡抜き機３００、冷凍槽４００、冷凍機４０１が配置され、他方側に加圧装置１０００、解凍機６００、開栓機７００、脱液機８００、検査装置９００がコンパクトに配置されている。
【００５５】
泡抜き機３００を配置したことで、多重管３からなる素材管のエア抜きが確実にでき、曲げ時の管断面歪がでない。
【００５６】
また、加圧装置１０００を曲げ機５００の近傍に設け、多重管３からなる素材管の高圧曲げ時、素材管を加圧装置１０００に連結し、素材管内を加圧した状態で曲げ機５００を作動させる一方、素材管の冷凍曲げ時には、素材管を加圧装置１０００で加圧することなく、兼用の曲げ機５００を作動させるようにしており、設備費を低減できる。
【００５７】
また、加圧曲げのためのハイドロ液の循環経路と、冷凍曲げのための氷曲げ液の循環経路を独立に形成し、加圧曲げのためのハイドロ液と冷凍曲げのための氷曲げ液を互いに異なる組成物としている。ハイドロ液は、水とし、氷曲げ液は、例えばプロピレングリコールを混入した水とし、氷曲げ液は凍結時に硬さが安定する。また曲げ荷重が加わると氷が細かく砕けて流動性が増すので、多重管３の曲げ部の曲げ内外箇所に凹凸を発生させないようにできる。また、凍結温度を低くして作業効率を向上させている。また、例えば、ハイドロ液と氷曲げ液とを、同一とすると管理が容易となる。
【００５８】
また、圧力注水機１００では、冷凍曲げのための氷曲げ液の循環経路から独立した貯留タンク１１１から多重管３の充填材４の部分に、氷曲げ液を注水可能とする。
【００５９】
多重管３からなる素材管に密閉された状態で、素材管と一緒に運搬され、密栓注水機２００、泡抜き機３００、冷凍槽４００、冷凍機４０１、曲げ機５００、解凍機６００に到り解凍機６００において多重管３からなる素材管内から解凍槽６０１へ流出した後、解凍槽６０１から氷曲げ液タンク２０１に到る循環路から構成する。
【００６０】
貯留タンク１１１から多重管３の素材管の充填材４への氷曲げ液の注水により、貯留タンク１ｌｌの氷曲げ液量が減少する。オペレータは定期的に新鮮な氷曲げ液を貯留タンク１１１に補充する。これにより結果として、循環路途中の大気開放部での蒸発消耗や、曲げ完成した多重管３に僅かに付着して搬出されてしまうことによる消耗に対して、氷曲げ液が追加供給される。
【００６１】
一方、加圧曲げのためのハイドロ液の循環経路を、ハイドロタンク１００１から単管からなる素材管の両端にそれぞれ密栓可能とする閉栓具を装着した状態でハイドロ液を注水可能とする。単管からなる素材管に密閉された状態で素材管と―緒に運搬され、曲げ機５００、開栓機７００に到り、開栓機７００において素材管内から流出した後、ハイドロタンク１００１に到る循環路から構成し、ハイドロ液の消耗が少ない。
【００６２】
また、密栓注水機２００を加圧曲げ用と氷結曲げと兼用とする場合、それぞれの注水口とハイドロタンク１００１、及び氷曲げ液タンク２０１を切替バルブ２０３を介してそれぞれ連結し、これにより設備費を低減できる。
＜圧力注水機１００＞
図７乃至図９は圧力注水機を示す。図７は圧力注水機の概略構成図、図８は氷曲げ液の圧力注水のタイムチャート、図９は氷曲げ液の注水状態を示す図である。
【００６３】
この実施の形態の圧力注水機１００は、図７に示すように、ワーク押えユニット１２０に多重管３が上下方向にセットされる。このワーク押えユニット１２０は、上下シリンダ１２１により上下動して多重管３の着脱が行なわれる。
【００６４】
すなわち、ワーク押さユニット１２０は、上下シリンダ１２１のピストンロッド１２１ａ、シールシリンダ１２３、密栓具１２２、シール１０１等から構成される。ピストンとロッドからなるピストンロッド１２１ａ、シールシリンダ１２３のシリンダ筒１２３ａ、筒蓋１２３ｂ、密栓具１２２、押棒１０２は連結一体化され、シールシリンダ１２３のピストンとロッドからなるピストンロッド１２３ｃは、筒蓋１２３ｂ、密栓具１２２、押棒１０２及びシール１０１を貫通してプレート１３０と連結一体化される。
【００６５】
上下シリンダ１２１のピストンを下降させることで、一体化されたピストンロッド１２１ａ、シリンダ筒１２３ａ、筒蓋１２３ｂ、密栓具１２２、押棒１０２を下降させて、多重管３の内部にシール１０１を挿入するとともに、密栓具１２２で多重管３を下方に押さえ込む。密栓具１２２には切り欠きあるいは貫通孔が設けられて、多重管３の内部のエアが外部に抜けるようになっている。
【００６６】
シールシリンダ１２３のピストンを上昇させてピストンロッド１２３ｃでプレート１３０を引っ張り上げ、プレート１３０がシール１０１を押し広げて多重管３の内管１に密着させる。
【００６７】
このようにワーク押えユニット１２０に多重管３がセットされた状態で、受け台１２５を介して供給パイプ１４０及び戻しパイプ１３１と内管１の下端部とを連通する。供給パイプ１４０には、注水切替弁１３３を介して圧力注水シリンダ１１０が接続され、戻しパイプ１３１には、貯留タンク１１１、戻しパイプ１３２、注水切替弁１３３を介して圧力注水シリンダ１１０が接続されている。注水切替弁１３３は、３方弁からなり、吸入側と吐出側とに切り替えられる。
【００６８】
戻しパイプ１３２には、開閉弁１３４が配置され、この開閉弁１３４は、注水時は閉とされ、注水終了後、開となり内管１内の氷曲げ液を貯留タンク１１１に戻すようにする。圧力注水シリンダ１１０は、エアシリンダ部１１５と圧力シリンダ部１１６を有し、両シリンダ部１１５、１１６の各シリンダ筒が基台１１０ａにそれぞれ固定され、両シリンダ部１１５、１１６の各ピストンがロッドを介して連結―体化され、エアシリンダ部１１５に連動して圧力シリンダ部１１６が駆動する。
【００６９】
この圧力注水機１００は、図８に示すように、上下シリンダ１２１、すなわち内部のピストンが上昇し、シールシリンダ１２３、すなわち内部のピストンが戻り、圧力注水シリンダ１１０、すなわち内部のピストンが下降し、注水切替弁１３３が吐出側、開閉弁１３４が閉にある時に、オペレータが多重管３からなる素材管の完成品をセットし、起動釦（図示せず）を押す。
【００７０】
上下シリンダ１２１、すなわち内部のピストンが下降し、圧力注水シリンダ１１０、すなわち内部のピストンが上昇し、注水切替弁１３３が吸入側、開閉弁１３４が開に切り替わり、多重管３からなる素材管をクランプし、圧力注水シリンダ１１０が貯留タンク１１１から氷曲げ液を戻しパイプ１３２、注水切替弁１３３を介して圧力シリンダ部１１６内に吸入する。
【００７１】
そして、シールシリンダ１２３を作動し、多重管３の内部のパンチング孔１ａより上方位置をシール１０１で栓をし、注水切替弁１３３が吐出側に、開閉弁１３４を閉にそれぞれ切り替えて、圧力注水シリンダ１１０を吐出側に作動させると、氷曲げ液が注水切替弁１３３、供給パイプ１４０を介して多重管３の内部に下方から注入する。氷曲げ液を圧力注水することで、氷曲げ液がパンチング孔１ａから繊維状の充填材４を通り上方へ流れ、空気を押し出して充填材４に吸水させることができる。
【００７２】
タイマーを待ち、一定時間染み込ませると、シールシリンダ１２３、すなわち内部のピストンを戻し、開閉弁１３４を開に切り替える。タイマーを待ち、所定時間、多重管３の下方から氷曲げ液を抜く。
【００７３】
そして、上下シリンダ１２１、すなわち内部のピストンが上昇し、多重管３からなる素材管のクランプを解除し、初期状態にする。
【００７４】
この氷曲げ液の圧力注入は、図９に示すように、注入開始では（図９（ａ））、氷曲げ液がパンチング孔１ａから繊維状の充填材４に入る。そして、多重管３の内部のパンチング孔１ａより上方位置をシール１０１で栓をして堰き止められているために（図９（ｂ））、氷曲げ液がエアを押し出して繊維状の充填材４に浸透する。
