JP2798889B2

JP2798889B2 - 長尺樹脂管捲回物の製造方法

Info

Publication number: JP2798889B2
Application number: JP22987794A
Authority: JP
Inventors: 誠伊集院
Original assignee: 筒中プラスチック工業株式会社
Priority date: 1994-09-26
Filing date: 1994-09-26
Publication date: 1998-09-17
Anticipated expiration: 2013-09-17
Also published as: JPH0890652A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、長尺の熱可塑性硬質
合成樹脂管をドラムに多重に捲回した樹脂管捲回物の製
造方法に関する。

【０００２】更に詳しくは、上下水道管あるいは各種ケ
ーブル類の敷設用管路等を構成する地下あるいは建造物
躯体内に埋設された既設管路に対し、その補修、補強等
のために内面に爾後挿入して内張り状態に施工される管
路ライニング用として用いられる長尺硬質樹脂管の捲回
物を製造する方法に関する。

【０００３】

【従来の技術】近時、上記のような各種管路の補修工法
として、該管路内に硬質あるいは半硬質の合成樹脂管を
加熱軟化状態にして挿入し、これを内部にスチームを導
入して加熱加圧して半径方向に膨張せしめ、既設管路の
内面に圧着固定せしめるライニング工法が提案され注目
を浴びている（例えば特開平１−２９５８２８号公
報）。上記のようなライニング工法において、それに
用いられるライニング用樹脂管としては、硬質の塩化ビ
ニル樹脂管が用いられることが多いが、実際上ライニン
グ施工される管路の１スパンの長さは、１０ｍから１０
０ｍにも及び、上記ライニング用樹脂管としてもそれに
対応した長尺のものが必要となる。そこで、このような
長尺のライニング用樹脂管は、これを予め扁平化加工し
た状態で巻取りドラムないしはボビンにロール状に巻き
取った捲回物として準備しておき、その状態で現場に搬
入し、施工に際しては上記樹脂管内にその一端から加熱
媒体としてのスチームを導入して加熱軟化せしめ、この
軟化状態のもとにドラムから巻き戻しながら一端を牽引
して既設管路内に引き込み挿入するものとしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来、上記
のようなライニング用長尺樹脂管（１）の製造は、図１
に示すようにサーキュラーダイを備えた押出機（２）に
より所定直径の断面円形のものとして押出成形し、冷却
部（３）によっていったん冷却固化せしめたのち、送り
出し装置（４）を経由して再加熱装置（５）に導入し、
ここで軟化温度以上に再加熱して軟化させ、この軟化状
態のもとに所定の張力を加えながら巻き取りドラム
（Ｄ）に強制的に巻き取ることで扁平化し、あるいは上
記加熱軟化状態のもとに１対の平行状に配置した扁平加
工ロール（６）（６）間を通過させることで積極的に断
面長円形に偏平化したのち、ドラムに巻き取ることによ
って前記の捲回物に製作していた。

【０００５】ところが、従来の上記のような製法におい
ては、ドラム（Ｄ）に巻き取られる加熱軟化状態の樹脂
管（１）は、捲回の初期段階では図２の（イ）に示すよ
うに、断面略長円形の良好な偏平化状態を呈するもの
ゝ、その後放冷により徐々に冷却固化されていく過程
で、順次上に巻き付けられる樹脂管によって捲回圧力を
受けるのに加えて、それからの熱も加わって保温作用を
受ける。このため、捲回の進行に伴って図２（ロ）に示
すように、ドラム（Ｄ）の巻き芯（１１）に近い下層に
位置する樹脂管（１）ほど、圧潰偏平化の度合いが大き
いものとなり、煩だしくは過度に押し潰されて閉塞状態
になることがある。即ち、図３に示すように、下層部分
の樹脂管（１）において、その断面形状が、両端部（１
ａ）において小さな曲率半径で屈曲され、その内部に小
さな空間部（９）しか保有されず、中間部にあっては対
向壁（１ｂ）（１ｂ）どおしが密着状態を呈して、それ
らの間にほとんど空隙を有しない状態のものとなってお
り、あるいはまた少なくともこのような断面形状の部分
が全長のうちの大部分を占めるものとなってしまう。

