JP2006082307A - 樹脂管の製造方法 - Google Patents

Abstract

【構成】 樹脂管の製造方法では、切頭円錐形状の拡径部３０を含む拡径部材１６を金型１４の後部に取りつけることにより、金型１４を出た高温で軟らかく変形可能な樹脂管２８を拡径部材１６に通して拡径し、それから冷却水槽１８で冷却固化する。
【効果】 金型１４を変えず単純な構造の拡径部材１６を金型１４に取りつけるだけで、簡単かつ安価に金型１４で押出成形される樹脂管２８の径と異なる径の樹脂管２８を製造できる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、樹脂管の製造方法に関し、特にたとえば、金型を変えずに異なる径の樹脂管を押出成形する、樹脂管の製造方法に関する。

従来の樹脂管の製造方法では、径の異なる樹脂管の製造に変更する場合、まず材料の供給を停止し、金型のヒータを切り、押出機内の材料が空になったところで金型を取り外す。そして、径の異なる金型を取り付けて、冷却水槽の口金などを変更してから、材料供給や押出機の運転を再開する。このため、金型などの部品交換や押出機などの停止・始動などの手間や時間がかかる。

この問題を解決する手段として、樹脂管の製造方法に使用される押出成形金型の一例が、特許文献１に開示されている。この特許文献１の押出成形金型では、円筒形状の外型内に切頭円錐形状のコアを嵌めて、油圧シリンダを用いてコアを外型に対してスライドさせることにより、樹脂管の口径または肉厚を任意に設定している。
特開平８−１８７７６４号公報［Ｂ２９Ｃ ４７／２２、Ｂ２９Ｋ １０１：１２、Ｂ２９Ｌ ２３：００］

特許文献１の従来技術では、油圧シリンダを設けた特別の金型を作成しなければならず、押出成形金型は複雑で高価になってしまう。

それゆえに、この発明の主たる目的は、押出成形された樹脂管の径と異なる径の樹脂管を簡単かつ安価に製造することができる、樹脂管の製造方法を提供することである。

請求項１の発明は、金型で押出成形し、金型を出た高温の樹脂管を冷却水槽で冷却固化する樹脂管の製造方法であって、金型を出て冷却水槽に入るまでに高温の樹脂管を拡径または縮径する、樹脂管の製造方法である。

請求項１の発明では、金型で押出成形された樹脂管は金型を出て冷却水槽に入るまで高温で軟らかく変形可能なため、冷却水槽に入るまでに樹脂管を拡径または縮径することにより、金型を交換しなくても金型を出た樹脂管の径と異なる径の樹脂管を製造することができる。

請求項２の発明は、拡径する場合、金型の後部に取り付けた拡径部材で拡径し、縮径する場合、冷却水槽の入口に取り付けた口金で縮径する、請求項１記載の樹脂管の製造方法である。

請求項２の発明では、金型の後部に拡径部材を取り付けることにより、金型を通って押出成形された樹脂管は続いて拡径部材を通って拡径される。

また、樹脂管を縮径する場合には、金型を出た樹脂管の径と同径の口金からそれより小さな径の口金に取り替えることにより、金型を出た樹脂管は口金を通って縮径される。

請求項３の発明は、引き取り速度を、拡径する場合には遅くし、縮径する場合には速くする、請求項１または２記載の樹脂管の製造方法である。

請求項３の発明では、樹脂管の引き取り速度を速くすれば、樹脂管の肉厚は薄くなり、反対に速度を遅くすれば、樹脂管の肉厚は厚くなるため、樹脂管を拡径する場合には引き取り速度を遅くすることにより、樹脂管を拡径してもその肉厚が薄くならないようにし、一方、樹脂管を縮径する場合には引き取り速度を速くすることにより、樹脂管の肉厚を薄くする。このため、樹脂管の引き取り速度を調整することにより、拡径または縮径させた樹脂管の肉厚をＪＩＳ規格などの規格に適合させることができる。

