JP2002502322A - プラスチックチューブの二軸方向伸延 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 押出し工程（１２）、温度調整工程（１８）、直径拡張工程（領域２０）と冷却工程（３０）からなり、前記拡張工程（領域２０）の上流に位置する第１（１６）と第２（２５、３６）引込み手段の間で、チューブに軸方向の引っ張りを生じさせる工程を含む、延伸プラスチックチューブの製法及び装置。

Description

【発明の詳細な説明】 プラスチックチューブの二軸方向伸延 発明の背景 この発明は延伸プラスチックチューブの製造方法及び装置に関し、特に材料に 延伸性を持たせることでその機械特性を改良するよう、円周方向と軸方向の両方 に引き延ばされるチューブの製造に関する。 国際特許出願Ｎｏ．ＷＯ９０/０２６４４は、例えば耐フープ応力などの特性 を改良するため円周方向への延伸性を有し、圧力下での特に水の運搬に適したチ ューブを提供する無可塑性ポリ塩化ビニル（ｕＰＶＣ）などの熱可塑性チューブ の製造に関する一つの製法を開示している。このプロセスはその特許出願におい て以下のように記載されている。 （ｉ）プラスチック材料でできたチューブを押し出すこと； （ii）拡張に適した温度にチューブを加熱するために押出しチューブを温度調 節すること； （iii）拡張領域内の圧力を維持するために膨脹もしくは拡張できるプラグに よって下端を制限されたチューブに、内圧を加えることによって直径方向にチュ ーブを拡張すること； （iv）直径方向に拡張されたチューブをその寸法に固定するために冷却するこ と。 この製造ラインを通してチューブを引くため、第１の引込み機が温度調節領域 の前に備えられ、さらに他の引込み機が拡張と冷却領域の下流に設けられる。軸 方向の引っ張りは、第１引込み機より速い引込み速度で作動する下流側の引込み 機によってチューブに施される。 他の製法によれば、直径方向の拡張が心金を使ってチューブを引くことで施さ れることを提案している。本発明はこのような製法にも適用可能である。 発明の概略 本発明の第１の態様は、押出し工程と、温度調節工程と、直径拡張工程と、冷 却工程からなる延伸プラスチックチューブの連続的な製造方法において、前記拡 張領域の上流側に位置する第１と第２引込み手段の間でチューブに軸方向の引っ 張りを生じさせる工程を含む。 本発明の第２の態様は、チューブを押し出すための押出し機と、拡張に適した 温度にチューブを加熱する温度調節手段と、押出しチューブに直径方向の拡張を 生じさせる拡張手段と、直径方向に拡張されたチューブをその寸法に固定する冷 却手段とからなる延伸プラスチックチューブを連続的に製造する装置において、 前記直径方向の拡張手段の上流にあって、この直径方向の拡張前にチューブに軸 方向の引っ張りを生じさせる第１と第２の引込み手段を備える。 なおこの中で使われている引込み手段という語句は、チューブを掴み、そして チューブの軸方向の速度を調節する手段を差していると理解されるべきである。 好ましくは軸方向の引っ張りは、少なくとも温度調整工程の完了前に起こす。 一つの好ましい形態では、軸方向の引っ張りは、少なくとも温度調整工程の一部 と同時に行われる。これは前記第１引込み手段を温度調整領域の上流（チューブ の進行方向に対して）に配置することと、前記第２引込み手段を温度調節領域と 拡張領域の間に配置することによっても成し遂げられられる。 図面の簡単な説明 好ましい実施例は添付した図に記載されている。 図１はチューブの製造と拡張工程での概略図である。 図２は他の実施例を示す概略図である。 好適な実施例の説明 図１を参照すると、押出機１２によって作り出されたプラスチックチューブ１ ０は、サイジングスリーブ１３のようなサイジング装置により、初期冷却噴霧槽 １４の中で、適正な直径に整えられる。チューブ１０は第１牽引機１６によって 押出機から強く引っ張られる。 