【０００６】このためこの捲回状態の扁平樹脂管（１）
を加熱軟化させるに際し、図２に示すようにその巻き始
めの一端に栓体（１３）を介して予め接続されたホース
（１４）からスチーム等の加熱媒体を圧入しても、それ
が扁平樹脂管（１）の全長に万遍なく流通せず、加熱媒
体の流通に多くの時間を要するのみならず、扁平樹脂管
（１）の横断面における各部間、及び長さ方向における
各部間に加熱温度のばらつき、ひいては軟化状態の不均
一を生じる。即ち、横断面においては、空間部（９）を
保有する両端部において優位的に加熱軟化が進行するの
に対し、それらの間の中間部の加熱軟化が不十分なもの
となり易いのみならず、長さ方向においても、加熱媒体
の流通状態のばらつきに起因して部分的に加熱軟化の進
行の不十分な部分を生じる。

【０００７】而して、このような加熱軟化の不均一な状
態で、図５に示すようにその一端を牽引索（１５）で牽
引して既設管路（Ａ）の中に引き込む挿入操作を行う
と、巻きぐせの残った軟化の不十分な部分が抵抗となっ
て大きな牽引力を必要とし、円滑な管路内への挿入が困
難になる。のみならず、軟化の十分な部分においては上
記牽引力によって扁平樹脂管（１）に局部的な伸びを生
じ、あるいは既設管（Ａ）内面との強い摺擦によって表
面に傷がつき、甚だしくは扁平樹脂管（１）に破断を生
じるというようなおそれがあった。

【０００８】そしてまた、このような挿入操作時の問題
点に加えて、挿入後内圧を加えて樹脂管を膨脹せしめる
に際しても、扁平樹脂管（１）の加熱軟化状態の不均一
と相俟って、該樹脂管の折返し状に屈曲された断面両端
部においてその変形量が極めて大きいものとなること、
挿入時に伸びによる部分的な肉厚の減少部分を生じてい
ること、更には表面に擦傷を受けている部分が存在する
こと等に起因して、樹脂管の殊に上記両端部における内
面側、あるいは肉厚減少部分等に亀裂を発生し、甚だし
くはバーストにつながるというような問題があった。

【０００９】この発明は、上記のような問題点の解消を
はかるべく、所定の好ましい断面形状に扁平化され、ス
チーム等の加熱媒体の導入による加熱軟化を円滑かつ均
一に行い得るものとした長尺樹脂管捲回物の製造方法を
提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、ドラムに巻
き取られた直後において樹脂管に冷媒を吹き付けて、熱
変形温度より低い温度に強制冷却しながら連続的に巻き
取るようにしたことを主旨としたものである。

【００１１】即ち、この発明は、断面円形の樹脂管を連
続的に押出成形したのち、これを再加熱して軟化させ、
この軟化状態のもとに該樹脂管を偏平化しながら巻取り
ドラムに多重に巻取る長尺樹脂管捲回物の製造方法にお
いて、前記巻取りドラムに巻き付けられた直後の樹脂管
に、外部から冷媒を接触させて該樹脂管を熱変形温度よ
り低い温度に強制冷却しながら前記巻取り操作を行うこ
とを特徴とする長尺樹脂管捲回物の製造方法を要旨とす
る。

【００１２】この発明の実施において、ドラム（Ｄ）に
巻き取るまでの樹脂管（１）の製造方法は、従来と同様
である。

【００１３】即ち、図１に示されるように樹脂管（１）
は、硬質塩化ビニル樹脂等の熱可塑性樹脂をもって押出
成形機（２）により断面円形のものとして押出成形さ
れ、常法に従って押出直後に冷却部（３）を通過して冷
却固化せられ、送り出し装置（４）によって送り出され
る。上記円形の樹脂管（１）は、ライニングすべき既設
管（Ａ）の内径に対し、その５０〜９５％程度、特に好
ましくは７０〜９０％程度の外径のものとして成形され
るのが普通である。

【００１４】押出成形後において該樹脂管（１）は、次
いでこれをスチーム等を用いた加熱装置（５）に導通し
て軟化温度以上に再加熱し、軟化される。そして、要す
ればこの軟化状態のもとに続いてすぐさま偏平加工ロー
ル（６）（６）によって断面長円形あるいはひょうたん
形に賦形される。

