JP2567671B2 - 芯入り螺旋中空突条を有する合成樹脂管の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は耐圧強度が要求される電線保護管その他の地
中埋設管として使用される耐圧合成樹脂管の製造方法に
関するものである。

〔従来の技術〕

従来から、地中埋設管としては耐圧強度が要求される
ことから、ヒューム管や鋳鉄管などが使用されている
が、重量が大であるために取扱い難くて施工性が悪くな
り、その上、屈曲性を全く有しないために僅かに彎曲さ
せたい場合でも施工ができないという問題点があった。

このため、例えば、実開昭61−141889号公報に記載さ
れているように、螺旋波形状に形成した合成樹脂管の管
壁内に、断面Ｕ字状の金属薄板製補強帯板を螺旋状に巻
回埋設してなる耐圧合成樹脂管が開発された。

この耐圧合成樹脂管によれば、土圧などの外圧に対し
て金属薄板製補強帯板が管全体に亘り強力に対抗して強
力な耐圧強度を発揮すると共に、この補強帯板は合成樹
脂により被覆されているために、地下水などの影響によ
る腐食等の発生が防止されて長期間の使用に供すること
ができるものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような耐圧合成樹脂管を製造する
には、従来からマンドレルを使用して曲げ成形を行って
いるために、マンドレルに金属薄板製補強帯板を正確に
螺旋状に密接、彎曲させながら軸芯方向に移動させるこ
とは困難であり、さらに、マンドレル上を進行中におい
ては、螺旋管状に彎曲した金属薄板の内周面に合成樹脂
被覆層を層着することができないものである。

又、通常、断面Ｕ字状の金属薄板製補強帯板の対向端
縁部が管壁を形成する螺旋波形状の谷部中央において小
間隔を存した状態で螺旋状に巻回されるために、その外
周面に合成樹脂被覆層を形成する場合、小間隔部が存在
している螺旋状管の谷部中央にまで合成樹脂材料を充分
に押し付けることができなく、均一な肉厚の樹脂被覆層
が得られないという問題点があった。

本発明はこのような問題点を解消することを目的をし
た芯入り螺旋中空突条を有する合成樹脂管の製造方法を
提供するものである。

〔課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明の芯入り螺旋中空
突条を有する合成樹脂管の製造方法は、成形すべき合成
樹脂管の成形仮想円筒上に配設した回転軸体の外周に沿
って複数個の押圧成形ローラからなるローラ列を螺旋状
に配設し、このローラ列の内側に半溶融状態の帯状合成
樹脂材と該帯状合成樹脂材の内側に重合させるようにし
て金属帯板等の弾力性を有する芯材とを供給し、この芯
材を前記ローラ列により強制的に彎曲させながら該芯材
の両側縁から外側方に延出した帯状合成樹脂の両側部を
前記回転軸体に対向側縁部が互いに重合、一体化するよ
うに螺旋状に巻回して頂部内に前記芯材が埋設された螺
旋中空突条を連続的に形成していくことを特徴とするも
のである。

〔作用〕

半溶融状態の帯状合成樹脂材の内側に金属帯板等の弾
力性を有する芯材を重合させるようにして回転軸体の周
囲に螺旋状に配設したローラ列の内面側に供給すると、
前記芯材はローラ列の各押圧成形ローラによって回転軸
体側に押圧されながら円形螺旋状に彎曲すると共に帯状
合成樹脂材もその芯材を被覆した状態で一体に彎曲成形
される。

さらに、帯状合成樹脂材の両側端部は回転軸体上に螺
旋状に巻回し、その対向側縁部が互いに重合、一体化し
て谷部を形成すると共に芯材の側端部から谷部に向かっ
て、該芯材を被覆した帯状合成樹脂材の中央部を頂部と
して帯状合成樹脂材の両側部により側壁部が形成され
る。

即ち、頂部内には芯材が埋設された螺旋中空突条が連
続的に成形され、谷部おいて帯状合成樹脂材の対向端部
同士が互いに連なった合成樹脂螺旋巻管が製造される。

この時、回転軸体の外周面と押圧成形ローラ列の内周
面間の間隔は一定に保持されているので、螺旋中空突条
の両側壁の高さは一定となり、押圧成形ローラ列を通過
中に合成樹脂材が硬化して芯材が螺旋状に彎曲した状態
で固定された合成樹脂螺旋巻管となるものである。

