CN1615214A

CN1615214A - 双层壁波纹管的制造方法

Info

Publication number: CN1615214A
Application number: CNA028271963A
Authority: CN
Inventors: 原口秀人; 长谷川升; 津川大辅; 浦部洋史
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 2002-01-23
Filing date: 2002-11-25
Publication date: 2005-05-11
Anticipated expiration: 2022-11-25
Also published as: EP1468808A1; EP1468808A4; US20060119013A1; JP2003211522A; CN100357085C; WO2003061943A1

Abstract

本发明提供一种双层壁波纹管的制造方法，是通过将热塑性树脂挤压成形来制造在一端具有插口部(3)，在另一端具有插头部(2a)，外壁(11(21、31))为连续的环状的凹凸形状，内壁(12(22))为圆筒状的双层壁波纹管(1)的方法，在成形工序中，在双层壁波纹管(1)冷却之前，通过将针(5)刺入插头部(2a)的外壁(21)部分而开孔，通过使插头部(2a)的中空室(23)与大气连通，来可靠地防止伴随着温度降低而产生的所述插头部(2b)的外壁(21)的变形。利用该方法可以简易并且可靠地制造具有没有变形的规定形状的插头部的双层壁波纹管。

Description

双层壁波纹管的制造方法

技术领域

本发明涉及一种双层壁波纹管的制造方法。具体来说，涉及通过在具有凹凸形状的加强用外壁的内侧热熔接筒状的内壁而挤压成形，在一般用排水管及信息箱(box)用保护管等中使用的双层壁波纹管的制造方法。

背景技术

首先，根据所附的图8，对双层壁波纹管的一般形态进行说明。符号100所示的双层壁波纹管是由热塑性树脂连续挤压成形后被切割，并在一端具有插口部101、在另一端具有插头部102的一个连接单位的管体。

该双层壁波纹管100由从外观看形成凹凸形状的外壁103、形成中空室104并且被热熔接在该外壁103的内侧的筒状的内壁105构成。

插头部102在成形后，以规定方法切割去除图8中以假想线所示的抛弃袋部106，具有可以插装所述插口部101的内壁面形状。

这里，在如上所述的双层壁波纹管100的制造方法中，在成形工序中，随着所成形的波纹管逐渐冷却，被内外壁闭塞的中空室104内的空气压力减小，在完全固化之前，外壁发生变形，从而有被破坏的倾向。

特别是，在中空室的容积较大的插头部102中，该倾向十分显著。如果不能解决该插头部102的变形的问题，则会给插口部101向插头部102的插装带来障碍。

所以，一直以来，在成形工序中，通过采用如下的方法来处理，即，向插头部102的中空室104a中注入压缩气体，或向波纹管100的内侧空洞部107中插入具有削孔功能的压榨机(未图示)而在内壁上开孔。

例如，在日本国特公平3-65262号公报中，公布有在双层壁管上形成单壁的钟状部的方法。

在同一公报中，公布有如下设计的双层壁管(双层壁波纹管)的制造方法，即，在管(波纹管)真正冷却之前，在各钟状部分上，在内壁开孔，在维持内壁的形状的同时，对内、外壁之间的中空室进行通气。

但是，该以往的方法中，需要压缩气体的注入装置及压力调整工序。另外，还需要将用于在内壁上进行削孔的压榨机插入波纹管的内部空洞部中，并且提供切割机和使切割机动作而在内壁上开孔的促动器等装置。

即，由于为了防止外壁变形而使用的装置数目较多，另外，与装置有关的成本也较高，并且为在内壁上开孔的构成，因此成形工序也十分的繁杂。

发明内容

所以，本发明的目的在于，提供一种可以简单并且可靠地制造具有规定形状的插头部的双层壁波纹管的方法，该方法不需要复杂并且大型的装置组，另外没有制造时准备的复杂性，以及不需要复杂的气体压力调整。

本发明为了解决所述技术问题，采用如下的手段。首先，提供如下设计的双层壁波纹管的制造方法，是通过将热塑性树脂挤压成形而制造在一端具有插口部，另一端具有插头部，外壁为连续的凹凸形状，内壁为筒状(并不限定于圆筒状)的双层壁波纹管的方法，在被挤压成形的所述双层壁波纹管冷却之前，在插头部外壁部分上用针穿刺而开孔，通过使插头部中空室与大气相通，来防止伴随着温度降低产生的所述插头部的外壁的收缩变形。

而且，该制造方法可以广泛适用于具有由外观为圆筒形、四边形、多边形等制成的管体的双层壁波纹管中。

这里，针所刺入的合适的外壁部位是即使开孔也不会对最终产品的质量造成影响的部位。即，是被挤压成形后的状态的插头部处的抛弃袋部的外壁部位。而且，本发明中所谓「抛弃袋部」是指，在规定位置将被连续挤压成形的一连串的波纹管分割，获得作为最终产品的一个连接单位的波纹管时，被除去的多余的部位，是形成闭塞被挤压成形的阶段的插头部的中空室的部位。

