JP2000088155A - 螺旋管形成用帯状体およびその成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外面に白化や変形、亀裂や割れなどの現象が
生じない螺旋管を得ることができる螺旋管形成用帯状体
を提供すること。 【解決手段】 螺旋状に巻き付け、隣接する二股状の嵌
合部２と、係止部３先端の係止突起３１とを嵌合係止す
ることによって螺旋管を形成するための帯状体におい
て、巻き付けるときに外面側となる帯状体の片面側に、
引張り応力が残留された状態とされている帯状体１。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、螺旋管形成用帯状
体およびその成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】合成樹脂によって帯状に押出成形された
帯状体を螺旋状に巻き付け、軸方向に隣接する部分同士
を結合することによって製造される螺旋管は、伸縮性や
可撓性にすぐれているので、電力ケーブルや通信ケーブ
ルなどの保護管をはじめ、広範囲の分野にて利用されて
いる（たとえば特開平１−２６９７８６号公報を参
照）。この帯状体の一つとして、たとえば一側縁に嵌合
部を有し、他側縁に係止部を有するものが使用されてい
る。

【０００３】そして、この帯状体の成形は、一側縁に嵌
合部を有し、他側縁に係止部を有する帯状体を金型より
押し出し、この帯状体を賦形装置にて賦形しながら水槽
内にて帯状体全体を均一に冷却したのち、巻取機にてド
ラムに巻き取ることで行われている。なお、通常はドラ
ムに巻き取って仕掛かり品として在庫しているが、巻取
機に巻き取ることなく、冷却したのち引取機にて引き取
られる帯状体を、たとえば特開平２−１８２４３０号公
報に開示されている螺旋管製造用の製管機を用いて、冷
却したのち引取機にて引き取られる帯状体をそのまま螺
旋状に巻き付けて螺旋管の製管を行う場合もある

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、螺旋管
の製管時には、帯状体は強制的に螺旋状に巻き付けられ
るので、必然的に、螺旋管の管壁内部において周方向に
歪みが発生することになる。特に、螺旋管の管壁の外面
側に発生する引張り応力（歪み）は悪影響を及ぼすこと
になる。たとえば螺旋管の口径が小さくなった場合、螺
旋管の外面が白化したり、螺旋管の外面に亀裂や割れが
生じたりする。また、保管中に、製管した螺旋管の外面
に亀裂や割れが生じたりもする。さらに、内部応力が残
留した螺旋管は、たとえば地中に埋設された状態で使用
される場合、土圧や輪荷重によって、変形や割れなどが
発生するおそれもあった。

【０００５】本発明の目的は、外面に白化や変形、亀裂
や割れなどの現象が生じない螺旋管を得ることができる
螺旋管形成用帯状体およびこの帯状体の成形方法を提供
することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明
は、螺旋状に巻き付け、軸方向に隣接する部分同士を結
合することによって螺旋管を形成するための螺旋管形成
用帯状体において、巻き付けるときに外面側となる前記
帯状体の片面側に、引張り応力が残留された状態とされ
ているものである。

【０００７】請求項２記載の本発明の螺旋管形成用帯状
体の成形方法は、一側縁に嵌合部を有し、他側縁に係止
部を有する帯状体を、螺旋状に巻き付けるときに外面側
となる面を下側にして、金型より押し出し、この帯状体
を賦形装置にて賦形しながら水槽内にて帯状体全体を冷
却したのち、帯状体の下面側の冷却を引き続いて行うも
のである。

【０００８】請求項３記載の本発明の螺旋管形成用帯状
体の成形方法は、一側縁に嵌合部を有し、他側縁に係止
部を有する帯状体を金型より押し出し、この帯状体を賦
形装置にて賦形しながら水槽内にて帯状体全体を冷却し
たのち、螺旋状に巻き付けるときに内面側となる面を、
その表面温度が８０〜１００℃の範囲内になるように加
熱し、巻取機にて巻き取る方法である。

