(57)【要約】【課題】  樹脂管に被せ、その耐火性及び遮音性を高めるためのセメント質の套管を能率よく製造する。【解決手段】  樹脂管にほぼ等しい外径の鋼管の先端に、金属板で形成され基部が鋼管の内面に溶接されその先端が次第に幅を縮小されて鋼管の外部へ伸延している結合ガイド４を有する鋼管芯２を使用し、その周囲に紙管３を被せて芯材１とし、これを先行する芯材の後端に密接させながら套管成型装置６に導入してその周囲にセメントモルタル層１６を成型させ、套管成型装置６から導出させるセメントモルタル層１６を有する芯材１をその結合ガイド４に係合する鉤３３を有する牽引装置３２によって引出す。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用する樹脂管にほぼ等しい外径の鋼管の先端にその中心軸線を通る板状金属で形成され基部が上記鋼管の内面に溶接されその先端が上記鋼管の先端を越えて外部へ伸延しその伸延部分の幅が上記鋼管の内径よりも次第に縮小されている結合ガイドを設けた鋼管芯の周囲に紙層を設けて芯材を形成する装置と、上記芯材の周囲にセメントモルタル層を成型する塑造部及びこの塑造部へ向けて上記芯材を送込む送込部を有する套管成型装置と、この套管成型装置内を先行移動中の芯材の後端を後続する芯材の先端で押圧して後続芯材の結合ガイドを先行芯材の鋼管芯内に嵌合させる押込装置と、先端に上記結合ガイドに係合する係合部を有し上記套管成型装置から送出される上記芯材を上記送出方向へ牽引する牽引装置とを有することを特徴とする耐火性套管製造装置。
【請求項２】
請求項１において、上記芯材は予め形成されている紙管の内部に上記鋼管芯を挿入したものであることを特徴とする耐火性套管製造装置。
【請求項３】
請求項１において、上記套管成型装置の出口へ向って上記牽引装置より牽引桿が伸延し、この牽引桿の先端に上記結合ガイドに結合する鉤が設けられていることを特徴とする耐火性套管成型装置。
【請求項４】
請求項３において、上記牽引装置はエアシリンダであることを特徴とする耐火性套管製造装置。
【請求項５】
請求項１において、上記套管成型装置の出口下方より前方へ向けてレールが設けられ、このレール上に成型されたセメントモルタル層を伴った上記芯材の先端を支持する台車が配置されていることを特徴とする耐火性套管製造装置。
【請求項６】
請求項５において、上記レールに沿い上記套管成型装置の出口よりほぼ上記芯材の長さに相当する距離に位置センサーが配置され、この位置センサーが上記台車を検出することにより上記押込装置における芯材の押圧動作と上記套管成型装置の芯材送込部における芯材送込動作と上記套管成型装置の塑造部におけるセメントモルタルの供給動作とを停止させる手段を有することを特徴とする耐火性套管製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は合成樹脂管の耐火性を高めるためにその外周面を被覆するための耐火性套管の製造にかかるものであり、更に詳しくは合成樹脂管の耐火性を高めるために内部に合成樹脂管が嵌挿されるセメント質の套管の製造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
耐火性被覆を有する合成樹脂管の製法の一つとして、鋼管などの芯の周囲にセメントモルタルの押出成型などによってセメント質の套管を形成し、セメントモルタルの乾燥固化を待って鋼管芯を引抜き、得られた套管の長さを合成樹脂管の長さに切揃え、これに合成樹脂管を挿入する技術が知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の製造工程においては、押出成型機に鋼管芯を送り込む際には、鋼管芯の中心軸を正確に押出成型機の受入口の中心軸に合わせる必要があり、そのために自動化が困難であった。また、成型された直後の湿潤状態の套管は軟弱で、その取扱いが面倒であった。更に套管を形成しているセメントモルタルは鋼管芯となじみ易いために、乾燥後の套管から鋼管芯を抜き取りにくく、その際にしばしば套管が破損していた。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明においては、使用時に耐火性套管に挿入される樹脂管にほぼ等しい外径の鋼管の先端に結合ガイドを設けた鋼管芯を使用する。この結合ガイドは、板状金属で形成され、その基部は上記鋼管の内面に溶接され、その先端部は上記鋼管の先端を越えて外方へ伸延しており、その伸延部分の幅は上記鋼管の内径にほぼ等しい寸法から前方へ向かうにつれて次第に縮小されている。
