JP2002172691A - 熱可塑性樹脂管の曲げ加工方法及びその装置 - Google Patents

熱可塑性樹脂管の曲げ加工方法及びその装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 掘山の形状に合わせたベンダ管を敷設するた
め、熱可塑性樹脂管を現場で所望の曲率にベンダ管を曲
げることができるとともに、作業性が良く、様々な管種
に対応できて曲げることが可能な熱可塑性樹脂管の曲げ
加工方法及び曲げ加工装置を提供する。 【解決手段】 熱可塑性樹脂管を加熱により軟化させて
曲げた後、冷却硬化させてベンダ管とする熱可塑性樹脂
管の曲げ加工装置である。曲げ加工装置は、ベルト形状
のヒーターが熱可塑性樹脂管の外周に螺旋状に巻かれて
いる。ベルト形状のヒーターの外周は、断熱材で覆うと
ともに、ヒーターおよび断熱材を締結部材で固定してい
る。ヒーターには、温度を検出する温度センサが付設さ
れ、検出された温度は温度調節器に送信している。ヒー
ターの温度は、温度センサからの温度信号に応じて温度
調節器により、熱可塑性樹脂管を設定された温度で加熱
するように制御されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性樹脂管の
曲げ加工方法及びその装置に係り、特に、掘山の形状に
合わせたベンダ管を敷設するため、熱可塑性樹脂管を現
場で所望の曲率のベンダ管に曲げる熱可塑性樹脂管の曲
げ加工方法及びその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、熱可塑性樹脂管のベンダ管は、呼
び径に合わせて、曲率半径Rが設定されている。例え
ば、呼び径50mmあるいは75mmの直径に対して
は、曲率半径Rの5000mm、10000mmが用意
されている。しかし、従来の曲率半径Rでは、掘山の形
状に適合せずに埋設できないという問題がある。このた
め、現場で掘山の形状に合わせて熱可塑性樹脂管を所望
の曲率にベンダ管を曲げる熱可塑性樹脂管の曲げ加工方
法及びその装置が提示されている。例えば、TPV管ベ
ンダ(東亜電機工業製造)は、加熱部を内蔵する開閉自
在のボックス形により形成されており、中で熱可塑性樹
脂管を加熱している。その後に取出して加熱により軟化
された熱可塑性樹脂管を所望する曲率に曲げている。こ
の所望の曲率に曲げる加工方法としては、特開平7−2
56748号公報が開示されている。同公報によれば、
熱可塑性樹脂管の外形状にあった形状の半分の穿設され
た板を、可撓性のある軸に、複数ほぼ等間隔で挿通して
なる半割れの曲げ方を用いている。加熱された熱可塑性
樹脂管が上記半割れの曲げ型で両側より挟着された上、
曲げ型を曲げることにより熱可塑性樹脂管の曲げ加工を
行い、この曲げを保持した状態で冷却してベンダ管とし
ている。また、他の例として、得ようとする曲げ曲率、
曲げ角度を有する2分割の外型を用いて、加熱した熱可
塑性樹脂管を挟持して、熱可塑性樹脂管の両端を密封し
た熱可塑性樹脂管内を加圧空気で加圧して外型に密着さ
せ、このまま冷却した後、外型を開いてベンダ管とする
方法が採られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、加熱部
を内蔵するTPV管ベンダは、予備加熱が必要であり、
この時間が小径(呼び径25mm)で30分から大径
(呼び径150mm)で1時間を要するとともに、更
に、熱可塑性樹脂管を加熱軟化する時間を要するため、
作業性が良くない。また、TPV管ベンダは、各種の予
め定められたサイズの呼び径の熱可塑性樹脂管を加熱す
るため、サイズに応じて本体左右のサイズ選択穴にサイ
ズ選択金具を左右に差し込む必要があり、間違ってサイ
ズ選択金具を選択すると熱可塑性樹脂管の加熱が一様に
ならないため、取出して曲げるとき所望の形状に曲がら
ないことが生ずる。また、熱可塑性樹脂管は加熱後に取
出して曲げるため、予め定められたサイズの呼び径以外