この発明によれば、金型を出て冷却水槽に入るまでに高温の樹脂管を拡径または縮径することにより、金型を出た樹脂管の径と異なる径の樹脂管を簡単かつ安価に製造することができる。

この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。

この発明の一実施例である樹脂管の製造方法に使用される図１に示す押出設備１０は、押出機１２、金型１４、拡径部材１６、冷却水槽１８、引取機２０、マーキング装置２２、切断機２４およびパイプ払い出し装置２６を備える。

金型１４で押出成形し、金型を出た高温の樹脂管２８の径を拡径するための拡径部材１６は図２（Ａ）および図２（Ｂ）に示すように、金属製で、切頭円錐形状の拡径部３０および円筒形状の水平部３２を含む。拡径部３０および水平部３２は一体形成され、拡径部３０の大きい方の径は水平部３２の径と一致する。この拡径部材１６の中心には軸方向に貫く貫通孔３４が設けられ、貫通孔３４の内面にねじが切られる。この貫通孔３４にねじを切った金属製丸棒３６が貫通し、その両端にナット３８が嵌められて拡径部材１６が丸棒３６に固定される。また、貫通孔３４の周りに、拡径部材１６を軸方向に貫く複数（この実施例では４本）の貫通孔４０が設けられる。この貫通孔４０は樹脂管２８の放熱用の孔として利用され、樹脂管２８の樹脂の高温による分解を抑制する。

樹脂管２８の押出成形では、図１に示す押出機１２のホッパ４２に投入された樹脂パウダは押出機１２で溶融され、混練されてから金型１４へ押し出されて、金型１４でパイプ状に形作られる。そして、連続的に金型１４から樹脂管２８が押し出されて樹脂管２８は形成される。

この樹脂管２８の押出成形において、たとえば、呼径Ｒ１：２０ｍｍ、外径２６ｍｍ、肉厚３ｍｍの樹脂管２８の製造から径を大きくした呼径Ｒ２：２５ｍｍ、外径３２ｍｍ、肉厚３．５ｍｍの樹脂管２８の製造に変更する場合、呼径Ｒ１：２０ｍｍの樹脂管２８用金型１４を変更せずに、まず図１に示す冷却水槽１８の口金４７を呼径２０ｍｍ用の口金から呼径２５ｍｍ用の口金に交換し、引取機２０の隙間、マーキング装置２２、切断機２４のカッター２５位置の高さおよびパイプ払い出し装置２６を調整する。そして、金型１４から出てくる樹脂管２８を切断して、たとえば外径Ｎ：２５ｍｍの水平部３２を有する拡径部材１６を、図３に示すように金型１４の中心に設けた取付孔４４に取り付ける。この取付孔４４の内面にねじが切ってあり、取付孔４４に拡径部材１６の拡径部３０から突出した丸棒３６を螺合してナット４６で固定する。

図３に示すように金型１４から押し出された樹脂管２８は再び円筒形状になり、その先端を拡径部材１６に被せれば、樹脂管２８は拡径部材１６を通って拡径する。この金型１４を出て冷却水槽に入るまでの樹脂管２８は高温で軟らかく、変形可能な状態であるため、樹脂管２８は拡径部材１６の拡径部３０を通る間に拡径され、さらに水平部３２を通る間に樹脂管２８の内面はならされる。

図１に示すように拡径された樹脂管２８を切断して、その先端をつぶして冷却水槽１８の口金４７内に押し込むと、樹脂管２８は冷却水槽１８内で冷却固化されて、その形状が安定する。次に、この樹脂管２８の先端が引取機２０の位置まで達すると樹脂管２８は引取機２０で引き取られ、マーキング装置２２で所定のマークを印字される。このとき、引取機２０の引き取り速度を呼径２５ｍｍの樹脂管製造用の設定にすると、樹脂管２８の肉厚はＪＩＳ規格の規格値より薄くなってしまうため、拡径された樹脂管２８の肉厚が規格値になるように引き取り速度を予め導出しておく。そして、引取機２０の引き取り速度をこの導出された通常の引き取り速度より遅い引き取り速度に設定して、樹脂管２８の肉厚をＪＩＳ規格などの規格値に適合するように調整する。それから、樹脂管２８の先端部分を廃棄して、その後に製造された樹脂管２８が一定の長さになると、切断機２４のカッター２５により樹脂管２８を切断し、パイプ払い出し装置２６によりラック内に払い出す。

