CN109312880A

CN109312880A - 复合管

Info

Publication number: CN109312880A
Application number: CN201780035003.0A
Authority: CN
Inventors: 三觜浩平
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2016-06-09
Filing date: 2017-05-31
Publication date: 2019-02-05
Also published as: EP3470719A1; TWI719215B; EP3470719A4; JP7197356B2; EP3470719B1; WO2017213007A1; JPWO2017213007A1; TW201809519A

Abstract

复合管(10)具有管状的管体(12)和管状的包覆层(20)。包覆层(20)覆盖管体(12)的外周，通过在管体(12)的轴向(S)上交替地形成向径向外侧凸出的环状的峰部(22)和轴向(S)的长度比峰部(22)的轴向(S)的长度短且径向外侧凹入的环状的谷部(24)而成为波纹状。包覆层(20)能够被管体(12)的外周引导而在轴向(S)上缩短。

Description

复合管

技术领域

本发明涉及一种多层构造的复合管。

背景技术

以往，为了保护配管而提出了覆盖配管的各种管。例如在日本特开2015－48909号公报中公开了一种在内部收纳有配管件的波纹管。

发明内容

发明要解决的问题

但是，日本特开2015－48909号公报的波纹管以进行将配管件插入到内部的作业为前提，并未设想为了将插入的配管件的端部与接头等连接而使该配管件的端部暴露。因而，无法为了使被波纹管覆盖的配管件的端部暴露而使波纹管在轴向上变形。此外，在使波纹管变形的情况下，寻求不使变形后的外观受损。

本发明即是考虑到上述事实而完成的，其目的在于，提供一种能够使包覆层变形而使内侧的管体的端部暴露并抑制外观的劣化的复合管。

用于解决问题的方案

本发明的第1技术方案的复合管具有：管状的管体；以及包覆层，其为管状且覆盖所述管体的外周，通过在所述管体的轴向上交替地形成向径向外侧凸出的环状的峰部和轴向的长度比所述峰部的轴向的长度短且径向外侧凹入的环状的谷部而成为波纹状，该包覆层能够被所述管体的外周引导而在所述轴向上缩短。

在本发明的第1技术方案的复合管中，覆盖管体的外周的包覆层为波纹状。该包覆层能够被管体的外周引导而在轴向上缩短。包覆层的径向外侧凹入的环状的谷部的轴向的长度短于向径向外侧凸出的环状的峰部的轴向的长度。因而，在对包覆层向使包覆层在轴向上缩短的方向作用力的情况下，首先峰部以向径向外侧鼓出的方式变形，接着峰部和谷部之间的拐折部分以相邻的峰部相互靠近的方式变形。由此，能够容易地使波纹状的包覆层变形而使管体的端部暴露。此外，即使包覆层的弯曲角度、厚度存在些许的偏差，也能够抑制谷部向径向外侧鼓出、或者相邻的峰部不相互靠近而成为畸变的变形状态的状况，能够抑制缩短的包覆层的外观的劣化。

本发明的第2技术方案的复合管中，所述峰部的所述轴向的长度为所述谷部的所述轴向的长度的1.2倍以上。

通过这样使峰部的轴向的长度为谷部的轴向的长度的1.2倍以上，从而在向使包覆层在轴向上缩短的方向作用力时能够容易地使峰部以向径向外侧鼓出的方式变形。

本发明的第3技术方案的复合管中，所述包覆层的所述峰部的厚度薄于所述谷部的厚度。

通过这样使峰部的厚度薄于谷部的厚度，从而在向使包覆层在轴向上缩短的方向作用力时能够容易地使峰部以向径向外侧鼓出的方式变形。

本发明的第4技术方案的复合管中，所述包覆层的厚度为0.1mm以上且0.4mm以下。

为了容易地使包覆层在轴向上缩短，包覆层的厚度优选为0.1mm以上且0.4mm以下。

本发明的第5技术方案的复合管中，所述峰部和所述谷部的外表面的半径差为所述包覆层的厚度的平均值的800％以下。

若峰部和谷部的外表面的半径差较大，则即使峰部的沿着轴向的部分不变形，在缩短时谷部也难以向径向外侧鼓出、或者也难以成为相邻的峰部不相互靠近而畸变的变形状态。在峰部和谷部的外表面的半径差为包覆层的厚度的平均值的800％以下的情况下，为了抑制成为上述的变形状态，使峰部的轴向的长度长于谷部的轴向的长度的方式是有效的，在600％以下的情况下更加有效。