は加熱できないため曲げられないという問題がある。ま
た、曲率が小さいときには熱可塑性樹脂管が変形すると
いう問題が生ずる。特開平7−256748号公報にお
いては、上記と同様に加熱されたものを曲げるため、上
記と同様な問題が生ずる。また、曲げ曲率、曲げ角度を
有する2分割の外型を用いて加熱して熱可塑性樹脂管を
曲げる場合には、曲げる熱可塑性樹脂管の呼び径が限定
されている。また、前記の場合にも、呼び径は、50、
75、100mmの管径に対応する加熱曲げ工具しか無
く、自由な呼び径に対応できる曲げ加工方法が望まれて
いる。
【0004】本発明は上記問題点に着目し、熱可塑性樹
脂管の曲げ加工方法及びその装置に係り、特に、掘山の
形状に合わせたベンダ管を敷設するため、熱可塑性樹脂
管を現場で所望の曲率にベンダ管を曲げることができる
とともに、作業性が良く、様々な管種に対応できて曲げ
ることが可能な熱可塑性樹脂管の曲げ加工方法及びその
装置を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る熱可塑性樹脂管の曲げ加工方法は、
熱可塑性樹脂管を加熱により軟化させて曲げた後、冷却
硬化させてベンダ管とする熱可塑性樹脂管の曲げ加工方
法において、前記熱可塑性樹脂管の外周をベルト形状の
ヒーターで巻いた上を、更に断熱材で覆って固定した
後、前記ヒーターで前記熱可塑性樹脂管を加熱して軟化
させ、所望の曲率で曲げてベンダ管を得ることを特徴と
している。この場合において、前記ヒーターの温度を検
出し、前記熱可塑性樹脂管の加熱温度を設定温度に調整
すると良い。
【0006】また、前記熱可塑性樹脂管の内形に変形を
防止する曲げ変形自在の支持管を挿入して所望の曲率の
ベンダ管に曲げるようにすると良い。この変形防止の支
持管を挿入する際に、グリースなどの潤滑剤を用いるこ
とにより抜きやすくなる他、ヒーターの加熱温度が何ら
かの理由で通常よりも高温になった場合、熱可塑性樹脂
管と変形防止管が固着することを防止できる。また、所
望の曲率のベンダ管が熱いうちに掘山内に移動し、微調
整の角度で曲げて補正するようにすると良い。
【0007】本発明に係る熱可塑性樹脂管の曲げ加工装
置は、熱可塑性樹脂管を加熱により軟化させて曲げた
後、冷却硬化させてベンダ管とする熱可塑性樹脂管の曲
げ加工装置において、前記熱可塑性樹脂管の外周に螺旋
状に巻いたベルト形状のヒーターと、当該ヒーターの外
周を覆うとともに、ヒーターを固定する断熱材と、前記
ヒーターに付設され、ヒーターの温度を検出する温度セ
ンサと、当該温度センサからの温度信号に応じてヒータ
ーの温度を制御する制御部からなるように形成されてい
る。
【0008】この場合に、所望の曲率のベンダ管に曲げ
るときに、前記熱可塑性樹脂管の内径に変形を防止する
曲げ変形自在の支持管を挿入すると良い。また、ベルト
形状のヒーターを使用することにより、加熱しながら曲
げることができる。
【0009】
【作用】上記によれば、熱可塑性樹脂管の曲げ加工装置
は、熱可塑性樹脂管を加熱により軟化させて曲げた後、
冷却硬化させてベンダ管としている。ベンダ管には、先
ず、ベルト形状のヒーターが熱可塑性樹脂管の外周に直
接螺旋状に巻かれる。次に、ベルト形状のヒーターの外
周上に、更に、断熱材が覆うとともに、ベルト形状のヒ
ーターは断熱材を介して締結部材で巻かれて固定されて
いる。ヒーター、断熱材、および締結部材は、変形自在
に形成されているために、熱可塑性樹脂管の呼び径が変
化してもいずれにも対応することが可能となっている。
また、ヒーターを断熱材で覆っているため、ヒーターで
熱可塑性樹脂管を加熱する温度が外部に逃げることがな
くなり、熱可塑性樹脂管を迅速に軟化させることができ
る。ベルト形状のヒーターには、ヒーターの温度を検出
する温度センサが付設されている。ヒーターで熱可塑性
樹脂管を加熱する温度は、温度センサで検出され、制御
部に送信される。制御部は、温度センサからの温度信号