【０００９】（作用）請求項１記載の本発明では、螺旋
状に巻き付けるときに外面側となる帯状体の片面側に、
引張り応力が残留した状態となっているので、製管した
螺旋管の外面側の管壁内部に過度の残留歪みが発生する
ことがない。このため、小口径の螺旋管を製管すること
もでき、得られた螺旋管の外面が白化したり、螺旋管の
外面に亀裂や割れも生じない。さらに、保管中に、製管
した螺旋管の外面に亀裂や割れも生じない。したがっ
て、電力ケーブルなどの埋設保護管として使用しても、
土圧や輪荷重によって生じる変形や割れを防止すること
ができる。

【００１０】請求項２記載の本発明の成形方法は、螺旋
状に巻き付けるときに外面側となる面を下側にして、金
型より押し出した帯状体を賦形装置にて賦形し、水槽内
にて帯状体全体を冷却したのち、帯状体の下面側の冷却
を引き続いて行う方法であるので、従来の成形方法で用
いられる成形装置の冷却手段を一部改良するのみで、上
記請求項１記載の螺旋管の形成に適した帯状体を得るこ
とができる。

【００１１】請求項３記載の本発明の成形方法は、金型
より押し出した帯状体を賦形装置にて賦形し、水槽内に
て帯状体全体を冷却したのち、螺旋状に巻き付けるとき
に内面側となる面を、その表面温度が８０〜１００℃の
範囲内になるように加熱し、巻取機にて巻き取る方法で
あるので、従来の成形方法で用いられる成形装置の一部
に簡単な加熱手段（たとえば遠赤外線ヒーターなどの輻
射熱を利用した加熱装置）を設けることで、上記請求項
１記載の螺旋管の形成に適した帯状体を得ることができ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、請求項１記載の本発明の
螺旋管形成用の帯状体の一例を一部省略して示す斜視図
である。

【００１３】帯状体１は、硬質塩化ビニル樹脂などの合
成樹脂から押出成形されてなるものであり、その全長に
わたって所定の断面形状を有している。帯状体１は一側
縁に二股状の嵌合部２を有し、他側縁に嵌合部２内に摺
動可能に嵌入係止される係止部３を有している。嵌合部
２の開口端内縁には抜け止め部２１、２１が対向して設
けられている。抜け止め部２１の開口端面は末広がり状
のテーパ面２２、２２とされている。係止部３の先端に
は矢尻状の突起３１が設けられている。

【００１４】帯状体１の材質としては、軟化温度が８０
℃以上で、溶融温度が１３０℃以下の硬質塩化ビニル樹
脂や塩素化された塩化ビニル樹脂が好ましい。

【００１５】図１においては、帯状体１の上面側が巻き
付けるときに外面側となるようにされているが、この上
側面に引張り応力が残留された状態とされている。具体
的には、後述するように、帯状体１を押出成形する工程
において、帯状体１の上面に対応する片面を積極的に冷
却させることで、巻き付けるときに外面側となる片面側
に引張り応力が残留している帯状体１を得ることができ
る。

【００１６】また、帯状体１を押出成形する工程におい
て、全体が均一に冷却された帯状体１の下面に対応する
片面を所定温度にて加熱したのち、巻き取りドラムに巻
き取ることで、上記と同様に、巻き付けるときに外面側
となる片面側に引張り応力が残留している帯状体１を得
ることができる。

【００１７】上記帯状体１を使用して螺旋管を製造する
には、たとえば特開平２−１８２４３０号公報に開示さ
れた製管機を用いて、螺旋状に巻き付けながら、二股状
の嵌合部２内に、テーパ面２２、２２を利用して、係止
部３の矢尻状の突起３１を押し込んで嵌合させることに
よって、図２に示す螺旋管Ｐが製造される。

【００１８】このようにして製造された螺旋管は、地中
埋設管として使用され、土圧や輪荷重などの繰り返し荷
重が作用しても、割れなどが発生するおそれがなく、安
定的に使用することができる。

