JP2000127220A - 管ソケットを有する二重壁管の連続製造方法及びこの方法を実施するための装置 - Google Patents

管ソケットを有する二重壁管の連続製造方法及びこの方法を実施するための装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 管ソケットの製造中、内側管と外側管がそれ
ぞれ所望の壁厚を有するように一般形式の方法を具体化
すること、及びその方法を実施するための装置を具体化
することである。 【解決手段】 滑らかな内側管と、これと溶接されかつ
横溝を備えた外側管とからなりかつ管ソケットを有する
二重壁管の連続製造のために、外側管(37)と内側管(39)
を接合クロスヘッド(8) を経て押し出す二つの押出し機
が設けられている。管ソケット(41)の製造のためにスイ
ッチ(50,51,56,57) が設けられ、これらのスイッチによ
り、外側管(37)の製造のためのプラスチック材料の溶融
物の質量流れが管ソケット(41)の製造中減少されるよう
に及びまたは内側管(39)の製造のための質量流れが増大
されるように押出し機の速度が修正される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、請求項１の上位概
念に係る方法と請求項８の上位概念に係る装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】一般的
な形式の方法と装置はヨーロッパ特許第 0 563 575号
（米国特許第5 320 797 号に対応する）から周知であ
る。管ソケットを形成するために外側管と内側管の膨張
中、成形通路上にあって結合して型を形成する、シェル
半体の前進速度が減少されることにより横溝を備えた二
重壁管（ツインウォールパイプ）の製造中よりいっそう
厚肉の外側管と内側管が押し出される。
【０００３】同様な方法はヨーロッパ特許公開第 0 385
645号及びＷＯ 88/05377 から知られている。引取速度
の減少、すなわち内側管と外側管が押出し機から引き取
られる速度が必ずしも所望の結果を有しない。外側ダイ
から内側ダイの、構造により条件づけられる間隔によ
り、型が加速または減速すると、壁厚の所望の修正が、
搬送方向に変化し得る二重壁管の箇所に起こる。このこ
とが製造過程と干渉して、二重壁管に、特に管ソケット
の近くで否定的な影響を与える。さらに、優勢ななめら
かなソケット寸法により、外側管のための溶融物の流れ
が横みぞを備えた領域に比較してソケットの付近で壁厚
の増加を生ずる。その反対が、管ソケットの近くの二重
壁管の外径を越えて伸ばされなければならない内側管に
当てはまる。多少の材料、管直径及び壁厚の場合に、こ
れらのことが成形過程に相当な欠陥を起こす。
【０００４】本発明の目的は、管ソケットの製造中内側
管と外側管がそれぞれ所望の壁厚を有するように一般形
式の方法を具体化することと、その方法を実施するため
の装置を具体化することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的は、本発明によ
り、一般形式の方法で請求項１のの特徴部分の構成によ
り達成される。少なくとも一つの溶融流れ、すなわち単
位時間当たりの溶融容積、その結果として、一定温度に
おける単位時間当たりの溶融量、すなわち質量流量を修
正することができ、内側管と外側管の壁厚の最適化を管
ソケットの進路にわたってなんらの問題なく達成するこ
とができる。結果として、外側管のための溶融流れが管
ソケットの製造中維持されるかまたは減少され、かつソ
ケットの始めに内側管を伸ばすために充分な壁厚が利用
できるように内側管のための溶融流れが増加される。本
発明による方法では、相応する作動により相応する溶融
流れ曲線を走らせることが問題なく可能である。
【０００６】本方法を実施するのに適する装置は請求項