【０００５】
本発明の耐火性套管製造装置は、上述の鋼管芯の周囲に紙層を設けることによって芯材を形成する装置と、この芯材の周囲にセメントモルタル層を形成する塑造部へ向けて上記芯材を送込む送込部を有する押出成型機と、この押出成型機内を移動中の先行芯材を後続芯材で押圧して後続心材が有する上記結合ガイドを先行心材の鋼管芯内に嵌合させる押込装置と、先端に上記結合ガイドに係合する係合部を有し上記押出成型機から上記セメントモルタル層を伴って送出される上記芯材を上記送出方向へ牽引する牽引装置と、上記押出成型機から引出された上記芯材上のセメントモルタル層を乾燥させる装置と、上記鋼管芯の通過を許容するダイスの片側に上記紙層及び乾燥したセメントモルタル層を当接させ、その反対側に位置する係合部を上記結合ガイドに係合させてこれを牽引する鋼管芯抜取装置とを有する。
【発明の効果】
【０００６】
上述のように、本発明においては、先端に結合ガイドを有する鋼管芯を使用しているため、この結合ガイドを利用することによって前後の鋼管芯の軸芯を容易に合わせることができ、これにより押出成型機への芯材の供給を自動化することが容易になる。また、この結合ガイドを牽引することによって押出成型機から送出されるセメントモルタル層を伴った心材の引出しが容易になる。更に、完成した耐火性套管から鋼管芯を抜取る作業は、紙層と鋼管芯との滑りが良好であることと、ダイス及び結合ガイドを牽引する鋼管芯抜取装置によって容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明で使用する鋼管芯の長さは、耐火性套管を被せようとする合成樹脂管の長さよりも１００〜１５０ｍｍ程長く選ばれる。これは、押出成型機で鋼管芯の周囲に形成された直後のセメントモルタル層が極めて軟弱で、支持台に乗せると支持した箇所は大きな傷が出来るからである。従って、成型品の両端を支持台で受けてセメントモルタル層を乾燥機内で乾燥、固化させた後に成型品の両端部を切除して合成樹脂管と同じ長さに揃えることによって、傷の無い耐火性套管を得ることができる。
【０００８】
鋼管芯の周囲に紙層を形成する方法は、予め作られた紙管内へ鋼管芯を挿入する方法が望ましい。本発明の最終工程で乾燥されている成型品から鋼管芯が引抜かれるが、その際の牽引装置の往復運動を利用し、その往運動によって成型品から鋼管芯を引抜き、その復運動時に新しい紙管内へ引抜いた鋼管芯を挿入すれば、能率良く作業を進めることができる。
【０００９】
鋼管芯に紙管を被せた芯材は手荒く扱うと紙管に傷がつくので、滑車の上を転がすなどして、外面が擦過されるのを防ぐことが望ましい。そしてその先端の結合ガイドが先行する芯材の後端に係合し、かつ先端が押出成型機の送込部に捕捉されるまで押込装置によって押し込む。
【００１０】
先行している芯材上に押出成型機でセメントモルタル層を成型されると、押出成型機から出たセメントモルタル層を有する芯材の先端部はレール上を移動する台車に支持され、かつ結合ガイドに係合させた係合部を牽引装置によって牽引して、セメントモルタル層を有する芯材の押出成型機からの送り出しを助ける。
【００１１】
上記レールに沿って台車の通過を検出する検出器が配置されていて、先行するセメントモルタル層を有する芯材の後端が押出成型機を出終った時点で検出信号を発し、この検出信号に基いて套管成型装置内の送込部及びその前段に位置する押込装置の動作を一時停止させ、上記牽引装置のみを継続して動作させる。これにより、先行するセメントモルタル層を有する芯材のみが移動を続け、後続する芯材は停止するので、先行芯材の後端は後続芯材から離れ、両芯材に跨って成型されていたセメントモルタル層は、この部分で縁が切れる。
【００１２】
このようにして、セメントモルタル層の押出成型を終えた芯材は、前後端附近を移動装置の腕によって支えられ、数ｃｍの間隔で乾燥台上に並べられ、乾燥器内で４０℃で約１昼夜乾燥される。
【００１３】
乾燥した耐火性套管を有する芯材は、鋼管芯だけを通過させ得る穴を持ったダイスをその先端に当て、鋼管芯の先端の結合ガイドに牽引装置の牽引桿の先端の係合部を係合させて牽引することにより、紙管を伴った耐火性套管から鋼管芯を抜去することができる。この場合、紙管と鋼管芯との結合は、セメントモルタル層と鋼管芯と結合より遥かに緩やかであるために、その抜去は容易である。
【００１４】
