JP2807914B2 - 合成樹脂製管の製造方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、予め製造された合成樹脂製テープをつる巻
状に巻回して、大径の管を連続的に製造する方法、およ
び装置に関する。

（従来の技術） 合成樹脂製の管は、一般に、金属製の管と比較して、
耐食性、耐薬品性、非磁性等の特性を有し、かつ軽量で
柔軟性に優れているため、各種の構造材、配管、排水管
等に広く用いられている。

このような合成樹脂製の管としては、管の局壁につる
巻状の突条を形成して断面を波形にしたコルゲート管が
ある。

このコルゲート管の製造装置としては、例えば特開昭
57−8124号公報、特開昭58−82737号公報に開示された
装置が知られている。

この装置は、装置本体と、加熱溶融した樹脂材料をテ
ープ状に押し出して溶融状態のテープ素材を形成するた
めの、例えばＴダイ付押出機等の素材形成機構と、上記
本体の側部より突設され、素材形成機構によって形成さ
れたテープ素材をつる巻状に巻回する巻軸機構とを備え
ている。

上記巻軸機構は、本体の側部に取り付けられた基板
と、この基板の中央から側方に突出する基軸と、この基
軸の先端に取り付けられた軸受板とを有している。

基軸の周囲には、外周面に螺旋状の突条を有する複数
の送りロールが、仮想円筒面上に等間隔をもって、しか
も基軸に対して、やや傾斜させた状態で配設されてい
る。

すなわち、各送りロールの基端は、基軸を中心とする
仮想円上に等間隔となるようにして、基板に枢支され、
各送りロールの先端は、基軸を中心とする仮想円上に等
間隔となるようにして、軸受板に枢支されている。さら
に、各送りロールの先端は、その基端に対し、仮想円の
周方向にずらされている。

かくして、巻軸機構の送りロールに外接する仮想円筒
面は、鼓形状を呈することとなる。

本体に内蔵された駆動機構により、巻軸機構の各送り
ロールを同方向に等速度で回転させつつ、この巻軸機構
に、素材形成機構によって作製された溶融状態のテープ
素材を供給する。すると、テープ素材は、巻軸機構によ
って、その一部が相互に重なり合うように、つる巻状に
巻回され溶着される。これにより、大径の合成樹脂製管
が連続的に製造される。

（発明が解決しようとする課題） 上記装置では、加熱溶融した樹脂材料を、テープ状に
押し出して溶融状態のテープ素材を形成するための、例
えばＴダイ付押出機等の素材形成機構が不可欠である。
従って、装置が大型化し、これを、施工現場に設置し
て、管を現場で製造することが困難となる。そのため、
大径の合成樹脂製管は、ほとんどが工場で製造されてい
るのが実状である。

しかしながら、工場で大径の管を製造すると、大量の
管を施工現場等まで運搬する際等に嵩ばり、積載および
輸送効率が非常に悪くなる。

そこで近時、従来の装置に大幅な設計変更を施すこと
なく、かつ原材料を加熱溶融する素材形成機構等を必要
としないで、管を製造する装置が開発されている。

この装置は、予め製造された合成樹脂製テープをつる
巻状に巻線しつつ、隣接するテープ相互を固着させるこ
とにより、大径の管を製造するようになっている。

しかし、上記装置により管を製造すると、溶融状態の
テープ素材を使用する従来の装置では発生しなかった新
たな問題が生じる。

すなわち、巻軸機構は、全体として鼓状を呈してお
り、その中央部は両端部に比べて小径となっている。し
かも、巻軸機構を構成する各送りロールは等速度で回転
するため、巻軸機構の中央部と両端部とでは、周速度が
等しい。従って、巻軸機構の中央部と両端部とでは、角
速度が異なることになる。

この結果、テープは、巻軸機構の両端側の大径部で
は、小さい角速度で巻回され、中央部の小径部では、大
きい角速度で巻回されることとなり、巻回されたテープ
の巻軸機構の両端部と中央部とでは、周方向のずれが発
生する。