８の特徴部分の構成により特定される。さらに有利な実
施の形態は従属請求項から明らかになるだろう。
【０００７】本発明の別の特徴、利点及び詳細は、図面
と組み合わせた代表的な実施の形態の次の記載から明ら
かになるだろう。
【０００８】
【発明の実施の形態】二重壁管を製造するための図１に
示した装置は、二つの押出し機１、２を有する。これら
の押出し機は速度変化可能な駆動モータ３及び３’によ
りそれぞれ作用され、これらの駆動モータは、装置全体
の搬送方向４に関して押出し機１、２の供給ホッパー５
の上流に設けられている。
【０００９】成形機６、いわゆるモルダが搬送方向４に
関して押出し機１、２の下流に配置されており、次いで
後冷却機７が成形機６の下流に配置されている。成形機
６と後冷却機７と整列している押出し機１に取り付けら
れているのは、成形機６の中へ突出しているクロスヘッ
ド８である。この押出し機１の側に配置されている他方
の押出し機２は、側方でクロスヘッド８に開口する噴射
通路９を経てクロスヘッド８に連結されている。図１に
概略的に輪郭が描かれているように、二重壁管１０は成
形機６で成形され、成形機６から搬送方向４に出て後冷
却機７で冷却される。後冷却機７の下流で、二重壁管を
適当な長さの断片に切断することができる。
【００１０】成形機６はその構造が周知であって実際に
市販されている。この成形機は例えばヨーロッパ特許第
0 563 575 号（米国特許第5 320 797 号) に記載されて
おり、ここで言及して明白にする。この成形機は機械ベ
ッド１１を有し、この上に組み合わされて二つのいわゆ
るチェン１３、１３’を形成するシェル半体１２、１
２’が配置される。それらの上流の入口端部１４及び下
流の出口端部１５に搬送方向４に関連して、これらのチ
ェン１３、１３’が変向プーリー（図示省略）の上方を
案内される。搬送方向４において循環のときに、二つの
シェル半体１２、１２’が一度に結合されて対の型を形
成し、その際さらに搬送方向４に互いに続く対の型が近
接して存在する。成形通路１６で結合されて対の型を形
成するシェル半体１２、１２’の作用は駆動モータ１７
により行われる。
【００１１】クロスヘッド８は、共通の中心長手方向軸
線１８と同心に配置された二つの溶融通路、すなわち内
側溶融通路１９と外側溶融通路２０を有し、これらの通
路は搬送方向に関連して下流で、それぞれ内側ダイ２１
と外側ダイ２２で終わっている。内側溶融通路１９は成
形機６と整列されている押出し機１の噴射通路２３に連
結され、一方外側溶融通路２０は外側押出し機２の噴射
通路９に連結されている。内側ダイ２１と外側ダイ２２
の間に、ガス導管２４がクロスヘッド８から開口してお
り、ガス導管２４は一方では空気の噴射のために弁を経
て圧縮ガス源へかつ他方では大気へまたは部分的な真空
に接続可能である。
【００１２】搬送方向４に関連してクロスヘッド８の下
流端に、寸法規制心棒２５が同様に軸線１８と同心に延
びるクロスヘッド８に取り付けられている。この寸法規
制心棒は冷却通路２６を有し、この冷却通路を通って冷
却剤が案内され、冷却剤流管２７を経て供給されそして
冷却剤戻り管２８を経て排出される。さらに、空気管２
９が設けられ、この空気管は追加のガス導管として役立
つガス間隙３０に連結されかつガス間隙は搬送方向４に
関連して内側ダイ２１の直ぐ下流にクロスヘッド８と寸
法規制心棒２１の間に位置している。管２７、２８、２
９が、軸線１８と同心にクロスヘッド８に形成されてい
るほぼ管状の供給通路３１を通って導かれている。
【００１３】シェル半体１２、１２’は環状の型凹部３
２を有し、これらの型凹部３２は互いに前後に規則的な
間隔を置いて配置されかつ部分的な真空通路３３に連結
されている。シェル半体１２、１２’が成形通路１６に
到着すると、部分的な真空通路３３が、図２に見られる
ように、部分的な真空供給源３５、３６と接触するの