在本发明的第6技术方案的复合管中，具备配置在所述管体和所述包覆层之间的中间层。

通过这样具备中间层，从而能够抑制管体的外周和包覆层的内周粘接而难以相对移动的状况。

本发明的第7技术方案的复合管的特征在于，所述中间层为片状，其整个面地与所述管体的外表面接触。

通过使片状的中间层整个面地与管体的外表面接触，中间层与管体的接触面积变大。因而，在使包覆层与中间层一同缩短而使管体的端部暴露之后，易于利用摩擦力保持缩短状态。

在本发明的第8技术方案的复合管中，所述中间层具有被压缩地夹持在所述谷部和所述管体之间的压缩夹持部和突出到所述峰部的径向内侧和所述管体之间的峰空间内的凸部。

通过这样在中间层设置压缩夹持部，从而利用压缩夹持部使中间层密合于包覆层。此外，通过在中间层设置突出到峰空间内的凸部，从而使凸部卡合于相邻的谷部的侧壁之间。因而，在使包覆层在轴向上缩短的情况下，中间层易于追随包覆层的移动，能够容易地使中间层与包覆层一同缩短。

发明的效果

根据本发明，能够使包覆层变形而使内侧的管体的端部暴露并抑制外观的劣化。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的复合管的立体图。

图2是表示本发明的实施方式的复合管的纵剖视图。

图3是本发明的实施方式的复合管的纵剖视局部放大图。

图4是表示本发明的复合管的制造工序的图。

图5是表示本发明的实施方式的复合管的管体的端部暴露的状态的纵剖视图。

图6是对于图3的纵截面部分表示包覆层和中间层缩短变形的过程的图。

图7是对于图3的纵截面部分表示包覆层和中间层缩短变形的状态的图。

图8是表示本发明的实施方式的复合管的管体的端部暴露的状态的立体图。

具体实施方式

以下，根据附图说明用于实施本发明的方式。如图1所示，本实施方式的复合管10包括管体12、中间层14及包覆层20。

管体12是管状的树脂管，其可以将聚烯烃、聚丁烯、聚乙烯、交联聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等作为材料。

包覆层20为管状，其覆盖管体12的外周和中间层14的外周。中间层14配置在管体12和包覆层20之间。包覆层20为树脂制，其可以将聚烯烃、聚丁烯、聚乙烯、聚丙烯、交联聚乙烯、聚氯乙烯等作为材料，但更适合使用低密度聚乙烯。此外，使用的树脂的MFR(MeltFlaw Rate)优选为0.25以上且0.5以下。通过使MFR为0.25以上，能够使包覆层20的树脂易于进入到由发泡树脂形成的中间层14的气泡，从而提高后述的中间层14的压缩夹持部14A与包覆层20的谷部24的粘接度。此外，通过使包覆层20的MFR为0.5以下，从而使包覆层形成用的树脂组合物熔融时的流动性被调整到适度的范围，抑制了该熔融物流入到分割的模具(例如后述的波纹模具36)的结合部分的状况，抑制了包覆层20的径向外侧的飞边。因此，抑制了飞边对于为了使管体12的端部暴露而要缩短包覆层20使其滑动的动作成为障碍的状况，伸缩容易性(翻卷性)更加优异。此外，省略了除去在包覆层20的径向外侧产生的飞边的工序，抑制了复合管的制造变繁琐的状况。

也如图2所示，包覆层20为波纹状，其是向径向外侧凸出的环状的峰部22和径向外侧凹入的环状的谷部24在管体12的轴向S上交替地连续而形成的。峰部22配置在比谷部24靠径向R的外侧的部位。如图3所示，在将包覆层20的波纹状的最靠径向外侧的部分设为外侧壁22A、将最靠径向内侧的部分设为内侧壁24A时，以外侧壁22A和内侧壁24A的径向上的中间部M为分界地将径向外侧设为峰部22，将径向内侧设为谷部24。中间部M是相对于外侧壁22A的外侧面和内侧壁24A的内侧面处于相等距离的部分。另外，由于外侧壁22A的外侧面的位置和内侧壁24A的内侧面的位置有时根据轴向的位置而存在些许不同，因此中间部M相对于外侧壁22A的外侧面和内侧壁24A的内侧面的平均位置为相等距离。