溶融状態のテープの素材の場合、テープ素材は柔軟性
を有しているため、上記のようなずれを吸収することが
できるが、予め製造されたテープの場合には、テープが
柔軟性に乏しいため、ずれを吸収することができない。
そのため、製造された管にねじれや波打ち現象が発生
し、テープ相互の重合部が剥離する等して、安定した品
質の管が得られないという問題が生じる。

なお、この問題は、巻軸機構の径が軸方向に亘って等
しくも生じる場合がある。

すなわち、巻軸機構の各送りロールが、軸方向に亘っ
て巻回力をテープに付与するものである場合、送りロー
ルとテープとの摩擦力の差によって角速度の差が生じ、
その結果、同様の問題が生じる。

本発明は、上記問題を解決することを目的とし、予め
製造されたテープを使用して、ねじれや波打ち現象のな
い安定した品質の合成樹脂製管を、施工現場等において
容易に製造することができるようにした、合成樹脂製管
の製造方法およびその装置を提供しようとするものであ
る。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記課題を解決するためになされたもの
で、その方法の具体的構成は、予め製造された合成樹脂
製テープを供給する供給工程と、この供給されたテープ
を、並べて配置された、複数本の送りロールより構成さ
れる巻径の異なる仮想つる巻線に沿って巻回する巻回工
程と、この仮想つる巻線に沿って巻回される隣接するテ
ープ同士を溶着して固着させる固着工程とを具備し、前
記巻回工程において、仮想つる巻線に沿って巻回される
テープの内周面に接して、仮想つる巻線を構成する複数
の送りロールを、それぞれ独立的に従動しつつ、前記テ
ープを仮想つる巻線に沿ってガイドする従動ロール部材
と、駆動ロール部材とにより構成してあることを特徴と
している。

また本発明の装置の具体的構成は、予め製造された合
成樹脂テープを、並べて配置された複数本の送りロール
より構成される仮想つる巻線に沿って巻回させつつ送っ
て、隣接するテープ同士を溶着して固着させることによ
り、大径の管を製造する装置であって、上記各送りロー
ルは、上記合成樹脂製テープに接して上記仮想つる巻線
の方向に沿う巻回力を付与するための駆動ロール部材
と、上記仮想つる巻線に沿って巻回されるテープの内周
側に接して独立的に従動しつつ、上記テープを仮想つる
巻線に沿ってガイドする従動ロール部材とを備えてな
り、さらに上記隣接するテープ同士を溶着して固着させ
る手段とを具備することを特徴としている。

（作用） つる巻線に沿って巻回されるテープの角速度は、つる
巻線の軸方向に亘ってほぼ一定となる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を、第１図〜第５図を参照し
ながら説明する。

第１図において、合成樹脂製管製造装置の本体１の側
面には、予め製造された合成樹脂製のテープ２（第４図
に示す。）をつる巻状に巻回する巻軸機構３が突設され
ている。

巻軸機構３は、本体１の側面に取り付けられた垂直の
基板４と、基板のほぼ中央から側方に突出する水平の基
軸５と、基軸５の先端に取り付けられた垂直の軸受板６
とを有している。

基軸５の周囲領域には、複数本の横向きの送りロール
７が、仮想円筒面（図示しない。）に沿って等間隔で、
かつ基軸５に対してやや傾斜させて配設されている。

すなわち、各送りロール７の基端は、基軸５を中心と
する仮想円上に、等間隔をもって、基板４に枢支され、
かつ各送りロール７の先端は、軸受板６に、基軸５を中
心とする仮想円上に、等間隔をもって枢支されている
（第２図参照）。しかして各送りロール７の先端は、基
端に対して仮想円の周方向にずらされている。

このようにして、各送りロール７は、基軸５に対して
傾斜し、かつ各送りロール７の先端は、その基端側に対
して捻れた位置になり、巻軸機構３の送りロール７に外
接する仮想円筒面は、鼓形状を呈している。

従って、この巻軸機構３によって巻回されるテープ２
は、上記した鼓状の仮想円筒面上に形成される巻径が軸
方向において異なる仮想つる巻線（図示しない。）に沿
って巻回されることになる。