で、型凹部３２が部分的な真空により作用される。
【００１４】押出し機２から射出通路９を通ってクロス
ヘッド８へ供給されたプラスチック材料の溶融物が外側
ダイ２２へ流れ、そこで溶融物が押し出されて外側管３
７を形成する。部分的な真空により、この管は型凹部３
２の中へ移動し、横溝３８を備えた管を形成する。プラ
スチック材料の溶融物は押出し機１から射出通路２３を
通ってクロスヘッド８へ供給され、内側溶融通路１９を
通って内側ダイ２１に向かって流れ、そこに寸法規制心
棒２１に到着する内側管３９として現れる。寸法規制心
棒２５は内側ダイ２１から搬送方向に外側へわずかに膨
張し、ついには内側管３９が外側管３７の波型トラフ４
０に向かって移動し、そこで内側管が外側管と溶接され
る。冷却後硬化すると、内側管３９と外側管３７が二重
壁管１０を構成する。
【００１５】特に図２、３、４に見られるように、シェ
ル半体１２、１２’には、ソケット４１が連続的な二重
壁管１０内に所定の間隔で形成される。この目的のため
に、ほぼ滑らかなシリンダ壁４３を有するほぼシリンダ
状の凹部４２が一対のシェル半体１２、１２’に形成さ
れる。移行部分４４が、ソケット凹部４２の壁４３と、
搬送方向４に導かれる型凹部３２との間に形成されてい
る。ソケット凹部４２の壁４３の、搬送方向４で見た後
端には、截頭円錐形状の型部分４５が続いており、この
型部分４５でソケット４１の外側膨張挿入端４６が成形
される。これには、再び搬送方向４で遅れている、次の
型凹部３２に導かれる移行部分４７が続いている。
【００１６】ソケット凹部４２に特に限定された配置で
は、ロッド状制御部材４８が対応するシェル半体１２に
連結され、なお後述される仕方で、作動スイッチにより
速度が修正され、したがって押出し機１、２の押出し速
度が修正され、また作動スイッチによりガス導管２４と
ガス間隙３０にガスがそれぞれ供給される。この目的の
ために、保持アームがシェル半体１２、１２’より上に
延びるように成形機６に取り付けられている。制御部材
４８により作動されるスイッチ５０〜５７はこの保持ア
ーム４９に取り付けられている。これらのスイッチ５０
〜５７は図３〜図５に見られるように作動される。スイ
ッチ５０〜５７は搬送方向に一方が他方の後に対をなし
て配置されている。スイッチ５０、５１は、外側管３７
の製造のためにプラスチック材料の溶融物を供給する押
出し機２の速度の修正に役立つ。スイッチ５２、５３
は、ガス導管２４から流れる空気を発射するため及びこ
のガス導管２４を経て排気するために役立つ。スイッチ
５４、５５はガス間隙３０から寸法規制心棒２５の上へ
流れる空気を発射するのに役立つ。スイッチ５６、５７
は速度の修正に役立ち、したがって内側管３９の製造の
ためのプラスチック材料の溶融物を供給する押出し機１
の押出し速度の修正に役立つ。制御部材４８がスイッチ
５０〜５７の各々の中央に到達したときにスイッチ５０
〜５７が作動される。
【００１７】図３の右に示した形状の通例の波形二重壁
管１０の製造中、外側管３７が部分的な真空により型凹
部３２の中へ引っ張られてそれらを圧する。大気圧以上
の０．０５〜０．１５バールの低圧がガス間隙３０に加
えられる。同時に、同様に低いが僅かに高い圧力の大気
圧以上の０．２〜０．３バールがガス導管２４に加えら
れる。内側管３９内の低圧が、内側管が外側管３７に溶
接される前に寸法規制心棒２５に粘着するのを阻止す
る。外側管３７と内側管３９の間のわずかに高い超過圧
力により、波形二重壁管１０を形成するように波形トラ
フ４０で溶接される管３８、３９が冷却したときに外側
に向かってふくらまないことが確保される。管３７、３
９が冷却すると、それらの管の間に正確な大気圧が生ず
る。この通常の波形二重壁管１０の製造中、押出し機
１、２が所定の速度で運転され、すなわち単位時間当た
りプラスチック材料の溶融物の一定の質量流れを押し出