峰部22具有沿轴向S延伸的外侧壁22A和从外侧壁22A的两端沿着径向R延伸的侧壁22B。在外侧壁22A和侧壁22B之间形成有外弯曲部22C。谷部24具有沿轴向S延伸的内侧壁24A和从内侧壁24A的两端向径向R延伸的侧壁24B。在内侧壁24A和侧壁24B之间形成有内弯曲部24C。

在包覆层20的峰部22的径向内侧形成有向径向内侧凹入的峰空间23。在峰空间23中插入有后述的中间层14的凸部14B。

峰部22的轴向S的长度L1被设定得长于谷部24的轴向S的长度L2。为了确保后述的缩短变形时的外侧壁22A的变形容易性，长度L1优选为长度L2的1.2倍以上。另外，长度L2优选为0.8mm以上。其原因在于，在长度L2小于0.8mm时，谷部24的宽度过小，在为了制造包覆层20而挤出后利用模具施加凹凸时，模具的与谷部24相对应的部分较细而易于破坏，难以成形。此外，长度L1优选为长度L2的5倍以下。通过使长度L1为长度L2的5倍以下，从而能够保持复合管10的挠性。其原因还在于，在长度L1过长时，在铺设复合管10时，其与地面的接触面积变大，难以施工。

另外，如图3所示，长度L1是中间部M和包覆层20交叉的部分处的、包覆层20的轴向S外侧之间的距离(包覆层20暴露到外侧的部分之间的距离)，长度L2是中间部M和包覆层20交叉的部分处的、包覆层20的轴向S外侧之间的距离(包覆层20的朝向中间层14侧的内侧部分之间的距离)。

为了缩短包覆层20，包覆层20的厚度优选为在最薄的部分为0.1mm以上且在最厚的部分为0.4mm以下。外侧壁22A的厚度H1薄于内侧壁24A的厚度H2。为了确保后述的缩短变形时的外侧壁22A的变形容易性，厚度H1优选为厚度H2的0.9倍以下。

峰部22和谷部24的外表面上的半径差ΔR为包覆层20的厚度的平均值的800％以下。若半径差ΔR较大，则即使峰部22的沿着轴向S的部分不变形，在缩短时谷部24也难以向径向外侧鼓出、或者也难以成为相邻的峰部22不相互靠近而畸变的变形状态。在半径差ΔR为包覆层20的厚度的平均值的800％以下的情况下，为了抑制成为上述的变形状态，使峰部22的轴向S的长度长于谷部24的轴向的长度的方式是有效的。另外，在600％以下的情况下，更加有效。

中间层14为片状，其配置在管体12和包覆层20之间。中间层14的内周面为平坦状，其整个面地与管体12的外周接触并覆盖管体12的外周。另外，这里的“整个面地接触”不必是所有部分紧密地密合，而是意味着实质上整个面接触。因而，包含片状的中间层14的结合部分局部分开距离、或者在管体12和包覆层20之间成为褶皱的部分局部分开距离的情况。

作为中间层14，例如可以使用聚氨酯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、三元乙丙橡胶以及这些树脂的混合物，但更优选为聚氨酯。中间层14例如能够通过如下方式构成：将以具有与管体12的外周长大致相等的长度的宽度的方式形成为带状的片状的发泡构件卷绕在管体12的周围并将成为包覆层20的树脂供给到其外周进行成形。在本实施方式中，使用能够弹性变形的发泡构件作为中间层14。

在中间层14形成有被压缩地夹持在谷部24的内侧壁24A和管体12之间的压缩夹持部14A。中间层14的厚度在自然状态(未作用压缩、拉伸等的力的状态)下厚于管体12的外周与内侧壁24A的径向内侧面之差。在压缩夹持部14A中，在压缩的作用下，中间层14与自然状态的厚度相比变薄。在中间层14的相邻的压缩夹持部14A相互之间形成有凸部14B。凸部14B的直径比压缩夹持部14A的直径大，突出到峰空间23内。在峰空间23内，凸部14B的顶部(最靠径向外侧部分)和外侧壁22A分开距离。压缩夹持部14A和凸部14B在轴向S上交替地连续形成，中间层14的外周面成为波形。

将中间层14从管体12和包覆层20之间拔出来的自然状态下的轴向S的长度优选为包覆层20的轴向S的长度的90％以上且100％以下。其原因在于，若中间层14在管体12和包覆层20之间保持在伸长状态，则在使包覆层20缩短变形时易于产生中间层14和包覆层20的相对移动，会发生中间层14不缩短而不能使管体12的外周端部暴露的状况。为了抑制中间层14和包覆层20的相对移动，自然状态下的中间层14的轴向S的长度优选为包覆层20的轴向的长度的90％以上且100％以下。