【００７５】
この氷曲げ液がエアを押し出して繊維状の充填材４に浸透してオーバーフローすると（図９（ｃ））、シール１０１を外し開閉弁１３４を開にして排水する（図９（ｄ））。この状態でも、繊維状の充填材４に氷曲げ液が浸透している。
【００７６】
この実施の形態の多重管３は、管曲げ部の外管２と、その内管１の間に繊維状の充填材４を配置しており、氷曲げ液の注入作業では、繊維状の充填材４の間に空気が残り、多重管３の下から注水するも、内管１の上端から繊維状の充填材４に周り込むと空気が抜けにくいが、繊維状の充填材４のみに注水し、次工程で中央部の注水を行う。
【００７７】
繊維状の充填材４の下端は、外管２と内管１とをスポット溶接で閉栓しており、この内管１で閉栓した側で素材管を、図７に示すように、ワーク押えユニット１２０のパッキンを配置した受け台１２５で閉栓する。この受け台１２５に供給パイプ１４０及び戻しパイプ１３１が接続される。
【００７８】
繊維状の充填材４部のみ注水すると、シール１０１を取り除き、素材管はオペレータにより隣接配置される密栓注水機２００に運ばれる。この時素材管に衝撃を加えないように素材管を運ぶことで、氷曲げ液は充填材４の繊維状の隙間に保持されて流出しない。
＜密栓注水機２００＞
図１０乃至図１２は密栓注水機を示す。図１０は密栓注水機の概略構成図、図１１は密栓構造を示す図、図１２は密栓注水機の動作タイムチャートである。
【００７９】
密栓注水機２００は、横スライドユニット２３０、カプラ側密栓ユニット２４０、クランプ側密栓ユニット２５０、注水ユニット２６０を有する。横スライドユニット２３０は、横スライド２３１、ワーククランプ２３２とを有する。ワーククランプ２３２は、多重管３を保持し、また保持を解除する。ワーククランプ２３２は、多重管３を保持した状態で、横スライド２３１によって多重管３を投入側、中央、取出側に移動される。
【００８０】
カプラ側密栓ユニット２４０は、カプラ側密栓クランプ２４１、カプラ側密栓上下シリンダ２４２、カプラ側密栓締め込み具２４３を有する。カプラ側密栓クランプ２４１は、載置台２６３に載置されるカプラ側密栓１３を保持し、また保持を解除する。カプラ側密栓上下シリンダ２４２は、カプラ側密栓クランプ２４１を上下に移動し、多重管３の一端にカプラ側密栓１３を取り付ける。
【００８１】
カプラ側密栓締め込み具２４３は、ナット２１０に嵌合するナットランナー２４３ａと、ナットランナー２４３ａのギア２４３ｂに噛み合うピニオン２４３ｃを有し、ナットランナー２４３ａを回転駆動するモータ２４３ｄとからなる。ナット２１０が締め付けられることで、カプラ側密栓１３が多重管３に密着する。カプラ側密栓ユニット２４０には、カプラ側密栓締め込み具２４３と、カプラ側密栓１３の先端に形成されるオス側カプラ部２１５に嵌合するメスカプラ２６４とを上下させる不図示の上下動装置が設けられる。
【００８２】
クランプ側密栓ユニット２５０は、クランプ側密栓クランプ２５１、クランプ側密栓上下シリンダ２５２を有する。クランプ側密栓クランプ２５１は、クランプ側密栓１４を保持し、また保持を解除する。クランプ側密栓上下シリンダ２５２は、クランプ側密栓クランプ２５１を上下に移動し、多重管３の他端にクランプ側密栓１４を取り付ける。
【００８３】
カプラ側密栓１３は、図１１に示すように、蓋体２１３を回動すると、ねじ部２１３ａが多重管３の端部に螺着される。この蓋体２１３には、中空ボルト２１１が挿通され、この中空ボルト２１１に螺着されたナット２１０を回動すると、中空ボルト２１１により押圧板２１２を蓋体２１３側に引き寄せる。この押圧板２１２と蓋体２１３との間でシール２１４を押圧する。この押圧でシール２１４が外方へ広がり多重管３の内壁に圧着し、氷曲げ液を密封保持する。この中空ボルト２１１の先端に形成されるオス側カプラ部２１５にはバネで閉とされているチェック弁２１５ａが設けられ、中空ボルト２１１内の通路２１ｌａを閉じている。オス側カプラ部２１５にメスカプラ２６４が嵌合される時、チェック弁２１５ａがメスカプラ２６４により押し開けられ、通路２１１ａとメスカプラ２６４内の不図示の通路とがつながり、メスカプラ２６４から連通２１１ａを通って氷曲げ液が多重管３の内部に注入される。
【００８４】
この蓋体２１３には、クランプして吊り下げるための係止溝２１３ｂ，２１３ｂが形成されている。
【００８５】
クランプ側密栓１４は、蓋体２２０に挿通したロッド２２１に回動可能に軸支したカムレバー２２２を押し込むと、カムレバー２２２がカム作用によりロッド２２１を引き、このロッド２２１に設けた押圧板２２３を蓋体２２０側に引き寄せる。この押圧板２２３と蓋体２２０との間でシール２２４を押圧し、この押圧でシール２２４が外方へ広がり多重管３の内壁に圧着し、氷曲げ液を密封保持する。
【００８６】
注水ユニット２６０は、注水シリンダ２０２、注水切替弁２６２を有し、さらに多重管３からなる素材管の一方端（カプラ側密栓１３が接続される側）が載置可能とされる載置台２６３と、素材管をクランプするメスカプラ２６４と、不図示の上下動装置によりカプラ側密栓締め込み具２４３と一緒に素材管の下方から上昇し、オス側カプラ部２１５に嵌合するメスカプラ２６４が配設される給液パイプ２６５とを有する。
【００８７】
注水シリンダ２０２は、内部のピストンが上昇して氷曲げ液を注水切替弁２６２を介して氷曲げタンク２０１から吸入し、下降して注水切替弁２６２を介して吐出し、カプラ側密栓１３側から一定量の氷曲げ液を多重管３の内部に注水する。注水切替弁２６２は、注水シリンダ２０２と氷曲げ液タンク２０１とが連通する吸入側と、注水シリンダ２０２と給液パイプ２６５と連通する吐出側に切り替え可能である。
【００８８】
なお、注水ユニット２６０には、圧力注水シリンダ１１０と同様注水シリンダ２０２を駆動するエアシリンダ２６１が設けられている。
【００８９】
この密栓注水機２００は、図１２に示すように、オペレータが多重管３からなる素材管の完成品を不図示の支持台に、カプラ側密栓１３を載置台２６３に、クランプ側密栓１４をクランプ側密栓クランプ２５１にそれぞれセットし、起動釦（図示せず）を押す。ワーククランプ２３２が多重管３からなる素材管を保持し、横スライド２３１が作動して中央位置に移動する。
【００９０】
カプラ側密栓クランプ２４１がカプラ側密栓１３を保持し、クランプ側密栓クランプ２５１がクランプ側密栓１４を保持し、カプラ側密栓上下シリンダ２４２でカプラ側密栓クランプ２４１を上昇させて、多重管３の下端にカプラ側密栓１３を挿入嵌合し、さらにカプラ側密栓クランプ２４１を上昇させて、多重管３の上端をクランプ側密栓クランプ２５１に保持されるクランプ側密栓１４に嵌合させる。不図示の上下動装置によリメスカプラ２６４を上昇させてオス側カプラ部２１５に嵌合させるとともに、カプラ側密栓締め込み具２４３を上昇させ、カプラ側密栓締め込み具２４３でナット２１０を締め付けて多重管３の下端にカプラ側密栓１３を密着させる。
【００９１】
注水切替弁２６２を吸入側にし、注水シリンダ２０２を上昇し、氷曲げ液を注水切替弁２６２を介して吸入する。この注水シリンダ２０２を下降して氷曲げ液を注水切替弁２６２を介して吐出し、カプラ側密栓１３側から一定量の氷曲げ液を多重管３の内部に注水する。
【００９２】
注水後クランプ側密栓上下シリンダ２５２を下降し、クランプ側密栓クランプ２５１を下方に移動し、カムレバー２２２を押し下げることで多重管３の上端にクランプ側密栓１４を密着させる。
【００９３】