す。
【００１８】図３に示した瞬間に、移行部分４４が外側
ダイ２２の近くに移動すると、制御部材４８が搬送方向
４で見て最初のスイッチ５０に到達し、その作用により
押出し機２の駆動モータ３’の速度が減少するので、押
出し速度、すなわち単位時間当たりのプラスチック材料
の溶融物の質量流れが減らされる。押出し機２の速度が
減少すると、移行部分４４とソケット凹部４２の壁４３
に載るようになる外側管３７は、横溝３８を有する外側
管３７’が形成される通常の波形二重壁管１０の近くよ
りいっそう少ない二重壁管１０の単位長さ当たりのプラ
スチック材料を受けることになる。
【００１９】図４の例示に対応する移送部分４４が内側
ダイ２１に到達するときに、制御部材４８がスイッチ５
２と５４に到着する。その作用により、ガス間隙３０か
ら逃げる空気の超過圧力が例えば、約０．２〜０．４５
バールの大気圧以上の圧力に増加する。同時に、スイッ
チ５４の作用により、超過圧力が、真空圧または大気圧
に接続されているガス導管２４から取り出されるので、
内側管３９と外側管３７の間の空間５８がソケット凹部
４２の近くで排気され、その結果内側管３９が外側管３
７に向かって外側へ押圧される。その後直ぐに、すなわ
ち制御部材４８がスイッチ５６に到達すると、すなわち
移行部分４４が内側ダイ２１を越えて移動すると、その
とき押出し機１の駆動モータ３がスイッチ５６の作用に
より作動されるので、その速度が増加し、すなわち単位
時間当たりの押し出されるプラスチック材料の溶融物の
質量流れが増大される。その結果として、内側管３９
は、なめらかな壁の内側管３９’のみが形成される通常
の波形二重壁管１０の近くより、製造すべきソケット４
１の近くで単位長さ当たりのプラスチック材料のいっそ
う多い溶融物を受ける。
【００２０】ソケット凹部４２の移行部分４７が外側ダ
イ２２を越えて移動すると、制御部材４８がスイッチ５
１により作動させ、それにより外側管３７を供給する押
出し機２の押出し速度が再び元の速度に増加する。押出
し機２は、再び、横溝３８の製造に必要な単位時間当た
りのプラスチック材料の溶融物の量を供給する。
【００２１】移行部分４７が内側ダイ２１に到達する
と、制御部材４８が図５にしたがってスイッチ５３、５
５を作動させ、それによりガス間隙３０のガス圧力が再
び減少して、ガス導管２４が外側管と内側管の間を流れ
る圧縮空気または空気により作用される。移行部分４７
が内側ダイ２１を越えて移動すると、駆動モータ３がス
イッチ５７の作用により作動されかつ押出し機１の押出
し速度が元の速度に減少するので、なめらかな内側管３
９’の製造に必要な単位時間当たりのプラスチック材料
の溶融物の量が再び押し出される。
【００２２】本装置は、押出し機１、２が存在すること
によりかつスイッチ５０、５１により確保されるプラス
チック溶融物の流量の発射と修正により、ヨーロッパ特
許第0 563 575 号( 米国特許第5 320 797 号に対応す
る) に記載された装置と実質的に異なる。
【００２３】図６は完成した押出し二重壁管を示す。後
冷却機に引き続いて、押出し二重壁管は周知の切断装置
により矢印により概略的に示した二つの分離切れ目５
９、６０により切断され、すなわち管ソケット４１の挿
入端４６と、続く完全に形成された波形トラフ４０のう
ちの一つとの間の管部分が切り取られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実質的に二つの押出し機、成形機及び後冷却機
からなる、ソケットを有する二重壁管の製造装置の概略
平面図である。
【図２】成形機のダイヘッドと入口端の水平断面図であ
る。
【図３】ソケットの製造中ダイヘッドに対してのソケッ
ト凹部の変化する位置における成形機の垂直部分長手方
向断面図である。
【図４】ダイヘッドに対してのソケット凹部の変化する
位置における、図３と同様な成形機の垂直部分長手方向