接着，说明本实施方式的复合管10的制造方法。

复合管10的制造例如可以使用图4所示的制造装置30。制造装置30具有挤出机32、口模34、波纹模具36、冷却槽38以及牵引装置39。就复合管10的制造工序而言，图4的右侧成为上游侧，在管体12从右侧朝向左侧移动的同时进行制造。以下，将该移动方向设为制造方向Y。口模34、波纹模具36、冷却槽38、牵引装置39在制造方向Y上按照口模34、波纹模具36、冷却槽38、牵引装置39的顺序配置，挤出机32配置在口模34的上方。

虽未图示，但在口模34的上游配置有卷取成螺旋状的管体12和将构成中间层14的发泡构件卷取成卷状的片状构件14S。螺旋状的管体12和卷状的片状构件14S通过被牵引装置39在制造方向Y上拉动而被连续地抽出。在口模34的近前，片状构件14S在整周的范围内卷绕在连续地抽出来的管体12的外周面。另外，片状构件14S为了不作用有拉伸力而在口模34的近前成为带有松弛的状态，向口模34插入。

从口模34向卷绕于管体12的外周的片状构件14S的外周呈圆筒状挤出熔融的树脂材料，形成树脂层20A。通过将这里使用的树脂设为MFR为0.25以上的低密度聚乙烯(LDPE)，能够使树脂材料易于进入到发泡构件的气泡，从而进行片状构件14S和树脂层20A的接合。

在形成了由管体12、片状构件14S、树脂层20A构成的管状挤出体21之后，利用配置在口模34的下游侧的波纹模具36进行波纹工序。在波纹模具36的内周，在与包覆层20的峰部22相对应的部分形成有环状的模腔36A，在与谷部24相对应的部分形成有环状的内侧突起36B。在各模腔36A形成有一端与模腔36A连通且贯通波纹模具36的通气孔36C。通过通气孔36C从波纹模具36的外侧对模腔36A内进行抽气。

在口模34的下游侧，波纹模具36利用内侧突起36B按压树脂层20A并覆盖管状挤出体21的外周，与管体12一同向制造方向Y移动。此时，从波纹模具36的外侧进行抽气，使模腔36A内成为负压。由此，树脂层20A向径向外侧移动，形成沿着波纹模具36延伸的波纹状的包覆层20。通过将包覆层20设为MFR为0.5的低密度聚乙烯(LDPE)，从而将树脂层20A的流动性调整到适度的范围，抑制了该树脂层20A流入到波纹模具36的结合部分的状况，抑制了包覆层20的径向外侧的飞边。

此时，片状构件14S在与包覆层20的峰部22相对应的峰空间23进入到模腔36A内，形成凸部14B。与包覆层20的谷部24的内侧壁24A相对应的部分维持其与包覆层20的粘接并且在管体12和内侧壁24A之间被压缩，形成压缩夹持部14A。

在利用波纹模具36进行了波纹工序之后，包覆层20在冷却槽38中被冷却。这样，制造复合管10。

接着，说明本实施方式的复合管10的作用。

在连接本实施方式的复合管10和接头时，对图2所示的状态的包覆层20作用使包覆层20在轴向S上缩短而使管体12暴露的方向的力。在此，对峰部22的外侧壁22A和谷部24的内侧壁24A进行比较，轴向S的长度L1长于L2，厚度H1薄于H2。因而，外侧壁22A与内侧壁24A相比易于变形，如图6所示，以向径向外侧鼓出的方式变形。接着，如图7所示，峰部22的外弯曲部22C和谷部24的内弯曲部24C以使相邻的峰部22相互靠近的方式变形。这样，如图5所示，一端部的包覆层20向使管体12暴露的方向移动。

此时，压缩夹持部14A密合于包覆层20，凸部14B卡合于相邻的谷部24的侧壁24B之间，中间层14与包覆层20一同缩短。由此，如图8所示，能够使管体12的端部暴露。

采用本实施方式的复合管10，如上所述，在使包覆层20缩短时以外侧壁22A鼓出的方式变形。因而，即使包覆层20的弯曲角度、厚度存在些许的偏差，也能够抑制谷部24向径向外侧鼓出、或者成为相邻的峰部22不相互靠近而畸变的变形状态的状况。由此，能够抑制缩短的包覆层20的外观的劣化。