そして、カプラ側密栓クランプ２４１がカプラ側密栓１３の保持を解除して下降するようにし、クランプ側密栓クランプ２５１がクランプ側密栓１４を保持しないようにして上昇させ、横スライド２３１を作動して中央位置から取出側へ移動し、ワーククランプ２３２の多重管３の保持を解除し、オペレータが多重管３からなる素材管の完成品を受け取り、横スライド２３１を投入側の初期位置にして終了する。
【００９４】
この実施の形態の密栓注水機２００では、氷曲げ液の注水はタッチパネルで設定した水量を水鉄砲のように注水シリンダ２０２で吸い込み、一定量吐出することで、多重管３内に氷曲げ液を充満させず、体積膨張分少なく注水している。注水シリンダ２０２によって所定量の氷曲げ液を注水することで、注水作業性が向上する。
【００９５】
なお、上側のクランプ側密栓１４と多重管３の内壁との間のスキマである大気開口からの氷曲げ液の流出を検知して、注水シリンダ２０２を停止させることで、所定量の水を注水させるようにしてもよい。
【００９６】
また、この実施の形態のクランプ側密栓１４は、多重管３の一端（注水時の加圧注水側）にカムレバー２２２でのカム作用によるワンタッチの開閉式であり、作業性が向上する。また、多重管３の他端側（注水時の真空引き側、冷凍時と解凍時の吊支側）にカプラ側密栓１３を取り付け、エア配設の作業性が向上し、吊支具として兼用可能であり、解凍性が向上する。
＜泡抜き機３００＞
図１３は泡抜き機を示す。この実施の形態の泡抜き機３００では、内管１と外管２の間に氷曲げ液が通過可能な繊維状の充填材４を配置した多重管３に、氷曲げ液を注水しても充填材４の部分でエアが抜けないことがあり、直進フィーダ３０１にクランプ側密栓１４及びカプラ側密栓１３がそれぞれ多重管３に密着した状態の多重管３をクランプ側密栓１４を下側にし、カプラ側密栓１３を上側にしてセットする。
【００９７】
そして、カプラ側密栓１３のオス側カプラ部２１５に嵌合によりチェック弁２１５ａを開とするメスカプラからなる真空引きカプラ３０２を接続し、この真空引きカプラ３０２に吸引ポンプ３０３を接続し、多重管３の上方を吸引ポンプ３０３で減圧する。直進フィーダ３０１により加振して多重管３の充填材配置部のエア抜きを行なう。氷曲げ液を注入した多重管３を振動的に往復動（加振）させることで確実なエア抜き可能であり、曲げ時の多重管３の曲げ不良を防止することができる。
＜冷凍槽４００と冷凍機４０１＞
図１４乃至図１６に冷凍槽と冷凍機とを示す。図１４は冷凍槽と冷凍機の概略構成図、図１５は冷凍槽の平面図、図１６は冷凍槽の側面図である。冷凍槽４００は、冷却液を所定の液面で貯留し、冷凍機４０１は、冷却液を冷却する。液冷凍循環装置４１０は、ポンプ４０２を備え、このポンプ４０２の駆動で冷却液が冷凍槽４００と冷凍機４０１との間を循環し、不凍液からなる冷却液を極く低温、例えば−２０℃に維持する。
【００９８】
冷凍槽４００には、旋回式ワーク吊支装置４２０、ワーク搬送装置４３０、ワーク保持装置４４０が備えられている。ワーク保持装置４４０は、素材管を一時的に保管する。
【００９９】
旋回式ワーク吊支装置４２０は、パイプ吊支具４２１を備え、冷凍槽４００の上方で複数の素材管をパイプ吊支具４２１に吊支し、これらの素材管を冷凍槽４００の冷却液に浸漬しつつ旋回移動させ、凍結効率、管別の凍結性のばらつき少ないようにしている。
【０１００】
ワーク搬送装置４３０は、移動シリンダ４３１、上下シリンダ４３２、左右シリンダ４３３、クランプ４３４を備え、素材管をワーク保持装置４４０から旋回式ワーク吊支装置４２０に搬送して渡し、冷凍済み素材管を旋回式ワーク吊支装置４２０からワーク保持装置４４０に搬送移動する。
＜曲げ機５００＞
この実施の形態の素材管の曲げ機５００は、図１７乃至図２０に示すように、多重管３の一端にカプラ側密栓１３を設け、他端にクランプ側密栓１４を設け、このカプラ側密栓１３とクランプ側密栓１４で密栓した素材管３０内に一定量の氷曲げ液を注入して冷凍した状態で、多重管３の中途部を曲げる。
【０１０１】
この曲げ機５００は、曲げ部５４１と、クランプ部５４２と、プレッシャー部５４３とを有し、曲げ部５４１のクランプ受け５４１ａとクランプ部５４２のクランプ押え５４２ｄとで多重管３を挟み、この多重管３をプレッシャー部５４３で押圧保持し、曲げ部５４１とクランプ部５４２との一体回転で多重管３の中途部を曲げる。
【０１０２】
この曲げ機５００には、クランプ用油圧シリンダＣＹ４、クランプ支持台回動用油圧シリンダ（曲げ動作用）ＣＹ５、プレッシャー用油圧シリンダＣＹ６、ブースター前後進用油圧シリンダＣＹ７、パイプ受け台アーム前後進用空圧シリンダＣＹ８、パイプ受け台アーム回動用空圧シリンダＣＹ９が設けられている。  この多重管３の他端部のクランプ側密栓１４は、受台アーム５２０で保持される。受台アーム５２０はパイプ受け台アーム回動用空圧シリンダＣＹ９によって駆動される。クランプ用油圧シリンダＣＹ４は、クランプ部５４２と曲げ部５４１の間に多重管３を挟み、クランプ支持台回動用油圧シリンダ（曲げ動作用）ＣＹ５の駆動によりクランプ支持台５４４を回動して多重管３の中途部を曲げる。
【０１０３】
チャック台車５５０は、多重管３の端部のカプラ側密栓１３をチャック用油圧シリンダＣＹ３によって片持ち支持可能なチャック部５５１と、このチャック部５５１を一体的にＸ軸方向及びＺ軸方向に移動する空圧シリンダＣＹ１，ＣＹ２とを有し、このチャック台車５５０は、送り部５５３によってＹ軸方向に前進後退可能になっている。
【０１０４】
この送り部５５３は、Ｙ軸（前後）モータＭ１と、このＹ軸（前後）モータＭ１により駆動されるチェーン５６１と、一対のガイドレール５６２，５６２とを有し、Ｙ軸（前後）モータＭ１の駆動によりチェーン５６１を正転または逆転することで、チェーン５６１に連結されたチャック台車５５０がＹ軸方向に前進または後退する。チェーン５６１は、スプロケット５６１ａ，５６１ｂ間に掛け渡されており、Ｙ軸（前後）モータＭ１によってスプロケット５６１ａが駆動される。
【０１０５】
また、チャック台車５５０には、チャック部５５１の軸心Ｒ軸回りのひねり用モータＭ２が設けられ、このひねり用モータＭ２により多重管３を回転して多重管３の曲げ方向を変えることができるようになっている。
【０１０６】
このチャック台車５５０には、Ｘ軸（左右）空圧シリンダＣＹ１と、Ｚ軸（上下）空圧シリンダＣＹ２が備えられている。Ｘ軸（左右）空圧シリンダＣＹ１はチャック台車５５０に設けられ、チャック部５５１及びひねり用モータＭ２等が載置されるチャック台５５０ａを左右に移動し、Ｚ軸（上下）空圧シリンダＣＹ２はチャック台５５０ａを上下に移動する。
【０１０７】
この曲げ機５００では、多重管３をセット位置Ｐ１から図１８に示す曲げ位置Ｐ２へ移動して多重管３を曲げ、この多重管３の曲げ作業時、チャック台車５５０を前進させて曲げ、その後にチャック部５５１による多重管３の片持ち支持を開放し、チャック台車５５０を後退させる。
【０１０８】
このように、曲げ完了の多重管３は曲げ部５４１に巻き付いた状態でチャック台車５５０が後退するので、チャック部５５１の片持ち支持を開放してチャック台車５５０の後退中に多重管３を曲げ部５４１から離脱可能になる。チャック台車５５０の後退中にチャック台５５０ａの曲げ位置Ｐ２からセット位置Ｐ１へのＸ軸方向の移動により、次に曲げる多重管３を直ちにチャック台車５５０に装着可能となり、生産性の向上ができる。また、次に曲げる多重管３をチヤック台車５５０のチャック部５５１に先に装着し、後で曲げ完了の多重管３を曲げ部５４１から離脱させ、多重管３を把持したまま次の工程場所へ作業者が移動することが可能となり、曲げ完了の多重管３の仮置きが不要となる。