このように、金型１４の後部に拡径部材１６を取り付けることにより、金型１４を出た高温の樹脂管２８は拡径部材１６で拡径されるため、金型１４の取替えや押出機１２の停止および再運転のための作業や時間などが大幅に省略され、製造コストが削減される。具体的には表１に示すように、従来の方法では押出機内の材料抜き取りに２０分、金型交換に４５分、押出機内への材料充填に２０分かかっていた。この時間は全作業時間１１０分の約７７％を占めている。これに対して、この実施例の方法を用いるとこれら金型交換作業などを省略することができるため、作業時間の大幅な短縮化が図られる。

また、拡径部材１６は非常に単純な構造であるため、安価かつ取り付けが容易である。

さらに、金型１４により成形された樹脂管２８内に拡径部材１６を通すため、拡径された樹脂管２８の内面はならされて均一になり、樹脂管２８内を流れる流体の流れ抵抗が小さくなる。

さらに、樹脂管２８の引き取り速度を調整することにより、樹脂管２８の肉厚が変えられるため、この方法では樹脂管２８の径および肉厚をそれぞれ規格値に適合させることができる。

この発明の他の実施例である樹脂管の製造方法に使用される図４に示す押出設備１０は図１に示す押出設備１０とほぼ同じであるが、図１に示す押出設備１０は樹脂管２８の拡径に用いられるのに対して、図４に示す押出設備１０は樹脂管２８の縮径に用いられ、縮径する位置などが異なる。これ以外の部分に関しては図１実施例の示す樹脂管の製造方法と同様であるため、説明は省略する。

樹脂管２８の縮径には冷却水槽１８の入口に取り付けた口金が用いられる。図５に示すシャワー式冷却水槽用の口金４８は先端に係止板５０を取り付けた円筒形状であり、冷却水槽１８の壁面に取り付けられ、樹脂管２８の入口として一般的に利用されるが、口金４８の径を金型１４から出た樹脂管２８の径より小さくすることにより、樹脂管２８を縮径することができる。

すなわち、図４に示すようにたとえば、呼径Ｒ３が２５ｍｍ、外径３２ｍｍ、肉厚３．５ｍｍの樹脂管２８の製造から径の小さな呼径Ｒ４：２０ｍｍ、外径２６ｍｍ、肉厚３ｍｍの樹脂管２８の製造に変更する場合、呼径が２５ｍｍの樹脂管２８用金型１４を変更せずに、口金４８を金型１４から押し出される樹脂管２８の径より小さな径のたとえば、内径Ｒ４：２０ｍｍの口金４８に取り替えて、口金４８をボルト４９およびナット５１（図７）で冷却水槽１８に固定する。次に、引取機２０の隙間、マーキング装置２２、切断機２４のカッター２５位置の高さおよびパイプ払い出し装置２６などを調整する。そして、金型１４から押し出された樹脂管２８の先を切断し、その後に金型１４から出てくる樹脂管２８の先を図６のようにハート形にして、口金４８に挿入する。金型１４を出て冷却水槽１８に入るまでの樹脂管２８はまだ高温で軟らかく、変形可能な状態であるため、樹脂管２８は図７に示すように口金４８を通過する間に縮径される。

このとき、口金４８の直前に設けられた空冷機５２を金型１４側に移動させる。樹脂管２８の表面だけを冷却する空冷機５２を冷却水槽１８から離すことにより、樹脂管２８が空冷機５２で冷却されてから口金４８に入るまでの時間が長くなり、樹脂管２８の表面冷却は通常より進行する。このため、樹脂管２８を変形可能な状態に維持しながら、樹脂管２８の表面の滑り性は向上して、樹脂管２８は内径の小さな口金４８の内部を滑らかに通過して縮径する。