【００１５】次いで、上記のような断面形状に賦形した
樹脂管（１）は、これをすぐさま上記賦形形状を維持し
ながら巻き取りドラム（Ｄ）に巻き取り、所定長さの樹
脂管（１）の多重捲回物に構成する。こゝに、上記巻き
取りは、図４に示すようにその巻き始めの一端にスチー
ム導入用のホース（１４）を具備したゴム製等の栓体
（１３）を付設してドラム（Ｄ）の巻胴部分に固定し、
ドラム（Ｄ）を樹脂管（１）の送り速度に対応する可変
周速をもって回転駆動することにより行われる。ところ
で、この発明の実施装置においては、図４に示すよう
に、上記ドラム（Ｄ）の外方に、巻き取り直後の樹脂管
（１）に臨ませて、これに冷却水等の冷却媒体（８）を
吹き付ける冷却ノズル（７）が装備されている。従っ
て、ドラム（Ｄ）に巻き取られた樹脂管（１）を、その
直後に熱変形温度以下に強制冷却しうるものとなされて
いる。

【００１６】樹脂管（１）は、既設管路補修用のライニ
ング用のものとして、最も一般的には塩化ビニル樹脂か
らなるものであり、その軟化温度は７３〜７６℃程度で
ある。かかる樹脂管（１）において、再加熱装置（５）
による加熱温度は１００〜１１０℃程度に設定され、ド
ラム（Ｄ）に巻き取られる時点で７５〜９０℃程度の未
だ熱変形温度以上の高温に保たれる。そして、ドラム
（Ｄ）に巻き取られた直後において、冷却ノズル（７）
から吹き付けられる冷却水等の冷却媒体（８）に接触さ
れ、熱変形温度より低い温度、とくに熱変形温度より１
０℃以上低い例えば６５℃以下の温度に強制冷却され、
固化される。従って、以降多少の外力が加わっても著し
い塑性変形を生じるのが防止され、巻芯（１１）部に近
い下層に巻かれた樹脂管（１）にあっても、内部に空間
部を残した断面長円形の偏平化状態に保持される。

【００１７】冷却媒体（８）は上記のように冷却水を用
いるのが最も一般的かつコスト面でも有利であるが、外
気温が低く、樹脂管の巻き取り速度が遅いような場合に
あっては、冷却空気を用いるものとしても良い。

【００１８】また、樹脂管（１）は、塩化ビニル樹脂製
に限らず、例えばポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹
脂等の他の熱可塑性樹脂からなるものであっても、この
発明は同様に適用可能である。

【００１９】

【実施例】次に、この発明の具体的な１実施例を比較例
との対比において示す。

【００２０】（実施例）成形用材料として、軟化温度約
７５℃の硬質塩化ビニル樹脂を用い、サーキュラーダイ
を備えた押出成形機（２）により外径２２０mm、肉厚
６．０mmの断面円形の樹脂管（１）を押出し成形し、冷
却部（３）を通過させて冷却固化せしめた。続いて、こ
れを再加熱部（５）に導き、外周面にスチームを吹き付
けることで約１００〜１１０℃に再加熱した。

【００２１】そして、この加熱軟化状態の樹脂管（１）
を、その直後の未だ約７５〜９０℃の温度を保持した軟
化状態のもとに、次位に近接配置したドラム（Ｄ）に巻
き取るものとし、この際ノルズ（２）から２０℃±５℃
の冷却水（８）を巻き付け直後の樹脂管（１）に吹き付
け、該樹脂管の温度を約４０℃に強制冷却した。この冷
却操作を継続しながら、全長約５０ｍ及び１００ｍの２
種類の樹脂管多重捲回物を得た。こゝにドラム（Ｄ）は
フランジ部の外径２，０００mm、フランジ部間の間隔５
００mm、巻芯部の外径５００mmのものを用いた。また樹
脂管（１）の巻き始めの一端には、スチーム導入用のホ
ース（１４）を具備したゴム製栓体（１３）を密嵌し、
栓体（１３）を利用してドラムの巻胴部（Ｄａ）に固定
するものとした。

【００２２】（比較例）ドラム（Ｄ）への巻き取り時に
強制冷却操作を行なわないものとした以外は、前記実施
例と同様にして全長５０ｍ及び１００ｍの２種類の樹脂
管捲回物を作製した。