上述の牽引桿の鋼管芯抜去の往動作の復路を利用して、抜去した鋼管芯を新な紙管内に挿入すれば、直ちにこれを套管形成装置へ送り込むことができて、作業速度が向上する。
【実施例】
【００１５】
図１において、（ａ）及び（ｂ）は、耐火性套管の押出成型装置へ送り込まれる際の芯材１を示し、鋼管芯２の周囲に紙管３が被せられている。鋼管芯２は、先端（図における左側）に結合ガイド４が位置し、その基端は鋼管芯２の内面に溶接され、先端部分は幅が次第に縮小されながら前方へ伸延している。結合ガイド４の形状としては、同図（ｃ）に示すように２枚の板状体を直角に配置したもの、同図（ｄ）に示すように３枚の板状体を中央で合体させたもの、同図（ｅ）に示すように１枚の板状体だけを用いたもの、及び同図（ｂ）に示すように後部をくり抜いたもの等、適宜に選ぶことができる。
【００１６】
鋼管芯２に紙管３を被せた芯材１は、図２乃至図４に示すように一側が僅かに傾斜した運搬台５に載せられ、套管成型装置６へ芯材１を１個づつ供給する芯材押込機７の脇に運ばれる。芯材押込機７は、Ｖ字形にトレイ８と、このトレイ８内で芯材１を円滑に移動させるためにトレイ内面に設けた多数の滑車９、９……と、トレイ８の底部中央に配置されたエアシリンダ１０と、エアシリンダ１０のピストンロッド１１の先端に設けた押圧子１２を有する。そしてピストンロッド１１が引込まれるときに押圧子１２が滑車９、９……に支持されている芯材１を、その先端が図５に示す套管成型装置６の送り込みロ−ラ群１３、１３……に捕捉されるまで移動させる。このとき、芯材１の先端の結合ガイド４は、先行している芯材１の鋼管芯２内に嵌合する。
【００１７】
套管成型装置６内に押込まれた芯材１は、送り込みローラ群１３、１３……に挟まれて、塑造部１４を通過する。塑造部１４内には、芯材１を囲む筒状のキャビティ１５が設けられていて、このキャビティ１５ヘ向けて注入装置１６よりセメントモルタル１７が供給される。注入装置１６としては、ピストン式或いはスクリュー式など、適宜の形式のものを用いることができるが、図５では、スクリュー１８を有するスクリュー式注入装置が示されている。従って、芯材１が塑造部１４の出口ノズル１９から外界へ出るときには、芯材１の周囲に筒状のモルタル層２０が形成されている。
【００１８】
出口ノルズ１９の下方には、レール２１に沿って移動する台車２２が待機しており、出口ノズル１９から押出されたセメントモルタル層２０を有する芯材１の先端は台車２２によって受止められ、このセメントモルタル層を有する芯材１が更に押出されると、台車２２は芯材１等の先端部分を支持した状態で前進する。
【００１９】
出口ノズル１９の下方の０ｍｍ位置と、これを起点として２１００ｍｍ、２７５０ｍｍ、３１００ｍｍの位置（使用される芯材１の長さ）にそれぞれレール２１に沿って位置センサー２３、２４、２５、２６が配置され、これら位置センサーは台車２２に設けた基準片２７がその上を通過するときに検出信号を発する。これら位置センサーの検出信号は制御回路２８に向っており、位置センサー２４、２５、２６の検出信号はそれぞれスイッチ２９、３０、３１を経由して制御回路２８に導入されている。図６では、スイッチ３１のみが閉路され、あとは開放されているので、基準片２７が起点位置にあるとき、及び３１００ｍｍ位置にあるときに、制御回路２８に検出信号が導入される。
【００２０】
出口ノズル１９から繰出されるモルタル層２０を有する芯材１は、前端が台車２２に支持されているので、片持梁状にならずに出口ノズル１９を通過することができる。その過程で、適当な牽引装置から伸延している牽引桿３２の先端の鉤３３が結合ガイド４を捉え、これを適当な速度で牽引して、芯材押込機７及び送り込みロ―ラ群１３、１３……の動作を助ける。
【００２１】
台車２２がセンサー２６の位置を通過してその信号が制御回路２８に導入されると、制御回路２８は制御信号を発信して、芯材押込機７及び送り込みロ−ラ群１３、１３……の運動と、塑造部１４における注入装置１６の動作を停止させる。しかし、牽引桿３２はなおも牽引動作を続けるので、芯材１の後端は後続する芯材の先端から離れ、かつモルタル層２０はこの部分で引き千切られた状態で切断される。これと相前後して、セメントモルタル層２０を有する芯材１の前端部及び後端部の下方に移動用フォーク３４、３４が挿入され、セメントモルタル層２０を有する芯材１の両端を支え、乾燥用台車３５（図７参照）上に移し、約５ｃｍの間隔で並べて載置する。このときもセメントモルタル層２０を有する芯材１は、その両端部分を台車３５の支持枠３６、３６上に支持される。
