(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
略矩形断面を有する中空熱可塑性プロファイル（１）からスパイラル管を製造する方法であって、
この方法が、
前記熱可塑性プロファイル（１）をドラム（２）に巻き回す工程と、
隣接するループ同士を溶接によって結合する工程と、
外側溶接結合部（１３）をさらに加熱し、この外側溶接結合部（１３）に接当した平滑化体によって平滑化する工程と、
前記ドラム（２）に最初に巻き回す時に前記熱可塑性プロファイル（１）に作用する自由回転ラジアルプレスロール（６）によって、前記管を軸心方向前方に供給する工程と、
を有するものにおいて、
前記ドラム（２）に供給された時に、周部回りに配置された離間スライド手段（５）を有する静止第１セクション（３）へ前記熱可塑性プロファイル（１）が移動し、
この第１セクション上で溶接が実行され、
その後、こうして形成された内側溶接結合部（１１）が、前記静止第１セクション（３）周りに延設された螺旋溝（１４）に沿って移動するように構成され、
これによって、前記内側溶接結合部（１１）が、前記外側溶接結合部（１３）とともにさらに加熱され、当該内側溶接結合部（１１）に接当する固定平滑化体（１０）によって処理されること、かつ、
両溶接結合部（１１，１３）が平滑化された後に、前記管が、この管を回転させ前記熱可塑性プロファイル（１）の巻き回り運動を発生させる回転駆動ドラムセクション（４）へ移送されること、
を特徴とする方法。
【請求項２】
前記溶接が、前記外側溶接結合部（１３）及び内側溶接結合部（１１）の同時溶接を可能にする溶接キールによって行われることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記外側溶接結合部（１３）及び内側溶接結合部（１１）の溶接が、別々の溶接手段によって行われることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
略矩形断面を有する中空熱可塑性プロファイル（１）からスパイラル管を製造する装置であって、
この装置が、
前記熱可塑性プロファイル（１）がその周りに巻回される円筒状ドラム（２）と、
前記ドラム（２）の導入端部において該ドラムの周部に沿って配置される自由回転ラジアルプレスロール（６）と、
前記熱可塑性プロファイル（１）の隣接するループ同士を互いに結合させる溶接手段（８）と、
前記管の外側に形成される溶接結合部（１３）用の加熱・平滑化手段（１２）と、
を備えたものにおいて、
前記ドラム（２）が、静止第１セクション（３）と回転駆動する円筒状の第２セクション（４）とに分割され、
前記第１セクション（３）には、その全周にわたって前記熱可塑性プロファイル（１）用のスライド手段（５）が分布されるとともに、前記管の内側に形成される溶接結合部（１１）用の加熱・平滑化手段（９，１０）が設けられ、かつ、この第１セクション（３）の周りに、前記管に新たに形成された内側溶接結合部（１１）用の螺旋溝（１４）が形成されていることを特徴とする装置。
【請求項５】
前記静止第１セクション（３）が、当該第１セクション（３）の長さに対応する長さを備える多数の軸心方向向き自由回転スライドロール（５）を有し、
内側溶接結合部（１１）用の前記螺旋溝（１４）が、各スライドロール（５）に形成された環状溝（１７）であり、
これら環状溝（１７）が、互いに軸心方向に離間して一つの螺旋を形成することを特徴とする請求項４記載の装置。
【請求項６】
前記静止第１セクション（３）が、前記スライド手段（５）用に形成された開口部（１５）と、前記加熱・平滑化手段（９，１０）のための開口部（１６）とを備えるスチールシェルを有し、
新たに形成される内側溶接結合部（１１）用の前記螺旋溝（１４）が、前記スチールシェルと、前記第１セクションの前記スライド手段（５）とに形成されていることを特徴とする請求項４記載の装置。
【請求項７】
前記スライド手段（５）が、前記スチールシェルに形成された前記螺旋溝（１４）に一致する環状周溝（１７）を備える軸心方向向きロールであることを特徴とする請求項６記載の装置。
【請求項８】
前記スライド手段（５）が、ポリテトラフルオロエチレンから成るスライドプレートであり、このスライドプレート内に前記スチールシェルに形成された前記螺旋溝（１４）と一致する溝が形成されていることを特徴とする請求項６記載の装置。
【請求項９】
溶接手段（８）と、前記内側溶接結合部（１１）及び外側溶接結合部（１３）用の加熱・平滑化手段（９，１０；１２）とが、前記静止第１セクション（３）の周部に沿って前後に螺旋状に配置されていることを特徴とする請求項４記載の装置。
【請求項１０】
前記加熱・平滑化手段（９，１０；１２）が、ポリテトラフルオロエチレンから成るソールを備えた熱風ブロアであり、このソールが、加熱された各溶接結合部（１１，１３）に対して接当配置されていることを特徴とする請求項９記載の装置。