に応じてヒーターの温度を制御し、ヒーターが熱可塑性
樹脂管の呼び径、あるいは、曲げる半径に応じて最適に
なるように加熱する温度を可変にしている。熱可塑性樹
脂管の曲げは、ヒーターで加熱して軟化している時に行
うことができる。また、ヒーターで熱可塑性樹脂管を加
熱後に、ベンダ管が熱いうちに掘山内に移動し、微調整
の角度をつけてベンダ管の曲げを補正することができ、
ベンダ管の位置合わせが堀山内で行なえる。ヒーターが
熱可塑性樹脂管を加熱して軟化して所望の曲率のベンダ
管に曲げるときに、熱可塑性樹脂管の内部には、支持管
を挿入されているため、変形を防止することが可能とな
っている。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明に係る熱可塑性樹脂管の曲
げ加工方法及びその装置の実施形態を添付した図面に従
って詳細に説明する。図1は熱可塑性樹脂管の曲げ加工
装置1の概略構成図、図2、図3、および、図4は熱可
塑性樹脂管の曲げ加工装置1の構成する各部品図であ
る。
【0011】図1において、曲げ加工装置1は、熱可塑
性樹脂管5を加熱して軟化した後に、所定の曲率(曲げ
半径)で曲げている。熱可塑性樹脂管5の曲げ加工装置
1は、ベルト形状のヒーター11と、断熱材13と、締
結部材15と、温度センサ17と、温度調節器19と、
および、曲げ変形防止管21とから構成されている。曲
げ加工装置1は、熱可塑性樹脂管5を加熱して軟化させ
るとともに、所望の曲率、即ち、曲げ半径Rd(図5に
示す)で曲げて、ベンダ管Btを形成している。
【0012】上記のベンダ管Btは、硬質のポリ塩化ビ
ニル管等の熱可塑性樹脂管5よりなる曲管であり、通常
は、後述する道路Hyに埋設された電気・電話や水道・
排水等の施工管A25と、これとは方向が異なって敷設
される施工管B27とを接続する箇所に用いられてい
る。
【0013】ベルト形状のヒーター11(以下、ヒータ
ー11という)は、図1に示すように、ベンダ管Btを
加熱して軟化する箇所のベンダ管Btの外周に接して巻
かれている。ヒーター11は、最小カーブ半径10mm
であり、折曲げ自在で、かつ、図2(a)に示すよう
に、ベルト形状の幅広に形成されているため、ベンダ管
Btに連続して巻き付けられ易くなっている。また、ヒ
ーター11は、図2(b)の断面で示すように、発熱部
のニクロム線11aを耐熱性シリコンゴム11bで被覆
しており、外部は完全防水処理が施されている。また、
ヒーター11は、一端部が温度調節器19と電源用電線
35を介して電源31に接続されて電流を受けて発熱
し、巻かれているベンダ管Btを加熱して軟化し、曲げ
加工を容易にしている。又は、ヒーター11は、図3に
示すように、温度調節器19に接続されているヒーター
用電線29に並列に複数個を接続させて、この複数個の
ヒーター11a、11a…をベンダ管Btの外周に順次
並列に巻き付けても良い。これにより、複数のヒーター
11a、11a、…の一部のニクロム線が切断しても他
のヒーター11で加熱することが出来る。
【0014】断熱材13は、ヒーター11の温度を上昇
し、また、加熱中の火傷を防止するために、とう洞で用
いられているケーブル火災防止カバーFTC(Fire
Tight Cover)を用いている。断熱材13
は、寸法が、縦400mm×横600mm×厚さ5mm
で形成され、材料として耐熱性、熱伝導率の低い保温性
を有する石綿、アルミナ・シリカ質、あるいはガラスウ
ール等の断熱材に、変形自在で耐水性、耐汚泥性、およ
び耐熱性のあるナイロン、ビニール、ウレタン等の材料
を被覆して形成している。この断熱材13のカバーを用
いたことにより、次のような効果が得られた。 (FTC)使用前:ヒーター温度 80〜90度(2
5分経過時) (FTC)使用後:ヒーター温度 100度(14分
経過時) (FTC)使用後:ヒーター温度 160度(23分
経過時)
【0015】締結部材15は、粘着性のあるテープ形状
の締結部材でも良く。また、紐、ワイヤハーネスあるい