【０１０９】
また、多重管３の曲げ完了後、クランプ部５４２が多重管３のクランプを解除し、曲げ部５４１、クランプ部５４２を曲げのために回動を完了した位置に保持した状態で、さらにチャック台５５０ａをＸ軸方向あるいはＺ軸方向に移動させてセット位置Ｐ１に移動させ、次に曲げる多重管３をチャック台車５５０のチャック部５５１に先に装着し、後で、曲げ完了の多重管３を曲げ部５４１から離脱させる場合において、作業者が起動釦を押すと、そのオン信号によってクランプ部５４２が曲げ部５４１と一体となって反時計方向に直角（本実施の形態では９０度）回動して前記初期位置に戻った後、次に曲げる多重管３を自動的にクランプするように構成されている。このため、作業者は、起動釦を押した後、直ちに（クランプ部５４２が前記初期位置に戻る前に）、曲げ完了の多重管３を把持して次の工程場所へ移動することができる。この結果、作業者が、起動釦を押して、クランプ部５４２を、図１７に示す位置から前記初期位置に戻した後、次に曲げる素材管をチャック台車のチャック部に装着して起動釦を再び押し、曲げ加工を行うようにしていた従来の場合と比べて、作業者が曲げ加工機の傍に居なければならない拘束時間及び曲げ完了からセットまでの時間間隔を減らすことができ、生産性を向上できる。
【０１１０】
また、曲げ完了時クランプ部５４２の押圧部５４２ｄが後退した後に、その後チャック部５５１の片持ち支持を開放し、チャック台車５５０が後退する。次にプレッシャー部５４３を後退させる。これによりチャック台車５５０がＹ軸方向に後退するとき、多重管３が変位することがなく、多重管３が後退するチャック部５５１から円滑に遊離し、変形する恐れはない。
＜解凍機６００＞
図２１は解凍機の側面図、図２２は解凍機の平面図である。この実施の形態の解凍機６００は、氷曲げ液と同―組成の昇温した液体を貯留する解凍槽６０１と、氷曲げ液が凍結した素材管２を曲げる冷凍曲げ工程を経た曲げ完了の素材管である多重管３を、一方端を開栓し、この一方端を下方側にする状態で吊支する吊支装置６０２と、曲げ完了の多重管３の他端に取り付けた注液具であるカプラ側密栓１３と、昇温した液体をカプラ側密栓１３を介して加圧注入可能とする温液注入装置６０３とを備えている。
【０１１１】
この温液注入装置６０３は、注液具であるカプラ側密栓１３のオス側カプラ部２１５と脱着可能とされる脱着カプラ部であるメスカプラからなる注湯プラグ５１と、この注湯プラグ５１へ解凍槽６０１内の温液を加圧供給可能なポンプ装置５２とを備えている。ポンプ装置５２の駆動で循環パイプ５３によって解凍槽６０１内の温液を分岐部５３ａに供給し、この分岐部５３ａからそれぞれの注湯プラグ５１へ供給し、この注湯プラグ５１から多重管３内に加圧供給し、多重管３の内部に湯を通して解凍し、解凍の作業性が向上する。多重管３の内部に供給する湯の温度は、例えば７０度である。
【０１１２】
この実施の形態の吊支装置６０２は、外周部に注湯プラグ５１が複数配設された回転式ワークハンガー６５０と、回転式ワークハンガー６５０を上下動可能とする駆動装置６５１を有し、コンパクトな装置になっている。注湯プラグ５１が複数の吊支部６２０を兼ねており、この吊支部６２０となる注湯プラグ５１のメスカプラによりオス側カプラ部２１５が嵌合することで多重管３を吊り下げる。駆動装置６５１によって回転式ワークハンガー６５０を介して曲げ完了の多重管３が上下動可能となっている。駆動装置６５１は、例えば上下動シリンダで構成され、曲げ完了の多重管３全体を、あるいは曲げ完了の多重管３を一方端から所定以上の長さ、解凍槽６０１内に浸潰させ、加圧注入を、曲げ完了の多重管３を解凍槽６０１内に浸漬する前且つ曲げ完了の多重管３が解凍槽６０１上方に位置するか、曲げ完了の多重管３を解凍槽６０１内に浸漬中に、曲げ完了の多重管３に昇温した液体を加圧注液する。この実施の形態では、多重管３を解凍槽６０１内に浸漬中に加圧注液するが、浸漬後に加圧注液してもよい。
【０１１３】
このように、吊支装置６０２は、曲げ完了の多重管３を上下動可能とする駆動装置６５１を有し、解凍槽６０１内に浸潰させ、曲げ完了の多重管３を解凍槽６０１内に浸漬中に、曲げ完了の多重管３に昇温した液を加圧注入することで、短時間で解凍することができる。
【０１１４】
また、吊支装置６０２は、吊支部移動装置６３０を備え、この吊支部移動装置６３０は駆動モータ６３１と、回転軸６３２を有する。駆動装置６５１により回転式ワークハンガー６５０が上方位置まで移動した後、駆動モータ６３１の駆動で回転軸６３２に接続された回転式ワークハンガー６５０が所定角度回転し、停止後駆動装置６５１により回転式ワークハンガー６５０が下方に位置に戻される。
【０１１５】
図２１に示す吊支部６２０を解凍槽６０１から外れ曲げ完了の多重管３を脱着するための着脱部位Ｋ１から解凍槽６０１の上方部を通り再び脱着部位Ｋ１への間欠的に循環移動する。即ち駆動モータ６３１は少なくとも、オペレータによる多重管の着脱作業の間及び駆動装置６５１による回転式ワークハンガー６５０の上下動の間は停止する。吊支部移動装置６３０は、解凍槽６０１の上方部において、吊支部６２０を下方位置として曲げ完了の多重管３を解凍槽６０１内に浸漬するようにしている。
【０１１６】
このように、氷曲げ液が凍結した多重管３を曲げる冷凍曲げ工程を経た曲げ完了の多重管３に注液具である注湯プラグ５１を取り付け、曲げ完了の多重管３に充填した氷曲げ液と同―組成の昇温した液を貯留する解凍槽６０１に曲げ完了の多重管３を浸漬させ、多重管３に注湯プラグ５１を介して昇温した液体を加圧注入し、多重管３の内部から外部へ解凍した氷曲げ液を流出させており、短時間で解凍することができる。
【０１１７】
また、曲げ完了の多重管３を下方側端を開放し、上方側端に注湯プラグ５１を取り付けた状態で、注湯プラグ５１を介して多重管３を吊支し、この吊支した状態で多重管３を解凍槽６０１の浴液に浸漬し、浸漬中昇温した液体を加圧注入することで、短時間で解凍することができ、しかも回転式ワークハンガー６５０を用いることで解凍の作業性が向上する。
【０１１８】
この実施の形態では、図２２に示すように、オペレータＯＰのアクセス可能側で、曲げ完了の多重管３の着脱を行なっている。このアクセス位置では、多重管３は解凍槽６０１の液体より分離する。例えば、多重管３を液面より上に位置させるか、堰を設け、堰の外側に多重管３を取り出すことで、多重管３の液切りができる。
【０１１９】
回転式ワークハンガー６５０の吊支部６２０の数より多重管３の吊支数を１本減らすと、オペレータＯＰは多重管３を吊支部６２０に接続後、解凍が完了した多重管３を吊支部６２０から解離できるか、逆に解離後接続も可能で、作業性が向上する。
【０１２０】
回転式ワークハンガー６５０の吊支部６２０の数と多重管３の吊支数を同数とすると、オベレータＯＰは解凍が完了した多重管３を吊支部６２０から解離した後に、曲げ完了の多重管３を吊支部６２０に接続し、多くの多重管３の解凍が可能となる。この実施の形態では、回転式ワークハンガー６５０の吊支部６２０の数と多重管３の吊支数を同数とし、この動作終了後、オベレータＯＰは起動釦ＳＷ２０を押し、１ピッチ分回転式ワークハンガー６５０を回転させる。
【０１２１】
回転式ワークハンガー６５０の多重管３ヘの湯の供給は、多重管３が解凍槽６０１の上あるいは浸漬開始後から開始し、解凍槽６０１から多重管３が取り出される前に停止し、作業性の向上を図ると共に、湯の液回路は、ポンプ装置５２から循環パイプ５３、分岐部５３ａを介して注湯プラグ５１ヘ分岐し、分岐路５３ｂの途中に開閉弁Ｖ１が設けられている。
【０１２２】