チューブ１０は温度調節領域１８に進み、そのなかでチューブ壁全体に特定の 温度分布を付与するため水のような熱伝達媒体に接触し、またそこに引き次いで のチューブの直径の拡張が主として円周方向に高分子の延伸を誘起する。その延 伸は物理特性、特に耐フープ応力特性の向上を結果として生じる。それからチュ ーブはスラスト規制のついた押出し機のヘッド（示されていない）に接続される サービスチューブ２２によって支持された一対のプラグ２４と２６の間の拡張領 域２０に入る。 第１のプラグ２４（チューブ１０の進行方向に対し上流側）は拡張前のチュー ブ１０の内径に一致する寸法である。チューブの周囲を囲む一連のコントロール ホイール２５が、拡張領域で圧力を維持するため満足できるシールであるように プラグ２４にチューブをしっかりと押し付ける。 図示された実施例でコントロールホイール２５は拡張領域にチューブが供給さ れる指定速度に制御する。この速度は第１牽引機１６の引き込み速度よりも速く 、したがって、チューブの制御された軸方向の引っ張りが温度調節領域の前と、 もしくは間で起きる。他の実施例において、コントロールホイール２５は自由に 回転させておき、例えば牽引機１６に似た別の引込み手段を温度調節領域の下流 側に追加することもでき、もしくは引込み機３６を、チューブが上流側プラグに よって内部を支持される拡張領域の上流に配置することで、コントロールホイー ル２５と置き換えることもできる（図２参照）。 制御された軸方向の引っ張りを拡張領域前のチューブ壁に適用することは、幾 つかの恩恵をもたらす。第一に軸方向の引きによって生じたチューブ壁の薄肉化 は、温度調節をより効率よく行わせ、拡張領域の前においてチューブ壁周りのよ り広い均一温度領域を達成し、そして、またはより狭い温度調整領域の採用を可 能とする。 拡張前のチューブ壁の薄肉化は、直径方向の拡張に要求される軸方向の押しと 圧力を減少し、プロセスの安定性と制御性を高める。さらにそのチューブは第２ の牽引機によって、さらなる安定性と制御性向上のために決められた速度で拡張 領域に供給される。 上述の利点は心金もしくは他の直径方向拡張手段にも応用可能で、そして本発 明はこのようなプロセスにも適用できることが理解されるだろう。またこの軸方 向の引っ張りは、チューブ壁に含まれるファイバーもしくは他の素材（伸びた充 填材）の延伸にも使用され、さらには、または付加的に高分子材料の軸方向の分 子延伸のために使用されてもよい。 下流側プラグ２６はその直径が拡張前の状態から拡張状態へと、プロセスを開 始するために、変化できる膨張式である。プラグ２６は拡張領域の圧力を維持す るように十分に膨張される。一方でプラグ２６は移動するチューブ内のプラグを 潤滑するためのプラグ周囲を通過する多少の拡張流体の流れを許容している。サ ービスチューブ２２は一対の同心上にあるチューブで構成され、１本は空気など の膨張流体を下流側プラグ２６に運ぶために続いており、他の１本は出口２７を 経由して温水のような拡張流体で拡張領域を満たすために用いられる。 ２つのプラグの間でプラスチックチューブ１０は外部の押さえなしに内圧によ って放射方向に拡張する。拡張領域の下端に、拡張チューブ３２の最終直径を決 めるためのサイジングスリーブ２８、もしくは他のサイジング装置と冷却噴霧槽 ３０がある。これにはもし拡張領域でチューブの付加的な軸方向の延伸を成し遂 げることと、切断機（示されていない）が要望される場合、第２牽引機２５より 速い速度にセットされる最終引込み牽引機３４が続く。実際には最終牽引機３４ によって軸方向の力が拡張チューブ３２に生じるため、たいていはチューブの若 干の軸方向の延伸が拡張領域でなされる。この軸方向の力は拡張領域２０の拡張 流体の圧力によってチューブの反対方向に発生した軸方向の力を取り除くために 要求される。 プロセス全体でのチューブの軸方向の平均的な引っ張りは、最初と最後の引込 み牽引機の比率によって決まる。軸方向の引っ張りは拡張領域内と、第１牽引機 １６とホイール２５の間の拡張前領域の両方で発生してもよい。