【００１９】つぎに、上記帯状体１の成形方法（請求項
２に対応）について説明する。図３はその成形方法を示
す工程説明図である。図において、４は成形金型、５は
賦形金型、６は冷却水槽である。

【００２０】冷却水槽６の一端側には、図４に示すよう
に、樋状の断面形状を有する受け部６１が押出方向側に
一体に突出して設けられている。この受け部６１の底面
は冷却水槽６内に向かって緩やかな下り傾斜面６１１と
されており、この傾斜面６１１上に保水材であるフェル
ト７が設置されている。フェルト７側面と接している受
け部６１の両側部には複数の水抜き孔６１２が形成され
ている。フェルト７上面には、押出成形された帯状体の
下側面にほぼ符合した凹部７１が形成されている。な
お、保水材として、フェルトの他、布や発泡スポンジ体
を使用してもよい。

【００２１】そして、巻き付ける際に外面側となる面を
下側にして、押出機（図示せず）の成形金型４より所定
形状の帯状体を水平方向に押し出し、この帯状体を賦形
金型５にて賦形しながら冷却水槽６内にて帯状体１全体
を冷却したのち、帯状体１の下面をフェルト７の凹部７
１面に接触させた状態で受け部６１上を滑らせ、この受
け部６１部分にて帯状体１の下面側の冷却を引き続いて
行う。つぎに、この冷却された帯状体１を引き取り機
（図示せず）にて引き取りながら、製管機（図示せず）
に螺旋状に巻き付けて螺旋管の製管を行う。この際、帯
状体１の下面側が外側になるように螺旋状に巻き付けて
いく。

【００２２】上記成形方法の場合、帯状体１全体が冷却
水槽６内にて冷却されたのち、帯状体１の下面側はフェ
ルト７に含まれた冷却水にて引き続いて冷却されるのに
対して、帯状体１の上面側は空冷されるだけで、下面側
に比べて冷却は遅れることになる。このため、空冷され
る帯状体１の上面側に収縮歪み（圧縮応力）が発生する
ことになり、帯状体１の下面側に見かけ上、引っ張り応
力が残留した状態となっている。この結果、螺旋状に巻
き付けて製管を行うときに、外面側に過度の引っ張り応
力が発生しないのである。

【００２３】図５は帯状体１の成形方法（請求項３に対
応）を示す工程説明図である。図において、４は成形金
型、５は賦形金型、６は冷却水槽、８は引き取り機、９
は加熱装置、１０は巻き取りドラムである。

【００２４】加熱装置９は遠赤外線ヒーターを内蔵して
いるものであり、帯状体１を螺旋状に巻き付ける際に内
面側となる面を加熱するためのものである。加熱温度と
しては、内面側の表面温度が８０〜１００℃の範囲内に
なるように加熱できる加熱容量を有している。なお、帯
状体１の表面温度が８０℃未満では帯状体１の表面が十
分に軟化せず、螺旋状に巻回された帯状体１に歪みが発
生するおそれがある。

【００２５】そして、巻き付ける際に内面側となる面を
上側にして、押出機（図示せず）の成形金型４より所定
形状の帯状体を水平方向に押し出し、この帯状体を賦形
金型５にて賦形しながら冷却水槽６内にて帯状体１全体
を十分に冷却したのち、引き取り機８にて引き取りなが
ら巻き取りドラム１０側に移動させる。そして、帯状体
１の上方に設置された加熱装置９にて帯状体１の上面を
加熱し、この加熱した上面が内側になるように巻き取り
ドラム１０にて巻き取り、保管しておく。