〔実 施 例〕

本発明の実施例を図面に基づいて説明すると、（１）
は成形すべき合成樹脂管の成形仮想円筒上に沿って周方
向に一定間隔毎に配設した複数本の丸棒形状の成形軸
（２）（２）・・・（２）からなる回転軸体で、各成形
軸（２）の基端部は固定板（３）の外周部に回転自在に
支持され、適宜な回転駆動機構によって同一方向に同一
速度で回転させられるように構成してある。

（４）（４）は回転軸体（１）の基端から適宜の長さ
の部分の外周方に一定の環状間隔を存して配設した傾斜
固定枠で、その内周部に周方向に一定間隔毎に押圧成形
ローラ（５）（５）・・・（５）を回転自在に支持して
ある。

これらの押圧成形ローラ（５）は、後述する帯状合成
樹脂材の供給側の押圧成形ローラ（5a）から先端部の押
圧成形ローラ（5n）に向かうに従って、回転軸体（１）
上で成形される合成樹脂管（ａ）の進行方向に順次、小
間隔ずつずらした状態で配設され、全体として一巻き以
上の螺旋状体となるような成形ローラ列（６）を形成し
ていると共に全ての押圧成形ローラ（５）は適宜の回転
駆動機構によって同一方向に同一回転速度で積極的に回
転させられるものである。

又、各押圧成形ローラ（５）は帯状合成樹脂材を門形
状に彎曲させる成形凹溝面（７）を周設してあり、これ
らの押圧成形ローラ（５）に内接する仮想円は後述する
螺旋中空突条（ｂ）の外周面となるものである。

（８）は回転軸体（１）の長さ方向に隣接する押圧成
形ローラ（５）（５）間におけるこれらのローラ（５）
の回転軸（９）にその中心部を回転自在に支持された大
径の押圧ローラで、成形される螺旋中空突条（ｂ）の谷
部外周面を押圧するものである。

なお、帯状合成樹脂材の導入開始部側の成形押圧ロー
ラ（5a）は他のローラよりも回転軸体（１）から適宜距
離だけ離間してある。

（10）は回転軸体（１）の基端部外周方に配設した帯
状合成樹脂材の供給手段で、そのノズル（11）から一定
幅を有する半溶融状態の帯状合成樹脂材（12）を押圧成
形しながら、該帯状合成樹脂材（12）を押圧成形ローラ
列（６）の内側に供給するものである。

（13）は適宜なリール（図示せず）に巻装されて帯状
合成樹脂材（12）の供給手段（10）側に導出される金属
帯板等の弾力性を有する芯材で、その幅は帯状合成樹脂
材（12）の幅よりも小さく、前記押圧成形ローラ（５）
の成形凹溝面（７）内に嵌入可能な幅に形成されてあ
る。なお、このような芯材（13）としては、弾力性を有
する合成樹脂製帯板であってもよく、又、その断面形状
は両端部が同一方向に屈曲した門形形状のものや、第９
図に示すように両端部を折り返して耳部に形成しても
の、第10図に示したように波形に形成したものであって
もよい。

このように構成した装置を使用した合成樹脂螺旋巻管
を製造する方法を述べると、回転軸体（１）の各成形軸
（２）を矢印方向に同一速度で回転させると共に各押圧
成形ローラ（５）を成形軸（２）と反対方向に同一速度
で回転させ、この押圧成形ローラ（５）の内側に帯状合
成樹脂材供給手段（10）のノズル（11）からポリエチレ
ン、ポリプロピレン等の半溶融状態の広幅帯状合成樹脂
材（12）を供給すると共に該帯状合成樹脂材（12）の内
側中央部に細幅の帯状芯材（13）を重合させた状態にし
た供給すれば、これらの帯状合成樹脂材（12）と芯材
（13）とが、回転軸体（１）の周囲に螺旋状に配設され
た押圧成形ローラ列（６）に接しながら回転軸体（１）
の周囲に螺旋状に巻回する。

この時、帯状芯材（13）はその弾性力に抗して押圧成
形ローラ列（６）により円弧状に彎曲させられ、その復
元力によって帯状合成樹脂材（12）の中央部を凹圧成形
ローラ（５）の成形凹溝面（７）に圧着させながら該成
形凹溝面（７）に嵌入して半溶融状態の帯状合成樹脂材
内に埋設すると共にこの芯材（13）の両側端から幅方向
に延出した帯状合成樹脂材（12）の両側部は成形凹溝面
（７）の両側内面に接するように屈曲成形され、芯材
（13）を被覆した合成樹脂材部を頂部（14）とし且つそ
の両側の合成樹脂材部を側壁部（15）（15）とした断面
門形状の螺旋中空突条（ｂ）を形成していく。