【００２３】（対比試験）上記実施例及び比較例で得ら
れた各樹脂管の多重捲回物につき、その巻き始め側の一
端に予め連通接続されたスチーム導入用ホース（14）か
ら、０．６kgｆ／cm²（１１２℃）のスチームを各樹脂
管内に連続的に圧入した。そして、このスチームが約５
０ｍ及び１００ｍの各樹脂管（１）の全長を通過して巻
き終り側の他端に到達するまでの流通時間を、スチーム
導入開始時から該スチームの上記他端からの排出開始時
までの時間で測定すると共に、上記スチームの導入開始
から６０分経過後の上記他端部における樹脂管（１）の
表面温度を測定した。その結果を後記表１に示す。

【００２４】次に、上記各樹脂管（１）について施工試
験を行った。即ち、上記により６０分間のスチーム導入
により加熱軟化状態にした各樹脂管（１）（１１）を、
図５に示すように試験的に水平状に設置された長さ３０
ｍ（５０ｍ樹脂管用）及び８０ｍ（１００ｍ樹脂管
用）、内径３００mmの既設管（Ａ）に見立てた鋼管に、
牽引索（１５）で牽引して前記ドラム（Ｄ）から巻き戻
しながら挿入操作を行い、そのときの牽引索の最大牽引
荷重を測定した。その結果を表１に併記した。

【００２５】

【表１】上表の結果に見られるように、実施例による樹脂管は、
比較例のそれに較べ、捲回物の状態においてスチームの
通りが良く、全体に万遍なく均一な加熱軟化を速やかに
達成しうると共に、その結果、既設管内への挿入も相対
的に小さい牽引力で抵抗少なく容易に行うことができ、
ひいては亀裂の発生も一層効果的に防止しうるものであ
ることが分かる。

【００２６】

【発明の効果】上述のとおり、この発明の製造方法によ
れば、加熱軟化状態の樹脂管をドラムに巻き取るに際
し、ドラムへの巻き付け直後に冷却媒体を接触させて樹
脂管を熱変形温度より低い温度に冷却固化せしめるの
で、長尺の樹脂管を多層にドラムに巻き取るにもかかわ
らず、下層部分に巻き付けられる樹脂管においても、上
からの捲回圧力とか熱の影響で閉塞状態になるほどの有
害な圧潰偏平化状態になるのを防止することができ、樹
脂管の全長に良好な連通状態を保持せしめることができ
る。従って、管路ライニング用に使用するような場合に
おいても、捲回物の状態において内部に加熱媒体を導入
することにより全体を均一に、しかも短時間に加熱軟化
せしめることができ、既設管内への挿入操作を容易化
し、ひいては該挿入時の樹脂管の損傷、破断を防止し、
かつ膨張時における樹脂管の内面亀裂の発生を防止し、
欠陥のない確実なライニング施工を可能とする。従って
また、施工時間の短縮、労力、動力の削減、加熱媒体消
費量の削減が可能となり、施工費用のかなり大幅なコス
トダウンを達成しうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】長尺樹脂管の一般的な製造設備の概要を示す説
明図である。

【図２】樹脂管のドラムへの巻取り状態を示す断面図で
あって、（イ）は巻きはじめの状態を、（ロ）は巻き取
りを更に継続したのちの状態をそれぞれ示す。

【図３】従来の製法による樹脂管の有害な圧潰偏平化状
態を示す断面図である。

【図４】この発明の実施装置の要部を示す断面図であ
る。

【図５】ライニング施工に際しての樹脂管の既設管内へ
の引き込み挿入工程の一例を示す概略説明図である。

【符号の説明】

（１）…樹脂管（２）…押出成形機（５）…再加熱装置（７）…冷却ノズル（８）…冷却媒体（Ｄ）…巻き取りドラム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B29C 63/00 - 63/48 F16L 1/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】断面円形の樹脂管を連続的に押出成形し
たのち、これを再加熱して軟化させ、この軟化状態のも
とに該樹脂管を偏平化しながら巻取りドラムに多重に巻
取る長尺樹脂管捲回物の製造方法において、前記巻取りドラムに巻き付けられた直後の樹脂管に、外
部から冷媒を接触させて該樹脂管を熱変形温度より低い
温度に強制冷却しながら前記巻取り操作を行うことを特
徴とする長尺樹脂管捲回物の製造方法。
【請求項２】樹脂管を上記強制冷却により、巻き取り
直後において熱変形温度より１０℃以上低い温度に冷却
する請求項１に記載の長尺樹脂管捲回物の製造方法。