【００２６】この成形方法の場合、帯状体１全体が冷却
水槽６内にて十分に冷却固化されたのち、帯状体１の上
面側は加熱装置９にて再び加熱されることになり、この
加熱された上面側は巻き取りドラム１０にて巻き取られ
た状態で冷却される。このため、上面側に収縮歪み（圧
縮応力）が発生することになり、帯状体１の下面側に見
かけ上、引っ張り応力が残留した状態となっている。こ
の結果、螺旋状に巻き付けて製管を行うときに、帯状体
１そのものが自然に自体がより小径の螺旋に曲がろうと
することになり、螺旋状に巻き付けられた帯状体１の外
面側にはほとんど歪みが発生しない。

【００２７】また、加熱装置９が遠赤外線ヒーターであ
るので、帯状体１の上面側だけを効率よく、短時間で所
定温度に加熱することができる。

【００２８】このようにして製造された螺旋管は、地中
埋設管として使用され、土圧や輪荷重などの繰り返し荷
重が作用しても、割れなどが発生するおそれがなく、安
定的に使用することができる。

【００２９】

【発明の効果】請求項１記載の本発明においては、螺旋
状に巻き付けるときに外面側となる帯状体の片面側に、
所定の引張り応力が残留しているので、製管した螺旋管
の外管壁内部に過度の残留歪みが発生せず、大口径はも
とより小口径の螺旋管を製管することができ、得られた
螺旋管あるいは保管中の螺旋管の外面に白化、亀裂や割
れが生じない。このため、電力ケーブルや通信ケーブル
などの地中埋設保護管として好適に使用できる。

【００３０】請求項２記載の本発明の成形方法において
は、従来の成形方法における冷却手段の一部を改良し
て、螺旋状に巻き付けるときに外面側となる帯状体の下
面側の冷却を引き続いて行うことで上記請求項１記載の
螺旋管の形成に適した帯状体を得ることができる。

【００３１】請求項３記載の本発明の成形方法において
は、従来の成形方法における成形装置の一部に設置した
加熱手段にて、螺旋状に巻き付けるときに内面側となる
面を表面温度が８０〜１００℃の範囲内になるように加
熱して、巻取機に巻き取ることで上記請求項１記載の螺
旋管の形成に適した帯状体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の螺旋管形成用の帯状体の一例を示す部
分斜視図である。

【図２】図１の帯状体から得られる螺旋管を示す部分断
面図である。

【図３】図１の帯状体の形成方法の一例を示す工程説明
図である。

【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。

【図５】図１の帯状体の形成方法の他の一例を示す工程
説明図である。

【符号の説明】

１ 帯状体 ２ 嵌合部 ２１ 抜け止め部 ３ 係止部 ３１ 突起 ４ 成形金型 ５ 賦形金型 ６ 冷却水槽 ６１ 受け部 ７ フェルト ８ 引き取り機 ９ 加熱装置 １０ 巻き取りドラム

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 螺旋状に巻き付け、軸方向に隣接する部
   分同士を結合することによって螺旋管を形成するための
   螺旋管形成用帯状体において、 巻き付けるときに外面側となる前記帯状体の片面側に、
   引張り応力が残留された状態とされていることを特徴と
   する螺旋管形成用帯状体。
2. 【請求項２】 一側縁に嵌合部を有し、他側縁に係止部
   を有する帯状体を、螺旋状に巻き付けるときに外面側と
   なる面を下側にして、金型より押し出し、この帯状体を
   賦形装置にて賦形しながら水槽内にて帯状体全体を冷却
   したのち、帯状体の下面側の冷却を引き続いて行うこと
   を特徴とする螺旋管形成用帯状体の成形方法。
3. 【請求項３】 一側縁に嵌合部を有し、他側縁に係止部
   を有する帯状体を金型より押し出し、この帯状体を賦形
   装置にて賦形しながら水槽内にて帯状体全体を冷却した
   のち、螺旋状に巻き付けるときに内面側となる面を、そ
   の表面温度が８０〜１００℃の範囲内になるように加熱
   し、巻取機にて巻き取ることを特徴とする螺旋管形成用
   帯状体の成形方法。