【００２２】
芯材１の乾燥用台車３５への積載を終ると、レール２１上の台車２２はセンサー２３の位置、即ち出口ノズル１９の下方へ戻り、制御回路２８の制御信号により、芯材押込機７及び送り込みロ−ラ群１３、１３……の運動と、塑造部１４におけるモルタル注入動作が再開され、後続する芯材１に対するセメントモルタル層２０の成型が行われる。
【００２３】
一方、セメントモルタル層２０が成型された所定本数の芯材１を積載した乾燥用台車３５は、乾燥室内に搬送され、約４０℃で約２４時間風乾される。セメントモルタル層の乾燥を終った台車３５は図７に示す鋼管芯２の抜取装置へ搬送される。
【００２４】
鋼管芯抜取装置では、芯材１は１本ずつ台車３５から降ろされ、エアシリンダ３７から伸延する牽引桿３８の先端の鉤３９が結合ガイド４にかけられてこれを牽引する。このとき芯材１の先端は鋼管芯２の径にほぼ等しい窓４０を持ったダイス４１に当接するので、鋼管芯２のみが引抜かれ、紙管３を伴ったセメントモルタル層２０が、耐火性套管４２としてダイス４０の入口側に残る。この耐火性套管４２は、両端をそれぞれ５０mmづつ切断され、長さ３０００mmに切揃えられる。
【００２５】
耐火性套管４２を搬出した後で、引抜かれた鋼管芯２の後端に図８に示すように紙管３を嵌め、エアシリンダ３６を復動させる。このとき、紙管３の後端にストッパー４３を当接させると、牽引桿３７に設けたフランジ４４が結合ガイド４を押圧するので、鋼管芯２は紙管３内へ押込まれる。このようにして紙管３を鋼管芯２に嵌めた芯材１は、図３に示す運搬台５に乗せられて、芯材押込機７の位置へ送られる。
【００２６】
以上のように、本発明によれば、耐火性套管４２の製造に際して鋼管芯２の周囲に紙管３を嵌め、その周囲にセメントモルタル層２０を形成するため、耐火性套管４２から鋼管芯２を抜取る作業が極めて容易である。そして鋼管芯２にはその先端に結合ガイド４を設けたため容易に先行する芯材に後続する芯材を結合して連続的に套管成型装置へ送込むことができ、未乾燥のセメントモルタル層２０を伴った芯材１を容易に套管成型装置から引出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明において使用する鋼管芯を例示する図であり（ａ）及び（ｂ）は縦断面図、（（ｃ）乃至（ｅ）は端面図である。
【図２】本発明の実施例における送込機の部分縦断面図である。
【図３】図２に示す送込機の平面図である。
【図４】図２に示す送込機の後端面図である。
【図５】本発明の実施例における押出成型装置の縦断面図である。
【図６】本発明の実施例における牽引装置の縦断面図である。
【図７】本発明の実施例における鋼管芯引抜装置の縦断面図である。
【図８】本発明の実施例における紙管へ鋼管芯を挿入する説明図である。
【符号の説明】
【００２８】
１          芯材
２          鋼管芯
３          紙管
４          結合ガイド
５          運搬台
６          套管成型装置
７          芯材押込機
９          滑車
１０        エアシリンダ
１２        押圧子
１３        送込ローラ群
１４        塑造部
１５        キャビティ
１６        セメントモルタル注入装置
１７        セメントモルタル
１８        スクリュー
１９        出口ノズル
２０        モルタル層
２１        レール
２２        台車
２３〜２６  位置センサー
２８        制御回路
３２        牽引桿
３３        鉤
３４        フォーク
３５        乾燥用台車
３６        支持枠
３７        エアシリンダ
３８        牽引桿
３９        鉤
４０        窓
４１        ダイス
４２        耐火性套管
４３        ストッパ
４４        フランジ
【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】
2005161587.tif 000008
【図７】
2005161587.tif 000009
【図８】
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