は鋼線等で締結しても良い。また、締結部材15は、断
熱材13と一体に形成し、その一端部に粘着テープを装
着して、ベンダ管Btの外周に巻き付けた、ヒーター1
1および断熱材13を締結するようにしても良い。
【0016】温度センサ17は、熱電対からなり、その
センサ用電線33の一端部は温度調節器19に接続さ
れ、また、他端部はヒーター11に接して配設されてい
る。温度センサ17は、ベンダ管Btとヒーター11と
の間、あるいは、ヒーター11と断熱材13との間に配
設され、ヒーター11が熱可塑性樹脂管5を加熱する温
度を測定して温度調節器19に送信している。
【0017】温度調節器19は、図示しないコントロー
ラが内蔵されて形成されている。温度調節器19は、図
3に示すように、ヒーター用電線29を介してヒーター
11に、センサ用電線33を介して温度センサ17に、
および、電源用電線35を介して電源31に接続してい
る。温度調節器19は、温度センサ17からヒーター1
1が熱可塑性樹脂管5を加熱している温度信号を受けて
測定した測定温度と、設定している設定温度とを比較し
て、電源用電線35を介して電源31からヒーター11
に供給する電流を調整し、設定した温度にしている。温
度調節器19は、温度を設定する時に、温度を上下に移
動し設定した温度にする上げ用スイッチ19aと、下げ
用スイッチ19bが設けられている。また、温度調節器
19は、設定された温度が表示器19cに表示されてい
る。又は、所望の温度が設定できる温度設定スイッチに
より温度を設定するようにしても良い。
【0018】曲げ変形防止管21は、図4に示すよう
に、屈曲自在の塩化ビニール管21aと、塩化ビニール
管21aと一体に製造されている螺旋状で、硬線の硬質
塩化ビニール21bにより構成されている。曲げ変形防
止管21は、図1に示すように、ベンダ管Btの内径部
に隙間Saを有して挿入され、ベンダ管Btが偏平に変
形しているのを防止している。曲げ変形防止管21は、
例えば、ばね材を巻いた円筒形等、耐熱性、および屈曲
自在であれば他の構成、材料でも良い。曲げ変形防止管
21は、ベンダ管Btの曲げが比較的に緩曲線で、ベン
ダ管Btとの隙間Saが大きい場合には、潤滑材を使用
しなくてもベンダ管Btから容易に抜くことができる。
しかし、ベンダ管Btの曲げが小さくて、ベンダ管Bt
との隙間Saが小さい場合には、潤滑材を使用しなけれ
ば、ベンダ管Btから曲げ変形防止管21を抜くことが
できず、グリース等の潤滑材を用いることにより抜き易
くなり、挿入時に変形防止管21にグリース等の潤滑材
を塗布すると良い。潤滑材を使用すると、変形防止管2
1が抜きやすくなるとともに、ヒーターの加熱温度が何
らかの理由で通常より高温となったとき、熱可塑性樹脂
管と変形防止管21が固着することを防止できる。
【0019】次に、図1において、熱可塑性樹脂管5の
曲げ加工装置1の作動について説明する。ベンダ管Bt
となる熱可塑性樹脂管5の外周に、ヒーター11が巻き
付けられる。温度センサ17が前記ヒーター11に取着
される。ヒーター11および温度センサ17が装着され
たら、その外方より断熱材13を被せて巻き付ける。こ
のとき、ヒーター11へのヒーター用電線29、および
温度センサ17からのセンサ用電線33は、断熱材13
の外部に出して巻き付けられている。 断熱材13は、
締結部材15により締結される。熱可塑性樹脂管5の内
径には、曲げ変形防止管21が挿入される。この曲げ変
形防止管21は、ヒーター11等が装着される前の始め
に挿入するようにしても良い。
【0020】この状態で、電源31よりヒーター11に
電流を送り、ヒーター11を熱して、熱可塑性樹脂管5
を加熱し軟化させる。ヒーター11が設定された温度に
上昇し、所定の時間が経過したら、図示しない曲げ工具
で熱可塑性樹脂管5を曲げて、所望の曲げ半径Rdを有
するベンダ管Btを得る。上記で、加熱温度は熱可塑性
樹脂管5の焦げを防止し品質保持を図るため、温度調節