所述手段是从利用插入所述插头部的内侧空洞部的规定的穿设装置在内壁上开孔的技术思想出发，对设计进行大幅度的转换，选择插头部的外壁，更具体来说，选择与插头部连接设置的所述抛弃袋部的外壁部位来穿设孔。另外，对于在外壁上穿设孔的操作，采用使用针之类的简易的构件进行刺穿的简易的方法。

当在插头部的外壁部位上形成孔时，被插头部的内外壁闭塞的中空室与大气连通，该中空室内部的压力即达到大气压。其结果是，可以有效地防止伴随因成形工序的温度降低而产生的中空室的容积的减少带来的插头部的变形(破坏)。

更具体来说，可以采用如下的手段，即，将所述针安装在插头部外壁成形用的金属模上，使之与成形机的动作连动，在规定的时间将针向插头部外壁刺入，从而在该外壁上开孔。

即，本发明的制造方法中所使用的成形机中，为了形成波纹管的规定的外部形状，而将必需的多种金属模以上下一对，并以规定的顺序排列，在成形工序中，该金属模组像履带一样一体地反复进行回转动作。本发明中，从所述金属模组中选择担负插头部外壁的成形的金属模，在该金属模的规定位置上安装针，使之向树脂侧突出。该针在插头部外壁的成形时，向不断成形的插头部外壁突出，针头端部被刺入插头部中空室。

这里，本发明的制造方法中，特别优选采用的针是与大气连通的内部空洞的筒状，具有头端部从侧面看近似呈日语片假名「レ」的形状的倾斜面。

所谓从侧面看呈近似レ的形状的倾斜面是指，如同从圆筒的头端的规定上方位置向一个倾斜的下方切落后而形成的形状。而且，不用说内部空洞部开口于刺入插头部中空室的针的头端部。

只要是所述构成的针，在大约与将针刺入插头部外壁的同时，就可以经由针的内部空洞部，使插头部中空室与大气连通。另外，由于侧面看呈レ的形状的头端部十分尖锐，因此在刺入时摩擦阻力很小。所以，就不会按入插入插头部的外壁并使之弯曲，因而针就会迅速地贯穿外壁，容易地刺入插头部的中空室内。

此外，本发明中，通过采用使针头端部的倾斜面朝向与挤压成形方向相反的方向而刺入的构成，与将该倾斜面朝向与挤压成形方向相同方向时相比，明显可以发挥更容易穿设孔的作用。

特别是，在挤压成形阶段，在将针刺入与插头部连接设置的抛弃袋部的倾斜壁面的情况下，可以显著地发挥所述作用。

如上所述，本发明具有如下的技术上的意义，即，可以用简易的装置构成可靠地制造具有能够可靠地插装插口部的规定形状的插头部的双层壁波纹管。

附图说明

图1是利用本发明的制造方法挤压成形的一连串状态的双层壁波纹管1的插头部2a或插口部3周边的局部外观图。

图2是表示利用成形机6、挤压机M等将波纹管1成形的工序的一个过程的状态的图。

图3(A)是适于本发明的制造方法的针5的头端部5b的局部剖面图，同图(B)是从图2(A)的箭头P方向看到的针5的头端部5b的倾斜面5c的局部前视图。

图4(A)是表示具有锥状的头端部的针51的图，同图(B)是表示具有倒V字形的头端部的针52的图。

图(表)5是表示实验1的结果的表。

图(表)6是表示实验2的结果的表。

图7(A)是表示实验2的实验No.1的开孔状况的图，同图(B)是表示实验2的实验No.2的开孔状况的图。

图8是以往的一般的双层壁波纹管100的外观图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的合适的实施方式进行说明。

首先，图1是利用本发明的制造方法在一连串连接状态下挤压成形的双层壁波纹管(以下简称为「波纹管」)的插头部周边的局部外观图。

波纹管1设有具有主要为了提高强度而形成的凹凸形状的外壁11、被热熔接在该外壁11的内壁面部分上的具有圆筒状的内壁12。

外壁11形成反复形成有凸部14和凹部15的所述凹凸形状，在各凸部14的内部，形成被外壁11和内壁12闭塞的环状的中空室13。

而且，图1中的符号4表示内壁12的内侧的内部空洞部，在该内部空洞部4中，当将波纹管1作为排水管利用时，向其中通水，而在作为保护管利用时，则收装信息箱等。

另外，波纹管1每隔规定间隔设有具有比所述凸部14更长的凸部的插头部2a、与该成形阶段的插头部2a相邻成形的插口部3。

该插头部2a和插口部3在图1中符号C₁、C₂、C₃所示的各位置上通过被沿周方向切割而分离。这样，就可以获得作为最终产品的一个连接单位的波纹管(参照图8的符号100)。