この開閉弁Ｖ１は、制御装置６７０によって制御される。制御装置６７０には、解凍時間タイマ６７１が備えられ、起動釦ＳＷ２０の入力信号で駆動モータ６３１を駆動して回転式ワークハンガー６５０を回転し、多重管３が解凍槽６０１の湯中に浸潰し、且つポンプ装置５２が機能する時間を管埋する。
【０１２３】
この実施の形態では、回転式ワークハンガー６５０に多重管３が４個吊支され、４個×ピッチタイム＞設定解凍時間となっている。
【０１２４】
解凍槽６０１には、ヒータ６７２が設けられ、温度センサＳ２０でフイードバック制御されて、湯の温度を７０度Ｃに制御することで、解凍のサイクルタイムが安定し、作業性が向上する。この実施の形態では、解凍槽６０１の液温が７０度Ｃに制御され、循環経路Ｗの途中に冷却器として熱交換器６１１を配置し、この熱交換器６１１により７０度Ｃから４０度Ｃにしている。
【０１２５】
解凍槽６０１には、液位センサＳ２１が設けられ、この液位センサＳ２１からの水位情報が制御装置６７０に送られ、所定の液位以上になると、ポンプ６１０を駆動して湯を送出す。曲げ機５００から多重管３を移動し、解凍槽６０１で解凍による液の供給が行なわれ、この供給に対応した液量の増加にあわせて液位は上昇し、液位情報がポンプ６１０を起動するトリガーとなっている。解凍槽６０１の液面が所定高さになる時、温液を熱交換器６１１を介して氷曲げ液タンク２０１に戻すようにしている。また、例えば、解凍槽６０１の堰から溢れる温水を熱交換器６１１を介して氷曲げ液タンク２０１に戻すようにしてもよく、解凍槽６０１の液位を一定にすることで解凍時間のばらつきを軽減し、解凍のサイクルタイムの安定化を図り、作業性が向上する。
【０１２６】
なお、注湯プラグ５１の不図示のメスカプラにチェック弁を内蔵させ、このチェック弁は、メスカプラをオス側カプラ部２１５との接触時、オス側カプラ部２１５のチェック弁を開とするとともに、自身が開となるようなもので構成している。このため、脱着部位Ｋ１も含め回転式ワークハンガー６５０を解凍槽６０１の上方で旋回させるようにしても良い。これにより、開閉弁Ｖ１を省略することができる。ポンプ装置５２から注湯プラグ５１には常に液圧が作用するようになり、注湯プラグ５１の不図示のメスカプラにオス側カプラ部２１５を接続している吊支状態では、多重管３内に液圧が作用する。駆動装置６５１を駆動し回転式ワークハンガー６５０を上昇させ、全ての多重管３を液面上方に位置させる時、解凍が終了した多重管３例えば脱着部位Ｋ１にある多重管３の下端からは、氷曲げ液が流出し続けるが、この氷曲げ液は冷凍槽６０１に戻る。この脱着部位Ｋ１にある解凍済みの多重管３を外すと、注湯プラグ５１の不図示のメスカプラのチェック弁とオス側カプラ部２１５のチエック弁とはともに閉となり、オペレータＯＰは容易に多重管３から垂れる氷曲げ液の液切りができ、開栓機７００へ移動できる。また、オペレータＯＰは次の解凍前の多重管３を容易に注湯プラグ５１に吊支することもできる。
＜開栓機７００＞
図２３は開栓機を示す。この実施の形態の開栓機７００は、クランプ７０１、開栓部７０２、上下シリンダ７０３を備えている。クランプ７０１で多重管３を保持し、上下シリンダ７０３により開栓部７０２をカプラ側密栓１３の位置に移動し、開栓部７０２でカプラ側密栓１３のナットを緩めて外す。
＜脱液機８００＞
図２４及び図２５は脱液機を示し、図２４は脱液機の平面図、図２５は脱液機の側面図である。この実施の形態の脱液機８００は、ワーク回転台８２１、ワーク回転モータ８０２を備えている。クランプ装置８０３はワーク回転台８２１上に設けられ、一対の支持具８０３ａと押え具８０３ｂとを有している。
【０１２７】
起動釦８０４を押すと、押え具８０３ｂは止め位置に移動して多重管３を押え、ワーク回転モータ８０２が駆動してワーク回転台８２１を回転して遠心力で脱水する。所定時間経過後脱水が完了すると、押え具８０３ｂは自動的に外し位置に移動し、多重管３が取り出し可能になる。
【０１２８】
このワーク回転台８２１の回転時間は、回転時間設定タイマ８０５で設定さ１れ、回転設定ボリューム８０６で回転速度が設定される。
【０１２９】
また、脱液機８００には、遠心力で脱水された水が排水パイプ８１０により排出タンク８１１に導かれ、排出タンク８１１に所定量溜り、水位センサ８１２が水位を検知すると、排水ポンプ８１３が作動して解凍槽６０１へ排水される。
【０１３０】
この脱液機８００には、ワーク回転台８２１の上方前方部に開閉扉８３０が配置され、起動釦８０４を押すと自動的閉じ、脱水が完了すると自動的に開くようになっている。ワーク回転台８２１は、多重管３がクランプされた状態で、且つ多重管３が乾操状態で、回転バランスが取れる重量配置分とされる。
【０１３１】
また、多重管３をクランプした状態で、多重管３を上面視でワーク回転台８２１の外緑内となるようにしている。また、多重管３は、内管１と外管２の両端部における接続部において、内管１と外管２の間から外方への開口を設けた多重管３であり、遠心分離により効果的に脱水することができる。
【０１３２】
このように脱液機８００は、解凍後の曲げ完了の多重管３を保持し、遠心分離により氷曲げ液をさらに除去する。
［氷曲げ液循環］
この実施の形態の氷曲げ液の循環システムは、図６に示すように、多重管３の両端にそれぞれ密栓可能とする閉栓具を装着した状態で氷曲げ液を注入する密栓注水機２００から、氷曲げ液が多重管３に密閉された状態で多重管３と一緒に運搬され、多重管３の氷曲げ液を冷凍する冷凍装置の冷凍槽４００と、氷曲げ液を冷凍した多重管３を曲げる曲げ機５００と、多重管３内から温液の解凍槽６０１へ流出する解凍装置に順に至る多重管３と一緒に移動する氷曲げ液の第１移動路と、管内を通って解凍装置の解凍槽６０１から氷曲げ液を密栓注水機２００に移動する氷曲げ液の第２の移動路から氷曲げ液を循環させる循環経路Ｗを構成している。
【０１３３】
解凍槽６０１には、氷曲げ液の流出で水面が所定高さになる時、氷曲げ液を密栓注水機２００に戻すように構成され、解凍槽６０１の水位を一定にすることで解凍時間のばらつきを軽減し、解凍のサイクルタイムの安定化を図り、作業性が向上する。密栓注水機２００は本願で言う圧力注入装置を構成する。
【０１３４】
さらに、解凍機６００からの多重管３を開栓機７００に搬送し、この開栓機７００で多重管３の密栓を解除して脱液機８００に移動し、この脱液機８００で除去した氷曲げ液を密栓注水機２００に循環させており、効率的に氷曲げ液を循環させている。
【０１３５】
すなわち、解凍装置において解凍された氷曲げ液が付着する多重管３を高速旋回させて、多重管３から液体を分離する脱液機８００へ、解凍装置から多重管３を移動させることで、この多垂管３と一緒に氷曲げ液を移動するとともに、脱液機８００において多重管３から分離され貯留する氷曲げ液を管路内を通って、解凍装置の解凍槽６０１を経るか、あるいは解凍装置を迂回して密栓注水機２００へ移動する第３移動路を設けている。
【０１３６】
この実施の形態では、氷曲げ液の劣化対策として、多重管３の製造時に充填材としてグラスウールの巻き付け、糊付けを行なっているが、この時の糊が溶解し、氷曲げ液の成分が劣化するので、多重管３の曲げ回数で、あるいは時間経過で、所定量の入れ替えを行なう。また、多重管３の完成品に氷曲げ液が極わずかに付着し、液損耗を起こすので、多重管３の曲げ回数で、あるいは時間経過で、追加の注液を行なう。この実施の形態では、圧力注液機１００への氷曲げ液の供給源である貯留タンク１１１に補充するようにする。
【０１３７】