さらに、側壁部（15）（15）から延出した帯状合成樹
脂材（12）の両側端部は大径の押圧ローラ（８）により
回転軸体（１）上に押圧され、回転軸体（１）の回転に
よって該帯状合成樹脂材（12）の両側端部が巻き取られ
ながら回転軸体（１）上に巻回する。

この際、先に巻回した帯状合成樹脂材の一側縁部に次
に連続して巻回する帯状合成樹脂材の他側縁部が重合す
るようにして該帯状合成樹脂材（12）が螺旋状に巻装し
ていくものであり、重合した部分は互いに溶着一体化し
て螺旋中空突条（ｂ）の谷部（16）を形成しながら回転
軸体（１）上を螺旋中空突条（ｂ）と一体に前方に向か
って送られて合成樹脂管（ａ）を形成していく。

このように、弾力性を有する帯状芯材（13）を押圧成
形ローラ列（６）によって一定径となるように規則しな
がら合成樹脂管（ａ）を形成し、この押圧成形ローラ列
（６）を通過中に帯状合成樹脂材（12）が冷却、硬化し
て芯材（13）が螺旋中空突条（ｂ）の頂部（14）内側に
埋設状態で固定され、合成樹脂管（ａ）が回転軸体
（１）から連続的に送り出されて所定寸法毎に切断され
るものである。

以上のような合成樹脂管（ａ）の製造方法において、
谷部（16）を形成する帯状合成樹脂材（12）の両側縁部
の少なくとも一方を幅広くなるように、広幅の帯状合成
樹脂材（12）を供給すれば、第４図に示すようにその広
幅側縁部（12a）が回転軸体（１）上の長さ方向に沿っ
て谷部（16）の形成と同時に螺旋中空突条（ｂ）の内側
開口端に延出し、該開口端を閉止して谷部（16）と一体
化すると共に内周面が全長に亘って同一径で平坦な面を
有する合成樹脂管（ａ）を形成することができる。

又、帯状合成樹脂材（12）の供給時に、前記大径の押
圧ローラ（８）の内側にも金属帯板等の弾力性を有する
芯材（17）を回転軸体（１）に巻き付けるように供給す
ることによって、該芯材（17）が大径押圧ローラ（８）
で規制されながら第５図に示すように、谷部（16）の形
成と同時に該谷部（16）にも芯材（17）を螺旋状に埋設
した合成樹脂管（ａ）が得られる。この際、前述したよ
うに、内面が全長に亘って同一径で平坦な面を有する合
成樹脂管（ａ）を製造する場合には、第６図に示すよう
な螺旋中空突条（ｂ）の谷部（16）に相当する連続内壁
材に芯材（17）が螺旋状に埋設することができ、又、こ
の芯材（17）として幅広いものを使用すれば、第７図に
示すように、内壁部に連続的な金属製壁を形成するよう
に芯材（17）を埋設することができるものである。

なお、以上の実施例においては、押圧成形ローラ列
（６）による螺旋中空突条（ｂ）の成形と同時に大径の
押圧ローラ（８）を使用して合成樹脂管（ａ）の内壁を
形成したが、このような大径押圧ローラ（８）を使用す
ることなく、回転軸体（１）の基端部にまず、別なノズ
ルから帯状合成樹脂材を螺旋上に巻回して合成樹脂管
（ａ）の管壁を形成し、これを前方に送る途上で、帯状
合成樹脂材（12）と共に芯材（13）を供給して押圧成形
ローラ列（６）により螺旋中空突条（ｂ）を該管壁上に
一体に成形しても本発明を満足させることができるもの
であり、さらに、半溶融状態の帯状合成樹脂材（12）を
予め断面Ｕ字状に成形したのち押圧成形ローラ列（６）
に供給してもよく、この場合には、該帯状合成樹脂材
（12）を回転軸体（１）に巻回するだけで中空突条
（ｂ）を形成することができる。