【請求項１１】
前記静止第１セクション（３）と、前記ラジアルプレスロール（６）を備えた前記フレーム（１８）とが、本製造装置の交換可能ユニットを形成していることを特徴とする請求項４〜１０のいずれか１項記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、略矩形断面を有する中空熱可塑性プロファイルからスパイラル管（ｓｐｉｒａｌｌｙ−ｗｏｕｎｄ  ｔｕｂｅ）を製造する方法であって、この方法が、前記熱可塑性プロファイルをドラムに巻き回す工程と、隣接するループ同士を溶接によって結合する工程と、外側溶接結合部をさらに加熱し、この外側溶接結合部に接当した平滑化体（ｓｍｏｏｔｈｉｎｇ  ｂｏｄｙ）によって平滑化する工程と、前記ドラムに最初に巻き回す時に前記熱可塑性プロファイルに作用する自由回転ラジアルプレスロールによって、前記管を軸心方向前方に供給する工程と、を有するものに関する。
【０００２】
本発明は、さらに、請求項４の前提部に記載の方法を実行するための装置にも関する。
【０００３】
この方法は今日まで、その全長にわたって回転するドラムによって行われてきており、このドラムに熱可塑性プロファイルが巻回され、その上で溶接が行われていた。管の外側表面上の溶接結合部は、この管がドラムに対して接当配置される時に平滑化される。これは、溶接結合部をさらに加熱し、その後、管の回転運動中に、静止した平滑化体を、加熱された溶接結合部に対して接当させ、当該溶接結合部に沿ってスライドさせることによって行われる。管の内側の溶接結合部は、回転するドラムに接当して形成されていた。同様の方法は、たとえばフィンランド特許明細書ＦＩ  ９５２１９から公知である。
【０００４】
前記溶接結合部の材料を十分に高温にするとともに溶解したものにし、いわゆるコールドジョイント（ｃｏｌｄ  ｊｏｉｎｔ）のリスクがないようにするためには、管の外側表面と内側表面の両方において溶接ビードを最適な大きさにする必要がある。一般的な溶接ドラムでは、内側の溶接ビードの大きさを制御することが幾分より困難であると同時に、可塑性材が溶融状態にある限り、内側溶接結合部の表面が、ドラムに沿った管の軸心方向スライド移動による影響を受けるリスクもわずかに存在する。
【０００５】
本発明の目的はこれらのような問題を解決することにあり、この目的は、前記ドラムに供給された時に、周部回りに配置された離間スライド手段を有する静止第１セクションへ前記熱可塑性プロファイルが移動し、この第１セクション上で溶接が実行され、その後、こうして形成された内側溶接結合部が、前記静止第１セクション周りに延設された螺旋溝に沿って移動するように構成され、これによって、前記内側溶接結合部が、前記外側溶接結合部とともにさらに加熱され、当該内側溶接結合部に接当する固定平滑化体によって処理されること、かつ、両溶接結合部が平滑化された後に、前記管が、この管を回転させ前記熱可塑性プロファイルの巻き回り運動を発生させる回転駆動ドラムセクションへ移送される、ことを特徴とする方法によって達成される。
【０００６】
本発明による装置の特徴構成は、請求項４の特徴部に記載されている。
【０００７】
本発明による方法及び装置の利点は、結合表面が平滑化され可塑性材が硬化するまでは、内側溶接結合部がドラムに全く接触しない点にある。本発明によれば、きわめて平滑な外側結合面及び内側結合面が得られる。
【０００８】
本発明のその他の特徴構成は、従属請求項に記載されている。
【０００９】
以下、本発明を、図面を参照しながらより詳細に説明する。
【００１０】
本発明によれば、スパイラル管（ｓｐｉｒａｌｌｙ−ｗｏｕｎｄ  ｔｕｂｅ）は、略矩形断面を有する押出成形された中空熱可塑性プロファイル１を、製造する管の所望内径に対応する外径を有する円筒状ドラム２を有する装置に供給することによって製造される。熱可塑性プロファイル１はドラム２に螺旋状に巻回されるが、本発明によれば、このドラム２が静止第１セクション３と回転駆動する円筒状の第２セクション４とに分割されており、第１セクション３においては隣接するループ同士が互いに溶接されるとともに、形成された溶接結合部の両表面が処理され、第２セクション４においては、熱可塑性プロファイル１から形成された管を回転させると同時に、ドラム２の静止セクション３回りで前記熱可塑性プロファイル１を引張るように構成されている。溶接作業中、可塑性材は、たとえば熱風、赤外線、ハロゲンランプ又はこれらに類似の局所加熱具によって、溶接領域において加熱・溶解される。
【００１１】