尚、氷曲げ液の交換装置を設け、解凍槽６０１に設ける劣化検知手段Ｓ３０からの劣化情報に基づき制御装置６７０が交換装置を駆動して氷曲げ液の交換を行うようにしても良い。あるいは循環経路Ｗの途中に氷曲げ液の排出部と注入部を設け、劣化検知手段Ｓ３０の劣化情報に基づき、制御装置６７０が排出部から氷曲げ液を排出する一方、排出後あるいは排出と同時に新規氷曲げ液を注入部から循環経路Ｗ中に注入するようにしても良い。排水量より所定量多い氷曲げ液を注入する。
【０１３８】
劣化検知手段Ｓ３０は、氷曲げ液の排出及び新規氷曲げ液の注入が実施された後の経過時間、あるいは冷凍曲げが実施される時間あるいは冷凍曲げが実施された多重管３の数を検知する。
【０１３９】
このように、図１乃至図２５に基づき冷凍曲げ装置を説明したが、次に、図２６乃至図２９に基づき加圧曲け装置について説明する。
［加圧曲け装置］
図２６は１重管からなる素材管の曲げ方法を示す。この実施の形態では、密栓注水工程Ｂ２、加圧曲げ工程Ｋ、開栓工程Ｈ２及び検査工程Ｊ２を備える。
【０１４０】
密栓注水工程Ｂ２では、氷曲げ加工及び加圧曲げ加工の両方で兼用使用される注入機となる密栓注水機２００により一重の単管からなる素材管９３０の一端に密栓具９３１を設け、他端に密栓具９３２を設け、密栓具９３２側から一定量の水を注水する。この充填後この連結を解除しこれらの密栓具３１及び密栓具３２を用いて素材管３０内に水を密封保持する。
【０１４１】
加圧曲げ工程Ｋでは、直管からなる素材管９３０の密栓具９３１を加圧装置１０００と接続しないで、密栓具９３２を加圧装置１０００と接続し、素材管９３０を加圧しながら曲げ機４００により曲げ加工する。
【０１４２】
開栓工程Ｈ２では、氷曲げ加工及び加圧曲げ加工の両方で兼用使用される開栓機７００で素材管９３０の密栓具９３１及び密栓具９３２を外す。
【０１４３】
検査工程Ｊ２では、氷曲げ加工及び加圧曲げ加工の両方で兼用使用される検査装置９００で素材管９３０の曲げ形状等を確認する。
＜密栓注水機２００＞
次に、密栓注水機２００において、素材管９３０の両端を密栓具９３１，９３２で密栓し、素材管９３０内に液体を充填する構造を説明する。図２７は素材管に密栓具を取付けた状態を示す断面図である。
【０１４４】
直管からなる素材管９３０の両端に曲げ加工時非接続側となる密栓具９３１及び曲げ加工時加圧装置１０００との接続側となる密栓具９３２を取付けて素材管９３０内を密閉するとともに、それぞれ密栓注水機２００と連結して素材管９３０内に水を充填し、充填後この連結を解除しこれらの密栓具９３１及び密栓具９３２を用いて素材管９３０内に水を密封保持する。
【０１４５】
なお、素材管９３０の板材からの造管時の溶接ビード部（素材管９３０の中心軸とほぼ平行となる）を、曲げ加工時の曲げ平面（曲げ部素材管９３０の中心線と曲率半径の中心を通る平面）から避けて、素材管９３０が溶接ビード部で損傷することがないようにするため、素材管９３０に密栓具９３１を取り付けるに際し、溶接ビード部に対する下記する開閉弁９７２の素材管９３０の中心軸回りの位置が所定値となるようにする。
【０１４６】
密栓具９３１及び密栓具９３２は、素材管９３０の端部を嵌入させるそれぞれ有底円筒体３３ａ，３３ｂと、この有底円筒体３３ａ，３３ｂにそれぞれ支持用ボルト３４ａ，３４ｂによって取付けた密栓機能部材３５ａ，３５ｂとを備えている。有底円筒体３３ａ，３３ｂは、本体がアルミニウムにより形成され、円筒部内側にスチールで形成された補強管３９ａ，３９ｂがそれぞれ圧入され一体化されている。
【０１４７】
密栓機能部材３５ａ，３５ｂは、それぞれ主に、円周方向に配置された複数個の鬼爪３５ａ１，３５ｂ１と、この鬼爪３５ａ１，３５ｂ１の外周に形成された２個のリング溝３５ａ２，３５ｂ２に係合する環状コイルスプリング３５ａ３，３５ｂ３とを備え、鬼爪３５ａ１，３５ｂ１の外周が拡張して素材管３０の端部内周面にそれぞれ圧着できるようになっている。ナット３６ａ，３６ｂをそれぞれ締め上げることで、鬼爪３５ａ１，３５ｂ１を支持用ボルト３４ａ，３４ｂの内側端部にボルト３５ａ５、３５ｂ５でそれぞれボルト止めした支持体３５ａ２１，３５ｂ２１、シール用ゴム３５ａ２２，３５ｂ２２、さらには迂回して支持用ボルト３４ａ，３４ｂの内側端部の大径部の段部３４ａ１，３４ｂ１、そしてプレート３５ａ２３，３５ｂ２３を介して、楔部材３５ａ４，３５ｂ４と有底円筒体３３ａ，３３ｂの底部３３ａ１，３３ｂ１とによって挟圧している。そして楔部材３５ａ４，３５ｂ４のテーパ面３５ａ４１，３５ｂ４１が鬼爪３５ａ１，３５ｂ１のテーパ面３５ａ１１，３５ｂ１１を押圧し、これによって鬼爪３５ａ１，３５ｂ１が径方向へ広がり素材管３０の内周面に密着し、素材管９３０に密栓具９３１及び密栓具９３２がそれぞれ圧着される。
【０１４８】
支持用ボルト３４ａ，３４ｂは、外端部に螺着させたナット３６ａ，３６ｂを締付けることによって、支持体３５ａ２１，３５ｂ２１とプレート３５ａ２３，３５ｂ２３とでシール用ゴム３５ａ２２，３５ｂ２２を押圧するように形成している。すなわち、ナット３６ａ，３６ｂを締付けることによって、シール用ゴム３５ａ２２，３５ｂ２２は、軸線方向に挟圧されて径方向へ膨らみ、外周面が素材管９３０の内周面に液密になるように全周にわたって密着する。
【０１４９】
支持用ボルト３４ａ，３４ｂには内側端部に、大径部による段部３４ａ１，３４ｂ１が形成され、ナット３６ａ，３６ｂを締め過ぎた場合、この段部３４ａ１，３４ｂ１がプレート３５ａ２３，３５ｂ２３に当接するようになっており、シール用ゴム３５ａ２２，３５ｂ２２の軸線方向の挟圧変形量が規制されて径方向へ膨らみ過ぎることを防止している。
【０１５０】
有底円筒体３３ａ，３３ｂにそれぞれ形成される２面幅溝３３ａ２，３３ｂ２に密栓注水機２００の不図示の支持具がそれぞれ嵌合し、有底円筒体３３ａ，３３ｂを軸方向及び円周方向に固定支持する。密栓具９３２では、有底円筒体３３ｂに径方向に挿入した周り止めキー３７ｂの先端を支持用ボルト３４ｂのキー溝３４ｂ２に嵌合し、支持用ボルト３４ｂの外端部に螺着させたナット３６ｂを締付ける時の周り止めとしている。
【０１５１】
また、有底円筒体３３ｂのチャック部側には、取付部材３８ｂ１がビス３８ｂ２によって締め付け固定されている。この素材管９３０のカプラ側の密栓具９３２は、支持用ボルト３４ｂの軸心部にボルト３５ｂ５の中心貫通孔と連通することで素材管３０の内外を連通するように貫通孔３４ｂ３を穿設するとともに、支持用ボルト３４ｂの外端部に受圧カプラ９７０を取付けている。
【０１５２】
この受圧カプラ９７０は、従来からよく知られているように、内部通路にスプリング７０ｂでバックアップさせたボールからなる逆止弁７０ａを有し、図２８及び図２９に示す相手側の加圧カプラ５５２を取付けることによって、加圧カプラ５５２内に設けられる不図示の逆止弁の押しロッドによって逆止弁７０ａが押し開かれる。受圧カプラ９７０の外周に抜け止めボールが嵌まり込む溝７０ｃが設けられている。
【０１５３】
密栓具９３１では、十の字形状の支持用ボルト３４ａの横部材３４ａ２が有底円筒体３３ａの底部３３ａ１に形成される断面Ｕ字状溝３３ａ３に嵌合し、支持用ボルト３４ａの縦部材の外端部に螺着させたナット３６ａを締付ける時の周り止めとしている。支持用ボルト３４ａ端部に支持体３５ａ２１を締め付け固定するボルト３５ａ５の中心貫通孔と連通し、支持用ボルト３４ａの軸心部を通って素材管９３０の内外へ延びるＬ字形の排出通路３４ａ３を支持用ボルト３４ａに形成するとともに、この排出通路３４ａ３は支持用ボルト３４ａの横部材３４ａ２先端部に設けたカプラ９７１に形成された排出通路７１ａと連通している。３１ａは断面Ｕ字状溝３３ａ３の溝口元を塞ぐワッシャ状部材である。