另外，在本实施方式中，使外侧壁22A的厚度H1薄于内侧壁24A的厚度H2，但也可以是厚度H1与厚度H2为相同程度。

此外，在本实施方式中，将外侧壁22A设为沿着轴向S的大致直线状，但也可以设为向径向外侧鼓出的弧形。并且，内侧壁24A也可以设为向径向内侧鼓出的弧形。

此外，在本实施方式中，在管体12和包覆层20之间设有中间层14，但也可以没有中间层14。通过像本实施方式这样设置中间层14，从而能够抑制包覆层20和管体12粘接而难以互相相对移动的状况。此外，根据中间层14与管体12之间的滑移，能够使管体12与中间层14和包覆层20相对移动而容易地使管体12的端部暴露。

此外，在本实施方式中，中间层14整个面地与管体12的外周面接触。因而，在使管体12与中间层14和包覆层20相对移动而使管体12的端部暴露之后，能够利用管体12的外周和中间层14的内周之间的摩擦力容易地将中间层14和包覆层20保持在缩短的位置。

此外，在本实施方式中，中间层14的压缩夹持部14A密合于包覆层20，凸部14B卡合于相邻的谷部24的侧壁24B之间。因而，中间层14易于追随包覆层20的移动，抑制了中间层14留置在管体12的外周的状况，该中间层14能够容易与包覆层20一同缩短。

＜试验例＞

为了验证本发明的效果，对像表1那样形成有峰部22的轴向S的长度L1和谷部24的轴向S的长度L2不同的包覆层的实施例、比较例1、2这3个例子进行评价。评价按照评价A、B、C对使包覆层缩短时的缩短容易性、缩短的状态进行评级。评价A是良好，评价B是普通，评价C是不良。使用的复合管除了L1、L2之外是共通的，设为外径：23.5mm、内径：20.0mm、峰部22的高度(半径差ΔR)：1.75mm、峰部22的外侧壁22A的厚度H1：0.25mm、内侧壁24A的厚度H2：0.37mm、包覆层的材质为MFR 0.4左右的低密度聚乙烯。均是在轴向上施加1N的力进行包覆层的缩短。

[表1]

	实施例	比较例1	比较例2
				L1(mm)	2.1	1.8	1.6
L2(mm)	1.5	1.8	2.0
				缩短容易性	A	C	C
缩短状态	A	C	C

如表1所示，在实施例中，包覆层的缩短容易性良好，缩短状态也很良好。另一方面，在比较例1、2中，在使包覆层缩短时有谷部24向径向外侧隆起的行为，不能顺畅地缩短。此外，谷部24在缩短的状态下也隆起，为不良。

将2016年6月9日提出申请的日本特许出愿2016-115523的公开整体通过参照编入本说明书。

本说明书所记载的所有文献、特许出愿、以及技术标准与具体且分别地记载各文献、各特许出愿、以及各技术标准通过参照被编入的情况相同程度地，通过参照编入本说明书中。

附图标记说明

10、复合管；12、管体；14、中间层；14A、压缩夹持部；14B、凸部；14S、片状构件；20、包覆层；22、峰部；22A、外侧壁；23、峰空间；24、谷部；24A、内侧壁；S、轴向。

Claims

1.一种复合管，其中，

该复合管具有：

管状的管体；以及

包覆层，其为管状且覆盖所述管体的外周，通过在所述管体的轴向上交替地形成向径向外侧凸出的环状的峰部和轴向的长度比所述峰部的轴向的长度短且径向外侧凹入的环状的谷部而成为波纹状，该包覆层能够被所述管体的外周引导而在所述轴向上缩短。

2.根据权利要求1所述的复合管，其中，

所述峰部的所述轴向的长度为所述谷部的所述轴向的长度的1.2倍以上。

3.根据权利要求1或2所述的复合管，其中，

所述包覆层的所述峰部的厚度薄于所述谷部的厚度。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的复合管，其中，

所述包覆层的厚度为0.1mm以上且0.4mm以下。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的复合管，其中，

所述峰部和所述谷部的外表面的半径差为所述包覆层的厚度的平均值的800％以下。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的复合管，其中，

该复合管具备配置在所述管体和所述包覆层之间的中间层。

7.根据权利要求6所述的复合管，其中，

所述中间层为片状，其整个面地与所述管体的外表面接触。

8.根据权利要求6或7所述的复合管，其中，

所述中间层具有被压缩地夹持在所述谷部和所述管体之间的压缩夹持部和突出到所述峰部的径向内侧和所述管体之间的峰空间内的凸部。