又、芯材（13）（17）として、一定幅を有する弾性帯
状板を使用しているが、第８図に示すように、ピアノ
線、或いは合成樹脂被覆電線等の弾力性を有する芯材を
採用してもよく、この場合、芯材を２条使用して螺旋中
空突条（ｂ）の頂部両隅角部に夫々配するように押圧成
形ローラ（５）の成形凹溝面両側内部に供給すればよ
い。

なお、芯材（13）は帯状合成樹脂材押出ノズルを通し
て該帯状合成樹脂材（12）により被覆された状態で一体
に押圧成形ローラ列（６）に供給してもよい。

〔発明の効果〕

以上のように本発明の芯入り螺旋中空突条を有する合
成樹脂管の製造方法によれば、成形すべき合成樹脂管の
成形仮想円筒上に配設した回転軸体の外周に沿って複数
個の押圧成形ローラからなるローラ列を螺旋状に配設
し、このローラ列の内側に半溶融状態の帯状合成樹脂材
と該帯状合成樹脂材の内側に重合させるようにした金属
帯板等の弾力性を有する芯材とを供給し、この芯材を前
記ローラ列により強制的に彎曲させながら該芯材の両側
縁から外側方に延出した帯状合成樹脂の両側部を前記回
転軸体に対向側縁部が互いに重合、一体化するように螺
旋状に巻回して頂部内に前記芯材が埋設された螺旋中空
突条を連続的に形成していくものであるから、芯材がそ
の弾性力によって押圧成形ローラ列に押接しながらこの
押圧成形ローラ列で正確な円形螺旋状に規制されつつ彎
曲させられ、帯状合成樹脂材もその芯材を被覆した状態
で一体に彎曲成形されながら回転軸体上に巻回して頂部
内に芯材が埋設された螺旋中空突条を回転軸体上に簡単
且つ能率的に連続成形することができるものである。

さらに、回転軸体の外周面と押圧成形ローラ列の内周
面間の間隔は一定に保持されているので、螺旋中空突条
の両側壁の高さが常に一定となって精度の良い合成樹脂
螺旋巻管を製造することができるものであり、その上、
螺旋中空突条の頂部内に埋設した芯材によって大きな耐
圧強度を発揮させることができると共に該螺旋中空突条
の両側壁は合成樹脂材のみで形成されてこの両側壁で適
度の屈曲性を発揮させることができ、施工性の良好な合
成樹脂管が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は本発明方
法を実施するための装置の簡略側面図、第２図はその簡
略縦断正面図、第３図乃至第８図は得られる数種の合成
樹脂管の一部拡大縦断側面図、第９図及び第10図は芯材
の別な形状を示す断面図である。 （１）……回転軸体、（２）……成形軸、（４）……傾
斜固定枠、（５）……押圧成形ローラ、（６）……押圧
成形ローラ列、（７）……成形凹溝面、（８）……大径
押圧ローラ、（10）……帯状合成樹脂材供給手段、（1
2）……帯状合成樹脂材、（13）……芯材、（ａ）……
合成樹脂管、（ｂ）……螺旋中空突条。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】成形すべき合成樹脂管の成形仮想円筒上に
   配設した回転軸体の外周に沿って複数個の押圧成形ロー
   ラからなるローラ列を螺旋状に配設し、このローラ列の
   内側に半溶融状態の帯状合成樹脂材と該帯状合成樹脂材
   の内側に重合させるようにして金属帯板等の弾力性を有
   する芯材とを供給し、この芯材を前記ローラ列により強
   制的に彎曲させながら該芯材の両側縁から外側方に延出
   した帯状合成樹脂の両側部を前記回転軸体に対向側縁部
   が互いに重合、一体化するように螺旋状に巻回して頂部
   内に前記芯材が埋設された螺旋中空突条を連続的に形成
   していくことを特徴とする芯入り螺旋中空突条を有する
   合成樹脂管の製造方法。
2. 【請求項２】回転軸体の外周に沿って螺旋状に配設した
   前記ローラ列に併設して回転軸体の外周に近接する内側
   ローラ列を螺旋状に配設し、この内側ローラ列と回転軸
   体間に前記芯材と同じく弾力性を有する内側芯材を供給
   して回転軸体に巻回する帯状合成樹脂材内に該芯材を埋
   設させることにより、螺旋中空突条の谷部にも芯材を配
   設することを特徴とする請求項記載の芯入り螺旋中空
   突条を有する合成樹脂管の製造方法。