在该切割工序中，以符号2c表示的抛弃袋部被除去，获得可以插装插口部3的插头部2b。

这里，在成形阶段的插头部2a的内侧，形成由插头部外壁21(以下简称为「外壁21」。)和插头部内壁22(以下简称为「内壁22」。)闭塞的近似筒状的中空室23。

该中空室23在成形工序中，随着温度逐渐降低，体积减少，从而有产生将外壁21向内侧拉入的负压的倾向。当因该负压作用使外壁21弯曲变形时，就会在插口部3的插装中产生不良，从而成为问题。

所以，本发明中，在成形工序中，朝向所述中空室23，刺入具有与大气连通的内部空洞部的针5。

这样，被插头部2a的外壁21和内壁22闭塞的中空室23与大气连通，中空室23内部的压力即达到大气压。其结果是，可以有效地防止伴随着因成形过程的温度降低产生的中空室23的容积减少而带来的外壁21的变形(破坏)。

下面根据图2，对波纹管1的制造方法进行详细说明。图2是表示本发明的制造方法中形成波纹管1的一个过程的状态的图。

波纹管1是将由熔融状态的热塑性树脂形成的管，作为具有规定形状的内外壁的双层壁构造的管体而成形的构件，其中上述熔融状态的热塑性树脂从设于图2中以符号G表示的挤压机内部的内外两层环状片(dice)g₁、g₂中挤压。

更具体来说，波纹管1在被挤压的热塑性树脂的软化点以上熔点以下的温度下被加以内压，成形机6所具备的具有规定形状的内壁面的金属模组7，通过挤压外壁侧树脂而赋与其形状。而且，图2中的符号9是向内部通入冷却水的心轴，符号10是鼓风部。

作为将熔融树脂密接在成形机6上的方法，可以采用利用加压空气膨胀的鼓风成形法、对金属模内壁区域抽真空的真空成形法的任意一种。

本发明的制造方法中使用的热塑性树脂是聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、氯乙烯树脂，特别是，从成形性、熔接性及机械强度方面考虑，优选聚乙烯树脂。

这里，所述成形机6同时具有成形功能、冷却功能、拉拽功能。另外，在该成形机6上，利用规定形状的内周槽8设置上下一对形成所述管的外壁的金属模组7。

该金属模组7以规定顺序连接多种金属模，沿着挤压熔融树脂的方向，像履带那样连续驱动。

金属模组7由担负波纹管1的中央主体部分的外壁11的成形的主体部用金属模7a、担负插头部2a的外壁21的成形的插头部成形用金属模7b(7b₁、7b₂)、担负插口部3的外壁31(参照图1)的成形的插口部成形用金属模7c构成。这些金属模7a～7c被按照与波纹管1的外壁形状对应的方式连接、配置。

这里，本发明的制造方法中，构成所述插头部用金属模7b的两个金属模7b₁和7b₂中，在配置于挤压方向X的后方侧的金属模7b₂上，安装有用于在外壁21的规定位置上开孔的针5。

利用针5开孔的工序(刺入工序)是通过利用与所述成形机6的移动匹配地依次形成外壁11、21、31的过程，使安装在金属模7b₂上的针5与成形机6的动作匹配，从而在插头部2a的外壁21的规定位置上开孔而进行的。

而且，对于立式成形机的情况，产生上下连续旋转的特性，在上下位置上安装针5，对于卧式成形机的情况，根据相同的考虑，在水平方向上安装针5。

这里，开孔用的针5最好是其头端部5b为像刀一样的锐角，并且像注射器一样为内部空洞的筒状。材质为不锈钢、铜、铝、玻璃、聚碳酸酯，特别优选不锈钢。安装的针的根数为1根或2根都可以。

下面，图3(A)是特别适于本发明的制造方法的针5的头端部5b附近的局部剖面图，同图(B)是从图3(A)的箭头P方向看到的所述针5的头端部5b的倾斜面5c的局部前视图。根据这些图对针5的构成进行简单地说明。

针5具备具有内部空洞部5a的圆筒形状，头端部5b被沿着一个倾斜方向切割，十分锐利，内部空洞部5a开口于该头端部5b的倾斜面5c上(参照图2(B))。内部空洞部5a为与大气连通的构成。

这里，针5在其头端部5b从担负插头部2a的外壁21的成形的金属模7b₂的内壁面突出的状态下被安装。针5在利用该金属模7b₂形成插头部2a的外壁21的时间，向所述外壁21的外侧突出，具有开口的倾斜面5c的头端部5b被刺入中空室23内。这样，针5即发挥使中空室23与大气连通的作用。