次に、図４に示すように縮径された樹脂管２８は冷却水槽１８内で冷却固化されて、樹脂管２８の先端が引取機２０の位置まで達すると樹脂管２８は引取機２０で引き取られ、マーキング装置２２で所定のマークを印字される。この引取機２０の引き取り速度を呼径２０ｍｍの樹脂管製造用の設定にすると、樹脂管２８の肉厚はＪＩＳ規格の規格値より厚くなってしまうため、縮径された樹脂管２８の肉厚が規格値になるように引き取り速度を予め導出しておく。そして、引取機２０の引き取り速度をこの導出された通常の引取り速度より早い引き取り速度に設定して、樹脂管２８の肉厚をＪＩＳ規格などの規格値に適合するように調整する。それから、樹脂管２８の先端部分を廃棄して、その後に製造された樹脂管２８が一定の長さになると、切断機２４のカッター２５により樹脂管２８を切断し、パイプ払い出し装置２６によりラック内に払い出す。

このように、樹脂管２８の縮径に径の小さな口金４８を用いることにより、特別に径の異なる金型１４を用いる必要がなく、拡径の場合と同様に樹脂管２８の縮径においても製造の低コスト化が図られる。

なお、冷却水槽にシャワー式冷却水槽１８を用いたが、真空水槽５３を代わりに用いてもよい。真空水槽５３を使用して樹脂管２８を縮径する場合には、真空水槽５３の樹脂管入口に図８に示す金型１４を出た樹脂管２８の径より小さい径の真空水槽５３用の口金５４をボルト４９およびナット５１で取り付ける。この口金５４は円筒形状の係止部５６および本体５８を備え、係止部５６に供給口６０が形成され、本体５８に径方向に延びるスリット６２が形成される。この真空水槽５３に取り付けた口金５４によれば、樹脂管２８は供給口６０から水が導入された係止部５６により冷却されて、次に本体５８のスリット６２から吸引されて本体５８の内周面に密着され径方向に拡げられる。このため、このような口金５４を用いることにより樹脂管２８は縮径されるとともに、縮径により潰れてしまうのを防止されて真円状に矯正される。

また、上で挙げた寸法の具体的数値はいずれも単なる一例であり、必要に応じて適宜変更可能である。

この発明の一実施例の樹脂管の製造方法に用いられる押出設備を示す断面図である。 （Ａ）は拡径部材の水平部を示す平面図であり、（Ｂ）は拡径部材の側部を示す平面図である。 金型から出た樹脂管を拡径部材で拡径する状態を示す断面図である。 この発明の他の実施例の樹脂管の製造方法に用いられる押出設備を示す断面図である。 樹脂管の縮径に用いられるシャワー式冷却水槽用の口金を示す断面図である。 金型から押し出された樹脂管を口金に挿入する状態を示す斜視図である。 金型から押し出された樹脂管を空冷機で冷却して口金で縮径する状態を示す断面図である。 樹脂管の縮径に用いられる別の口金である真空水槽用の口金により樹脂管を縮径する状態を示す断面図である。

符号の説明

１０…押出設備
１４…金型
１６…拡径部材
１８…冷却水槽
２０…引取機
２８…樹脂管
４８…シャワー式冷却水槽用の口金
５４…真空水槽用の口金

Claims (3)

1. 金型で押出成形し、前記金型を出た高温の樹脂管を冷却水槽で冷却固化する樹脂管の製造方法であって、
   前記金型を出て前記冷却水槽に入るまでに前記高温の樹脂管を拡径または縮径する、樹脂管の製造方法。
2. 拡径する場合、前記金型の後部に取り付けた拡径部材で拡径し、
   縮径する場合、前記冷却水槽の入口に取り付けた口金で縮径する、請求項１記載の樹脂管の製造方法。
3. 引き取り速度を、拡径する場合には遅くし、縮径する場合には速くする、請求項１または２記載の樹脂管の製造方法。

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