【０１５４】
カプラ９７１には、排出通路７１ａを開閉する開閉弁９７２が設けられている。このカプラ９７１は、受圧カプラ９７０とは異なり逆止弁７０ａ相当が配置されない構造である。
【０１５５】
また、ボルト３５ａ５の六角頭部の支持体３５ａ２１側端面に溝３５ａ５１と、この溝３５ａ５１につながり中心貫通孔に到る横孔３５ａ５２とが形成され、空気抜き通路３５ａ５３とされている。
【０１５６】
この両端を密栓具９３１，９３２で密栓した素材管９３０に水が充填される。この水の充填は素材管９３０を鉛直方向にして受圧カプラ９７０側から実施され、ボルト３５ａ５の六角頭部の周囲の空気は空気抜き通路３５ａ５３から排出通路７１ａ及びカプラ９７１を経て排出されるので、素材管９３０内の空気はほとんど全て排出することができる。素材管９３０内に空気がほとんど無く水すなわち液体を充填した状態で、素材管９３０の中途部を曲げる素材管９３０の曲げ加工が行なわれる。
＜曲げ機５００＞
この実施の形態の氷曲げ加工及び加圧曲げ加工の両方で兼用使用される曲げ機５００は、図２８及び図２９に示すように、素材管９３０の両端を密栓具９３１，９３２で密栓して素材管９３０内に液体を充填した状態で、素材管９３０の中途部を曲げる。
【０１５７】
この曲げ機５００は、図１７乃至図２０で詳細に説明したものが兼用されるから詳細な説明は省略するが、曲げ加工中プレッシャー用油圧シリンダＣＹ６の駆動によりプレッシャー部５４３が素材管９３０を押圧保持する。
【０１５８】
また、チャック台車５５０は、素材管９３０の端部のカプラ側密栓１３をチャック用油圧シリンダＣＹ３によって片持ち支持可能なチャック部５５１と、端部のカプラ側密栓１３を介して素材管９３０の内圧を増減可能とする加圧カプラ５５２と、この加圧カプラ５５２と、チャック部５５１とを一体的にＸ軸方向及びＺ軸方向に移動する空圧シリンダＣＹ１，ＣＹ２とを有し、このチャック台車５５０は、送り部５５３によってＹ軸方向に前進後退可能になっている。
【０１５９】
また、チャック台５５０ａには、加圧カプラ用Ｙ軸空圧シリンダＣＹ１０、加圧カプラ５５２のロック外し用空圧シリンダＣＹ１１、エア抜き装置用空圧シリンダＣＹ１２が備えられ、これらは、加圧カプラ５５２の接続やロック外し、エア抜きを行なう。
【０１６０】
素材管９３０をセット位置Ｐ１から図２９に示す曲げ位置Ｐ２へ移動して素材管９３０を曲げ、この素材管９３０の曲げ作業時、チャック台車５５０を前進させ、素材管９３０の内圧を加圧装置１０００により増加して曲げ、その後にチャック部５５１による素材管９３０の片持ち支持を開放し、加圧カプラ５５２を脱するとともにチャック台車５５０を後退させる。
【０１６１】
このように、曲げ完了の素材管９３０は曲げ部５４１に巻き付いた状態でチャック台車５５０が後退するので、チャック部５５１の片持ち支持を開放してチャック台車５５０の後退中に素材管９３０を曲げ部５４１から離脱可能になる。チャック台車５５０の後退中にチャック台５５０ａの曲げ位置Ｐ２からセット位置Ｐ１へのＸ軸方向の移動により、次に曲げる素材管９３０を直ちにチャック台車５５０に装着可能となり、生産性の向上ができる。
【０１６２】
また、曲げ完了時クランプ部５４２の押圧部５４２ｄが後退した後に、素材管９３０の内圧を下げ、その後チャック部５５１の片持ち支持を開放し、チャック台車５５０が後退する。次にプレッシャー部５４３を後退させる。これによりチヤック台車５５０がＹ軸方向に後退するとき、素材管９３０が変位することがなく、素材管９３０が後退するチャック部５５１から円滑に遊離し、変形する恐れはない。なお、プレッシャー部５４３はクランプ部５４２より軸方向の圧接幅か長いので、圧接時の面圧を下げることができ、素材管９３０の内圧を下げた後プレッシャー部５４３を後退させても、プレッシャー力で素材管９３０が変形することがない。
【０１６３】
また、チャック台車５５０に対して加圧カプラ５５２を前進後退可能とし、チャック台車５５０の後退に先行して加圧カプラ５５２を後退することで、素材管９３０のカプラ側密栓１３と加圧カプラ５５２の接続を脱可能状態とするようにする。この脱可能状態においてチャック台車５５０を後退することで、加圧カプラ５５２を脱にできる。即ち、加圧カプラ５５２の脱を独立して行なう必要がないので、曲げ生産の効率を上げることができる。
【０１６４】
また、接続する時は、チャック台車５５０を前進前に加圧カプラ５５２を前進させて素材管９３０内と加圧装置１０００を連結し、チャック台車５５０を前進中あるいは前進前に素材管９３０の内圧を上昇開始し、前進中も素材管９３０の内圧を上昇させるようにする。このように、チャック台車５５０を前進中も素材管９３０の内圧を上昇させるようにしており、素材管９３０の内圧を上昇させるに要する時間の一部あるいは全てをチャック台車５５０の前進のための時間と重複させることが可能となり、曲げ生産の効率を上げることができる。
＜開栓機７００＞
この実施の形態では、図２３に示す開栓機７００が兼用され、クランプ７０１で素材管９３０を保持し、上下シリンダ７０３により開栓部７０２を作動して密栓具９３１及び密栓具９３２を素材管９３０から取り外す。素材管９３０から注入液であるハイドロ液が流出し、開栓機７００の下部に設けられる注ハイドロ液貯留槽に溜まり、この溜まるハイドロ液は不図示のポンプ、あるいは重力で加圧装置１０００のハイドロタンク１００１に戻される。
【０１６５】
このように、図１乃至図２５に示す冷凍曲げ装置は、圧力注水機１００、密栓注水機２００と、泡抜き機３００、冷凍装置４９９と、曲げ機５００と、解凍装置６９９と、開栓機７００、加圧装置１０００とを備えている。
【０１６６】
また、図２６乃至図２９に示す高圧曲け装置は、密栓注水機２００と、曲げ機５００、開栓機７００、加圧装置１０００とを備えている。この冷凍曲げ装置と高圧曲け装置は、図４に示すように隣接配置して構成され、密栓注水機２００、曲げ機５００、開栓機７００、検査装置９００は兼用されているが、この密栓注水機２００、曲げ機５００、開栓機７００のうち少なくとも１つを兼用していればよい。
【０１６７】
このように、冷凍曲げ装置と高圧曲け装置とを隣接配置して構成され、密栓注水機２００、曲げ機５００、開栓機７００のうち少なくとも１つを兼用してなることで、設置スペースや設備費を節約することが可能である。
【０１６８】
また、冷凍曲げ装置と高圧曲け装置とを隣接配置して構成され、兼用の曲げ機５００と、加圧装置１０００を共通床１２００上に設けている。管の高圧曲げ時、管と加圧装置１０００を連結した状態で、管内を加圧した状態で曲げ機５００を作動させる。一方、管の冷凍曲げ時には、管を加圧装置１０００で加圧することなく兼用の曲げ機５００を作動させる。このように、管の高圧曲げ時、管と加圧装置１０００を連結した状態で、管内を加圧した状態で曲げ機を作動させる一方、管の冷凍曲げ時には、管を加圧装置１０００で加圧することなく兼用の曲げ機５００を作動させるようにすることで、管内に氷曲げ液を充填して凍結して曲げる加工と、管内を加圧しつつ曲げる加工の両方の曲げ加工ができ、設置スペースや設備費を節約することが可能である。
【０１６９】
また、冷凍曲げ装置と高圧曲け装置とを隣接配置して構成され、図６に示すように、冷凍曲げのための氷曲げ液の循環経路Ｗ１と、加圧曲げのための注入水の循環経路Ｗ２を独立に形成し、この冷凍曲げのための氷曲げ液と、加圧曲げのための注入水を互いに異なる組成物としている。このように、氷曲げ液の循環経路Ｗ１と、注入水の循環経路Ｗ２を独立に形成したから、管内に氷曲げ液を充填して凍結して曲げる加工と、管内を加圧しつつ曲げる加工の両方の曲げ加工ができ、設置スペースや設備費を節約することが可能である。