器19にてヒーター11の温度を最高値で150度とし
た。また、このとき、熱可塑性樹脂管5の内径面の温度
は100度以内に収まり、曲げ変形防止管21は前記の
ようにそれに耐える許容温度を有する材料を使用すれば
良い。曲げられたベンダ管Btは、熱可塑性樹脂管5の
内径に曲げ変形防止管21が挿入されているため、偏平
あるいはへこみ等の変形がなくなっていた。上記の図示
しない曲げ工具は、熱可塑性樹脂管5の一端を固定し、
他端をシリンダあるいはモータ等の力を与える搬送可能
な配管用ベンダ装置により曲げても良いし、あるいは、
所望の曲げ半径Rdを有する治具を当接させて人力によ
り曲げても良い。
【0021】曲げられたベンダ管Btは、曲げ加工装置
1から外された状態で温かい状態で維持されており、図
5に示すように、道路Hyに掘られた掘山Baに搬入さ
れる。このベンダ管Btは、施工管A25と施工管B2
7との間に挿入され、施工管A25と施工管B27とを
接続する。このとき、ベンダ管Btが、施工管A25と
施工管B27とに合わない場合には、ベンダ管Btが施
工管A25と施工管B27とに合うように角度の微調整
が行われ、例えば、ベンダ管Btと施工管B27の位置
Waが合わせられる。このとき、微調整は人力によって
も良く、あるいは、ベンダ管Btが取着される掘山Ba
を利用して、図示しないジャッキ等により行っても良
い。施工管A25と施工管B27との間に挿入されたベ
ンダ管Btは、水で濡らした布を被せて冷却して硬化さ
せる。この後、例えば、3分間後に熱可塑性樹脂管5の
内径に挿入されている曲げ変形防止管21を抜き、作業
が完了する。この作業時間は、例えば、150mmの表
1のような結果が得られた。
【表1】
【0022】上記の結果より、従来では約1時間要して
いた曲げ加工が、本発明では、取着作業を含めても約3
0分で済み、作業時間を短縮することができた。上記に
記載したように本発明は、熱可塑性樹脂管を加熱により
軟化させて曲げた後、冷却硬化させてベンダ管Btとす
る熱可塑性樹脂管5の曲げ加工方法において、熱可塑性
樹脂管5の外周をベルト形状のヒーター11で巻いた上
を、更に、断熱材13で覆って固定した後、前記ヒータ
ー11を加熱して熱可塑性樹脂管5を軟化させて所望の
曲率のベンダ管Btを得るようにしたため、掘山Baの
形状に合わせたベンダ管Btを敷設するため、現場で所
望の曲率にベンダ管Btを曲げることができるととも
に、作業性が良く、様々な管種に対応できて曲げること
が可能となっている。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明における熱
可塑性樹脂管の曲げ加工方法およびその装置は、熱可塑
性樹脂管の外周をベルト形状のヒーターで巻いた上を、
更に断熱材で覆って固定した後、ヒーターで熱可塑性樹
脂管を加熱して軟化させて所望の曲率で曲げてベンダ管
を得るとき、ヒーター、断熱材、および締結部材が変形
自在に形成されているので、熱可塑性樹脂管の呼び径が
変化してもいずれの管種にも対応することができる。ま
た、ヒーターが断熱材で覆われているため、ヒーターで
熱可塑性樹脂管を加熱するとき温度が外部に逃げること
がなくなり、熱可塑性樹脂管を迅速に軟化させることが
でき、作業効率が向上する。ヒーターで熱可塑性樹脂管
を加熱する温度は、温度センサで検出されて制御部に送
信され、制御部は温度センサからの温度信号に応じてヒ
ーターの温度を制御し、ヒーターが熱可塑性樹脂管の呼
び径、あるいは、曲げる半径に応じて最適になるように
加熱する温度を可変にしているので、ベンダ管の焦げを
防止し品質保持を図ることができる。また、ヒーターで
熱可塑性樹脂管を加熱後に、ベンダ管が熱いうちに掘山
の中に移動し、微調整の角度をつけてベンダ管の曲げを
補正し、管の位置合わせができるため、取付け作業が容
易になり、作業性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る熱可塑性樹脂管の曲げ加工装置の