断面図である。
【図５】ダイヘッドに対してのソケット凹部の変化する
位置における、図３と同様な成形機の垂直部分長手方向
断面図である。
【図６】本装置で製造されるソケットを有する二重壁管
の図である。
【符号の説明】
１ 第一の押出し機 ２ 第二の押出し機 ４ 搬送方向 ８ クロスヘッド １０ 二重壁管 １１ 機械ベッド １２，１２’ シェル半体 １６ 型通路 １８ 中心長手方向軸線 ２１ 内側ダイ ２２ 外側ダイ ２５ 寸法規制心棒 ３０ ガス導管 ３２ 型凹部 ３７ 外側管 ３７’ 外側管 ３８ 横溝 ３９ 内側管 ３９’ 滑らかな内側管 ４０ 波形トラフ ４１ 管ソケット ４２ ソケット凹部 ５０〜５７ スイッチ

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 滑らかな内側管（３９’）と、この内側
    管と溶接されかつ横溝（３８）を備えた外側管（３
    ７’）とからなるような、管ソケット（４１）を有する
    二重壁管（１０）の連続製造方法であって、 外側管（３７）を押し出し；この外側管（３７）に、内
    側から外側へ作用する相対的な超過圧力により波形の横
    溝（３８）を設け；内側管（３９）を外側管（３７）の
    中へ押し出し；内側管（３９）を外側管（３７）の波形
    トラフ（４０）に押圧し、そこで外側管（３７）と溶接
    し；外側管（３７）を所定の間隔でかつ内側から外側へ
    作用する相対的な超過圧力を加えることにより膨張させ
    て、実質的に滑らかな壁の、ほぼ円筒状の管ソケット
    （４１）を形成する工程からなる方法において、 外側管（３７）及び内側管（３９）の製造のために用い
    られる単位時間当たりのプラスチック材料の溶融物の質
    量流れのうちの少なくとも一つの質量流れを、管ソケッ
    ト（４１）の製造中の他の質量流れと無関係に修正する
    ことを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 外側管（３７）の製造のための質量流れ
    を管ソケット（４１）の製造中減少させることを特徴と
    する請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 内側管（３９）の製造のための質量流れ
    を管ソケット（４１）の製造中増大させることを特徴と
    する請求項１または２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 内側から外側へ作用する相対的な超過圧
    力を、外側から加えられる部分真空により少なくとも部
    分的に発生させることを特徴とする請求項１から３まで
    のうちのいずれか一項に記載の方法。
  5. 【請求項５】 内側管（３９）を外側管（３７）の中へ
    押し出した後及び内側管（３９）を外側管（３７）の波
    形トラフ（４０）に押圧する前に、大気圧以上の圧力の
    ガスを外側管（３７）と内側管（３９）の間の領域の中
    へ吹き込むことを特徴とする請求項１から４までのうち
    のいずれか一項に記載の方法。
  6. 【請求項６】 外側管（３７）と内側管（３９）の間の
    空間（５８）を排気するとともに、外側管（３７）と内
    側管（３９）を膨張させて管ソケット（４１）を形成す
    ることを特徴とする請求項１から５までのうちのいずれ
    か一項に記載の方法。
  7. 【請求項７】 内側管（３９）を膨張させて管ソケット
    （４１）を形成するときに、内側管を大気圧以上の圧力
    のガスにより内側から作用させかつほぼその全面にわた
    って外側管（３７）に押圧することを特徴とする請求項
    １から６までのうちのいずれか一項に記載の方法。