本質的に軸方向 の引っ張りはチューブが冷却される拡張領域の後では行われない。それで何時で も拡張領域と拡張領域前で発生する軸方向の引っ張りの総量は、第１と最終牽引 機の間の牽引比率に等しく、つまり一定となる。 本発明の手段によって、各々の領域で軸方向の引きがどの程度生じるのかを直 接制御することが可能となる。発明者はこれが製品の均一性とプロセスそれ自身 の運用の両方に重要であることを見い出した。 この発明の代表的な実施例は上記の通り記載されているが、当業者にとってこ の発明の本質的な特徴から離れることなく、他の特定の形態に具現化できること は明白である。上記実施例及び例示は、図示された全ての点において、制限的で はなく考慮され、発明の範囲は前述の詳細な説明よりむしろ添付された請求の範 囲に示され、そして請求の範囲と実質的に同義及び均等な範囲の中に入る全ての 変更もそこに含まれる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ， ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，Ｇ Ｅ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ， ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，Ｐ Ｌ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ (72)発明者 ジャーヴェンキラ ジリ フィンランド ホローラ ＦＩＮ−15780, タピオンティー ４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １.押出し工程と、温度調節工程と、直径拡張工程と、冷却工程からなる延伸プ ラスチックチューブの連続的な製造方法において、前記拡張領域の上流側に位置 する第１と第２引込み手段の間でチューブに軸方向の引っ張りを生じさせる工程 を含むことを特徴とする方法。 ２.前記軸方向の引っ張りが少なくとも温度調節工程の完了の前に生じることを 特徴とする請求範囲１に記載の方法。 ３.前記軸方向の引っ張りが少なくとも温度調節工程の一部と同時に生じること を特徴とする請求範囲２に記載の方法。 ４.前記温度調節工程が温度調整領域内で行われ、前記第１の引込み手段が温度 調整領域の上流に位置し、そして第２の引込み手段が温度調節領域と拡張領域の 間に位置することを特徴とする請求範囲３に記載の方法。 ５.前記チューブが前記第２引込み手段の領域で内部から支持されていることを 特徴とする請求範囲４に記載の方法。 ６.前記第２の引込み手段と、前記拡張領域と冷却工程の下流に位置した別の引 込み手段の間で、付加的な軸方向の引っ張りを生じさせることからなる請求範囲 １に記載の方法。 ７.前記拡張が、チューブ内に位置した上下流プラグの間に保持された内部流体 圧力によって生じることを特徴とする請求範囲１に記載の方法。 ８.前記下流側プラグが直径方向に拡張可能であることを特徴とする請求範囲７ に記載の方法。 ９.前記下流側プラグが前述の第２引込み手段によって接触するチューブの一部 の内部サポートとして備えられることを特徴とする請求範囲７に記載の方法。 １０.チューブを押し出すための押出し機と、拡張に適した温度にチューブを加 熱する温度調節手段と、押出しチューブに直径方向の拡張を生じさせる拡張手段 と、直径方向に拡張されたチューブをその寸法に固定する冷却手段とからなる延 伸プラスチックチューブを連続的に製造する装置において、前記直径方向の拡張 手段の上流にあって、この直径方向の拡張前にチューブに軸方向の引っ張りを生 じさせる第１と第２の引込み手段を備えたことを特徴とする装置。 １１.前記チューブに付加的な軸方向の引っ張りを生じさせるため、前記拡張手 段と冷却手段の下流に位置する別の引込み手段を含むことを特徴とする請求範囲 １０に記載の装置。