静止第１セクション３の周部沿いには、このセクション３上での熱可塑性プロファイル１の移動を容易にするために、離間スライド手段５が配備されている。この静止セクション３の周部に沿ってその導入端部に配置された多数の自由回転ラジアルプレスロール６によって、熱可塑性プロファイル１の隣接ループ同士が軸心方向に圧縮されると同時に、形成された管がドラムから軸心方向に押し出される。この押し移動力は、前記ドラムに新たな熱可塑性プロファイルを連続供給し、これによって先に供給されたループを押しのけることによって作られる。熱可塑性プロファイル１がドラム２の静止セクション３に来ると、このプロファイルは溶接セクション８に到着し、この溶接セクション８で熱可塑性プロファイル１が直前のループに結合される。この溶接セクション８は、内側溶接結合部１１及び外側溶接結合部１３を同時に作り出す溶接キールか、又は二つの別々の溶接手段のいずれかを有する。この溶接セクション８の後、熱可塑性プロファイル１は、管の内側溶接結合部１１用の加熱・平滑化手段９，１０を備えたステーションと、管の外側溶接結合部１３用の、類似の加熱・平滑化手段１２を備えたステーションとに移送される。熱可塑性プロファイル１は、静止セクション３から完全に離れる前に、前記ドラム２の回りを三周回る。上述したすべてのステーション８，９，１０，１２は、静止第１セクション３の周部に沿って前後に配置されている。
【００１２】
溶接結合部の可塑性材がまだ可塑状態にある間に、熱可塑性プロファイル１が静止第１セクション３に沿ってスライド移動中に内側溶接結合部１１が損傷を受けないように、この内側溶接結合部１１が管の回転中に移動する経路に沿って、溝１４が静止セクション３の回りに延設されている。
【００１３】
図１に示す実施例においては、前記静止第１セクション３は、前記ドラム２の周部に沿って配置され当該静止第１セクション３の全長に沿って延設された、多数の軸心方向向きの自由回転スライドロール５から成る。この実施例では、製造される管の内側溶接結合部１１用の螺旋溝１４は、各スライドロール５の周部に形成された環状溝１４である。これらスライドロール５に形成された環状溝１４は、互いに軸心方向に離間して配置され、製造される管の内側溶接結合部１１のピッチに対応するピッチを有する螺旋溝を前記第１セクション３回りに形成するように構成されている。
【００１４】
図３に示す実施例においては、前記静止第１セクション３がスチールシェルを有し、このスチールシェルは、当該静止第１セクション３のスライド手段５用にセクションの周部に沿って形成された開口部１５と、製造されている管の内側に位置する内側溶接結合部１１用の加熱・平滑化手段９，１０のための開口部１６と、を備える。前記スライド手段５は、前記スチールシェルに形成された螺旋溝１４に一致する環状周溝１７を備えた、軸心方向向きロールに構成してもよい。
【００１５】
別実施例によれば、前記スライド手段５は、ポリテトラフルオロエチレン等から成るスライドプレートである。各スライドプレート５は、前記スチールシェルに形成された螺旋溝１４と一致する溝１７を有する。
【００１６】
前記溶接ステーション８、前記内側溶接結合部１１用の加熱・平滑化手段を有する前記ステーション９，１０、及び前記外側溶接結合部１３用の同様の加熱・平滑化手段を有する前記ステーション１２は、前記静止第１セクション３の周部に沿って前後に螺旋状に配置されている。
【００１７】
好ましくは、前記加熱・平滑化手段９，１０，１２は熱風ブロアであり、この熱風ブロアにはポリテトラフルオロエチレンその他の適切な材料から成るソール（ｓｏｌｅ）が設けられ、このソールが、製造されている管の加熱された溶接結合部１１，１３に対して接当配置される。この加熱手段は、低出力レーザ、赤外線ヒータ、又は触媒燃焼装置とすることも可能である。
【００１８】
本発明による装置は、さらに、前記静止第１セクション３と、前記ラジアルプレスロール６を有するフレーム１８とがこの装置の交換可能な部分を形成し、これによって、ある管寸法から別の管寸法に移行することが容易になるという利点も有する。したがって、一旦取り付けられた後はプレスロールのごく僅かな微調節しか必要としないプリセットユニットを、各管寸法用に提供することができる。このような構成が使用された場合、管寸法を変更するための操業停止時間が大幅に減少するであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による装置の一実施例の側面図であって当該装置の基本的詳細を示す図
【図２】図１に示す装置を右側から見た図
【図３】本発明による装置の別実施例の側面図
【図１】
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【図２】
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【図３】
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