【０１７０】
冷凍曲げのための氷曲げ液の循環経路Ｗ１を、密栓注水機２００から、氷曲げ液が管に密閉された状態で管と一緒に運搬され、管の氷曲げ液を冷凍する冷凍装置４９９と、氷曲げ液を冷凍した素材管を曲げる曲げ機５００と、曲げ完了の管内から温液の解凍槽６０１へ流出する解凍装置６９９に順に到り、解凍装置６９９の解凍槽６０１から氷曲げ液を密栓注水機２００に循環させる循環路から構成する。
【０１７１】
なお、氷曲げ液の循環経路Ｗ１は、注入機となる密栓注水機２００から、前記冷凍装置４９９、曲げ装置である曲げ機５００を経て解凍装置６９９に到る管と一緒に氷曲げ液が移動する第１移動路と、解凍装置６９９に設けられ解凍されて管から流出する氷曲げ液を受ける氷曲げ液貯留槽である解凍槽６０１から氷曲げ液タンク２０１を経て密栓注水機２００へ、管路を通って氷曲げ液が移動する第２移動路とで構成される。さらに、氷曲げ液の循環経路Ｗ１には、解凍後多重管３の繊維状の充填材に付着したままである氷曲げ液が、多重管３と一緒に開栓機７００を経て脱液機８００に到り、この脱液機８００で充填材から分離して下部に溜まり解凍槽６０１へ移動する第５移動路も設けられている。
【０１７２】
一方、加圧曲げのための注入水の循環経路Ｗ２を、兼用の密栓注水機２００から、注入水が管に密閉された状態で管と一緒に運搬され、加圧された管を曲げる曲げ機５００と、曲げが完了した管の密栓を取り外す開栓機７００に順に到り、開栓機７００において管内から流出した後、開栓機７００から注入水を密栓注水機２００に循環させる循環路から構成する。
【０１７３】
すなわち、加圧曲げのための注入液の循環経路Ｗ２は、注入機となる密栓注水機２００から、曲げ装置である曲げ機５００を経て開栓機７００に到る管と一緒に氷曲げ液が移動する第３移動路と、開栓後管から流出する注入液を受ける不図示の注入液受けからハイドロタンク１００１を経て密栓注水機２００へ、管路を通って氷曲げ液が移動する第４移動路とで構成される。
【０１７４】
この実施の形態では、密栓注水機２００を加圧曲げ用と冷凍曲げ用と兼用とする場合、図６に示すように注水口ａ，ｂとそれぞれの貯水タンクである氷曲げ液タンク２０１、ハイドロタンク１００１を切替弁２０３を介して連結している。密栓注水機２００を加圧曲げ用として使用する場合には、切替弁２０３の操作で注水口ｂとハイドロタンク１００１とを連結し、冷凍曲げ用として使用する場合には、切替弁２０３の操作で注水口ａと氷曲げ液タンク２０１とを連結し、密栓注水機２００を兼用することで、設置スペースや設備費を節約することが可能である。
【０１７５】
【発明の効果】
前記したように、請求項１に記載の発明では、冷凍曲げ装置の構成の一部と、加圧曲げ装置の構成の一部とを兼用して隣接配置することで設備スペースや設備費を節約した曲げ加工装置を使い、曲げ加工の対象となる管が一重の単管の場合は、加圧曲げ装置を使い、曲げ加工の対象となる管が複数の管からなる多重管の場合は、冷凍曲げ装置を使用するようにしている。これにより、管の種別に対応し、それぞれ曲げ部において部分的に偏平となったり、管の外観性が悪化しない曲げ加工が可能となる。
【０１７６】
請求項２に記載の発明では、冷凍曲げ装置と加圧曲げ装置とを隣接配置して構成され、注入機、曲げ機、開栓機のうち少なくとも１つを兼用してなることで、設置スペースや設備費を節約することが可能である。
【０１７７】
請求項３に記載の発明では、設備スペースや設備費を節約することが可能であることに加え、管内に注入する液体を、冷凍曲げ及び加圧曲げのそれぞれの曲げ加工に適合するものとすることができるとともに、曲げ加工を継続しても両種の液体が混ざり合うことなく、安定した冷凍曲げ及び加圧曲げのそれぞれの曲げ加工が可能となる。
【０１７８】
請求項４に記載の発明では、冷凍曲げ装置の注入機と、加圧曲げ装置の注入機とを兼用するので、設備スペースや設備費を節約することが可能であることに加え、管内に注入する際の注入口も共用化でき、且つ管内に注入する液体を、冷凍曲げ及び加圧曲げのそれぞれの曲げ加工に適合するものとすることができ、曲げ加工を継続しても両種の液体が混ざり合うことなく安定した冷凍曲げ及び加圧曲げのそれぞれの曲げ加工が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】多重管からなる素材管及びその製造方法を示す図である。
【図２】多重管からなる素材管の製造工程を示す図である。
【図３】自動二輪車に用いた排気管を示す図である。
【図４】多重管の製造装置の配置を示す図である。
【図５】多重管の製造装置の全体概略制御ブロックを示す図である。
【図６】氷曲げ／ハイドロシステムと液循環を示す図である。
【図７】圧力注水機の概略構成図である。
【図８】氷曲げ液の圧力注水のタイムチャートである。
【図９】氷曲げ液の注水状態を示す図である。
【図１０】密栓注水機の概略構成図である。
【図１１】密栓構造を示す図である。
【図１２】密栓注水機の動作タイムチャートである。
【図１３】泡抜き機を示す図である。
【図１４】冷凍槽と冷凍機の概略構成図である。
【図１５】冷凍槽の平面図である。
【図１６】冷凍槽の側面図である。
【図１７】曲げ加工装置の素材管のセット時の平面図である。
【図１８】曲げ加工装置の素材管の曲げ完了時の平面図である。
【図１９】曲げ加工装置のクランプ部の側面図である。
【図２０】曲げ加工装置のプレッシャー部の側面図である。
【図２１】解凍機の側面図である。
【図２２】解凍機の平面図である。
【図２３】開栓機を示す図である。
【図２４】脱液機の平面図である。
【図２５】脱液機の側面図である。
【図２６】素材管の製造工程を示す図である。
【図２７】素材管に密栓具を取付けた状態を示す断面図である。
【図２８】高圧曲げ加工装置の素材管のセット時の平面図である。
【図２９】高圧曲げ加工装置の素材管の曲げ完了時の平面図である。
【符号の説明】
３  多重管
１００  圧力注水機
１８９  密栓取外台
２００  密栓注水機
３００  泡抜き機
４００  冷凍槽
４０１  冷凍機
４９９  冷凍装置
５００  曲げ機
６００  解凍機
６０１  解凍槽
６９９  解凍装置
７００  開栓機
８００  脱液機
９００  検査装置
１０００  加圧装置
Ａ１  圧力注水工程
Ｂ１  密栓注水工程
Ｃ１  泡抜き工程
Ｄ１  冷凍工程
Ｅ１  曲げ工程
Ｆ１  栓抜き工程
Ｇ１  解凍工程
Ｈ１  開栓工程
Ｉ１  脱水工程
Ｊ１  検査工程
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2004351442.tif 000018
【図１７】
2004351442.tif 000019
【図１８】
2004351442.tif 000020
【図１９】
2004351442.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
2004351442.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
2004351442.tif 000026
【図２５】
2004351442.tif 000027
【図２６】
2004351442.tif 000028
【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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