概略構成図である。
【図2】本発明に用いる曲げ加工装置のヒーターの部品
図である。
【図3】本発明に用いる曲げ加工装置の温度調節器と複
数のヒーターの部品図である。
【図4】本発明に用いる曲げ加工装置の曲げ変形防止管
の部品図である。
【図5】ベンダ管を使用する概念図である。
【符号の説明】
1………曲げ加工装置、5………熱可塑性樹脂管、11
………ベルト形状のヒーター、13………断熱材、15
………締結部材、17………温度センサ、19………温
度調節器、21………曲げ変形防止管、25………施工
管A、27………施工管B、31………電源、Bt……
…ベンダ管

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱可塑性樹脂管を加熱により軟化させて
    曲げた後、冷却硬化させてベンダ管とする熱可塑性樹脂
    管の曲げ加工方法において、前記熱可塑性樹脂管の外周
    をベルト形状のヒーターで巻いた上を、更に断熱材で覆
    って固定した後、前記ヒーターで前記熱可塑性樹脂管を
    加熱して軟化させ、所望の曲率で曲げてベンダ管を得る
    ことを特徴とする熱可塑性樹脂管の曲げ加工方法。
  2. 【請求項2】 前記ヒーターの温度を検出し、前記熱可
    塑性樹脂管の加熱温度を設定温度に調整することを特徴
    とする請求項1に記載の熱可塑性樹脂管の曲げ加工方
    法。
  3. 【請求項3】 前記熱可塑性樹脂管の内形に変形を防止
    する曲げ変形自在の支持管を挿入して所望の曲率のベン
    ダ管に曲げることを特徴とする請求項1または請求項2
    のいずれか1に記載の熱可塑性樹脂管の曲げ加工方法。
  4. 【請求項4】 前記変形を防止する曲げ変形自在の支持
    管と前記ベンダ管との間に潤滑剤を介在させることを特
    徴とする請求項3に記載の熱可塑性樹脂管の曲げ加工方
    法。
  5. 【請求項5】 所望の曲率のベンダ管が熱いうちに掘山
    内に移動し、微調整の角度で曲げを補正することを特徴
    とする請求項1から請求項4記載のいずれか1に記載の
    熱可塑性樹脂管の曲げ加工方法。
  6. 【請求項6】 熱可塑性樹脂管を加熱により軟化させて
    曲げた後、冷却硬化させてベンダ管とする熱可塑性樹脂
    管の曲げ加工装置において、前記熱可塑性樹脂管の外周
    に螺旋状に巻いたベルト形状のヒーターと、当該ヒータ
    ーの外周を覆うとともに、ヒーターを固定する断熱材
    と、前記ヒーターに付設され、ヒーターの温度を検出す
    る温度センサと、当該温度センサからの温度信号に応じ
    てヒーターの温度を制御する制御部とからなることを特
    徴とする熱可塑性樹脂管の曲げ加工装置。
  7. 【請求項7】 所望の曲率のベンダ管に曲げるときに、
    前記塑性樹脂管の内径に変形を防止する曲げ変形自在の
    支持管を挿入したことを特徴とする請求項6に記載の熱
    可塑性樹脂管の曲げ加工装置。
JP2000370100A 2000-12-05 2000-12-05 熱可塑性樹脂管の曲げ加工方法及びその装置 Expired - Fee Related JP3685056B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008118773A (ja) * 2006-11-02 2008-05-22 Yazaki Corp プロテクタ構造及びプロテクタの製造方法
JP2013210021A (ja) * 2012-03-30 2013-10-10 Sekisui Chem Co Ltd 配管の曲線部の施工方法
CN114228116A (zh) * 2021-12-16 2022-03-25 深圳市恒永达科技有限公司 一种管件热弯成型治具、装置、方法及存储介质

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