实验1

这里，本申请发明人等进行了用于对适于本发明的针进行选择及验证的实验1。

将其结果表示在附加的图(表)5中。而且，本实验1是在如下的条件下进行的，即，波纹管材质：聚乙烯树脂，产品尺寸：内径250mm，壁厚10mm，针的材质：不锈钢，针的外径：8mm。评价是对外观形状进行目视，以2个阶段进行了评价。

而且，在图(表)5中，×表示由于未开孔，因此不良，o表示由于顺利地开孔，因此良好。

从该图(表)5中可以清楚地看到，本发明的制造方法中合适的针是具有图3中符号5所示的形态的针。即，从侧面看(具体来说是从图3(A)、图3(B)的箭头S方向看到的状态下)具有呈日语片假名「レ」的形状的外形的头端部5b。

另一方面，由于具有图4(A)所示的锥状的头端部的针51、具有图4(B)所示的倒V字形的头端部的针52无法开孔，因此不适合。这是因为，具有被沿针5的一个方向切割的倾斜面5c的头端部5b的摩擦阻力最小。

实验2

然后，本申请发明人等进行了用于决定针5的适合的安装方向的实验2。将其结果表示在图(表)6中。

而且，本实验2是在如下的条件下进行的，即，波纹管材质：聚乙烯树脂，产品尺寸：内径250mm，壁厚10mm，针的材质：不锈钢，针的外径：8mm，评价是通过目视，以2个阶段进行了评价。在表2中，×表示由于未开孔，因此不良，o表示由于顺利地开孔，因此良好。

图7是用于具体地说明所述实验2中进行的开孔状况的图，同图(A)是表示实验No.1的开孔状况的图，同图(B)是表示实验No.2的开孔状况的图。

首先，该实验2中，针5的头端部5b在成形过程中选择与插头部2b连接设置的抛弃袋部2c的倾斜壁面部2c₁而刺入。

其理由是，抛弃袋部2c由于是被切割排除的部分，因此即使开孔也不会产生问题，另外，通过将针5刺入朝向与挤压成形方向X相反方向侧倾斜的倾斜壁面2c₁，具有弯曲的开口部的头端部5b就可以发挥类似铲子的功能，从而可以进一步减少摩擦阻力。

即，抛弃袋部2c的倾斜壁面部2c₁在将针5的倾斜面5b朝向与挤压方向X相反一侧刺入的情况下，最适于作为开孔位置。

从与实验2关联的图(表)6及图7也可以明白，本实验2的实验No.1中，即、将针5按照倾斜面5b朝向与挤压方向X相反一侧的方式安装的构成(参照图7(A))中，针5被顺利地刺入。

但是，实验No.2中，即、将针5按照倾斜面5b朝向与挤压方向X相同一侧的方式安装的构成中，由于只是推压倾斜壁面部2c₁而使之变形(参照图7(A)的符号2c₂)，因此无法开孔。

本发明的制造方法中，当像这样使针5的头端部5b的倾斜面5c朝向与挤压成形方向X相反的方向刺入时，与将该倾斜面5b朝向与挤压成形方向相同的方向时相比，明显更容易穿设孔。

工业上的利用可能性

根据本发明的双层壁波纹管的制造方法，利用安装在使插头部成形的金属模上的针，可以与成形机的驱动连动地、简单地使内·外壁间的中空室与大气连通，因此可以可靠地批量生产具有没有变形的均一的形状的插头部的双层壁波纹管。

另外，本发明的双层壁波纹管的制造方法不需要繁杂的装置，另外，即使不用在制造时进行复杂的准备，也可以在插头部外壁上穿设孔，因此可以削减装置成本，操作效率也得到提高。

Claims

1.一种双层壁波纹管的制造方法，是通过将热塑性树脂挤压成形而制造在一端具有插口部，另一端具有插头部，外壁为连续的凹凸形状，内壁为筒状的双层壁波纹管的方法，其特征是，在被挤压成形的所述双层壁波纹管冷却之前，在插头部外壁部分上刺入针而穿设孔，通过使插头部中空室与大气相通，来防止伴随着温度降低产生的所述插头部的外壁的变形。

2.根据权利要求1所述的双层壁波纹管的制造方法，其特征是，将所述针安装在所述插头部外壁成形用的金属模上，与成形机的动作连动地在所述插头部外壁上穿设孔。

3.根据权利要求1或2所述的双层壁波纹管的制造方法，其特征是，所述针是与大气连通的内部空洞的筒状，具有头端部从侧面看近似呈日语片假名「レ」的形状的倾斜面。

4.根据权利要求3所述的双层壁波纹管的制造方法，其特征是，所述针的所述倾斜面被朝向与挤压成形方向相反的方向。