  8. 【請求項８】 請求項１から７までのいずれか一項に係
    る方法を実施するための装置であって、 シェル半体（１２，１２’）が搬送方向（４）に循環及
    び案内するために機械ベッド（１１）に配置され、当該
    シェル半体には環状の型凹部（３２）が設けられかつシ
    ェル半体は成形通路（１６）上で対をなして結合して、
    中心長手方向軸線（１８）を有する型を形成し；少なく
    とも一対のシェル半体（１２，１２’）にはソケット凹
    部（４２）が設けられ；内側から外側へ作用する相対的
    な超過圧力を発生させるための手段が設けられ；第一の
    押出し機（１）のクロスヘッド（８）が成形通路（１
    ６）の上流に配置され；上記クロスヘッド（８）には外
    側管（３７）の押し出しのために外側ダイ（２２）が設
    けられ、かつ搬送方向（４）の下流に内側管（３９）の
    押し出しのための内側ダイ（２１）が設けられ、かつ搬
    送方向（４）のその下流に寸法規制心棒（２５）が設け
    られ；内側ダイ（２１）が上記第一の押出し機（１）に
    連結されている装置において、 第二の押出し機が設けられ；上記第二の押出し機（２）
    が上記外側ダイ（２２）に連結され；少なくとも一つの
    押出し機（１，２）の押出し速度が修正可能であり；ソ
    ケット凹部（４２）がダイ（２１，２２）のうちの一つ
    のダイの上方を移動する間に少なくとも一つの押出し機
    （１，２）の押出し速度を修正するためのスイッチ（５
    ０，５１，５６，５７）が設けられていることを特徴と
    する装置。
  9. 【請求項９】 第一の押出し機（１）の押出し速度が第
    二の押出し機（２）の押出し速度と無関係に修正可能で
    あり、ソケット凹部（４２）が外側ダイ（２２）の上方
    を移動する間に第二の押出し機（２）の押出し速度を減
    少させるためのスイッチ（５０，５１）が設けられてい
    ることを特徴とする請求項８に記載の装置。
  10. 【請求項１０】 第二の押出し機（２）の押出し速度が
    第一の押出し機（１）の押出し速度と無関係に修正可能
    であり、ソケット凹部（４２）が内側ダイ（２１）の上
    方を移動する間に第一の押出し機（１）の押出し速度を
    増大するためのスイッチ（５６，５７）が設けられてい
    ることを特徴とする請求項８または９に記載の装置。
  11. 【請求項１１】 型凹部（３２）が、シェル半体（１
    ２，１２’）に形成された部分真空通路（３３）に連結
    されていることを特徴とする請求項８から１０までのう
    ちのいずれか一項に記載の装置。
  12. 【請求項１２】 少なくとも一つのガス導管（２４）が
    外側ダイ（２２）と内側ダイ（２１）の間にクロスヘッ
    ド（８）から開口しており、ガス導管（２４）を圧縮空
    気により作用させるためのまたは排気するためのスイッ
    チ（５２，５３）が設けられていることを特徴とする請
    求項８から１１までのうちのいずれか一項に記載の装
    置。
  13. 【請求項１３】 追加のガス導管（３０）が内側ダイ
    （２１）と寸法規制心棒（２５）の間に排出し、かつ変
    化する圧力の圧縮空気により追加のガス導管（３０）を
    作用させるためのスイッチ（５４，５５）が設けられて
    いることを特徴とする請求項８から１２までのうちのい
    ずれか一項に記載の装置。
  14. 【請求項１４】 スイッチ（５０〜５７）がクロスヘッ
    ド（８）に対してソケット凹部（４２）の位置に依存し
    て作動可能であることを特徴とする請求項８から１３ま
    でのうちのいずれか一項に記載の装置。
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