なお、送りロール７の傾斜角度に応じて、仮想つる巻
線の巻回間隔は変化する。従って、一部が重合してつる
巻状に巻回されるテープの重量割合は変化する。

各送りロール７は、本体１に内蔵された公知の駆動機
構（例えば特開昭55−161624号公報参照）によって、互
いに同期して、同一方向に等速度で回転させられるよう
になっている。

基板４の上部中央には、最上部の送りロール７と平行
をなす支軸８が取付けられ、支軸８には、テープ２を最
上部の送りロール７に押付けるための押圧ロール９が、
回転自在に取り付けられている。

本体１の近傍には、予め製造されロール状に巻回され
ている合成樹脂製のテープ２を繰り出して、最上部の送
りロール７と押圧ロール９との間に供給する供給機構
（図示しない。）が設けられている。

また、巻軸機構３の基端部付近には、隣接するテープ
２相互の接触面を加熱して溶着させる加熱装置、例えば
電熱ヒータ、該電加熱装置あるいはバーナー等が設けら
れている。

上記各送りロール７は、第３図に示すように、軸芯10
を有している。この軸芯10の基端部には、基端側駆動ロ
ール部材（駆動力付与手段）11が嵌着され、基端側駆動
ロール部材11の基端部には、送りロール７を基板４に枢
支するための支軸部12が一体的に形成されている。

軸芯10の先端部には、先端側駆動ロール部材13が嵌着
され、先端側駆動ロール部材13の先端部には、送りロー
ル７を軸受板６に枢支するための支軸部14が、一体的に
形成されている。

基端側駆動ロール部材11と先端側駆動ロール部材13と
の間において、軸芯10には、複数個の中間駆動ロール部
材15,16が、間隔をあけて嵌着されている。

さらに、軸芯10における基端側駆動ロール部材11と中
間駆動ロール部材15との間、中間駆動ロール部材15と中
間駆動ロール16との間、および中間駆動ロール部材16と
先端側駆動ロール13との間には、それぞれ、複数の従動
ロール部材（ガイド手段）17,18,19が、回動自在に嵌合
されている。

なお、これら基端側駆動ロール部材11、先端側駆動ロ
ール部材13、中間駆動ロール部材15、16、および従動ロ
ール17、18、19の外径は等しい。上記押圧ロール９は、
最上部の送りロール７の基端側駆動ロール部材11に対向
して配置されている。

駆動機構によって、各送りロール７を同方向に等速度
で回転させた状態で、ポリオレフィン等の合成樹脂材に
より予め製造されたテープ２を、供給機構によって巻軸
機構３の基端部、すなわち最上部の送りロール７の基端
側駆動ロール部材11と押圧ロール９との間に供給する。

すると、テープ２は、先ず、送りロール７の基端側駆
動ロール部材11によって、送りロール７と直交する方向
（仮想する巻線に沿う方向）への搬送力を付与され、巻
軸機構３の周方向へ送られつつ軸方向に送られる。

ついで、このテープ２を、巻軸機構３の外周に１回巻
き付ける。

ついで、このテープ２の先端を、その一部が第２周目
のテープ２の内側に重合するように、第２周目のテープ
２と送りロール７との間に挾み込む。

これにより、第２周目以降のテープ２は、その１周前
のテープ２に一部が重合するように供給される。このと
き、第２周目以降のテープ２と、その１周前のテープ２
との重合部分を、加熱装置によって加熱して溶着する。

このようにして、第４図に示すように、第２周目以降
のテープ12は、巻軸機構３の周囲に自動的につる巻状に
巻き付けられつつ、その１周前のテープ２と固着され
る。このようにして、大径の管20が連続的に製造され
る。

この場合、巻回されるテープ２相互の重合割合に応じ
た肉厚の管が製造される。

すなわち、例えば、第５図に示すように、第２周目以
降のテープ２を、その１周前のテープ２に、テープ２の
幅の2/3だけ重合するように巻回すると、テープ２の肉
厚の３倍の肉厚の管20が製造される。また、第６図に示
すように、第２周目以降のテープ２を、その１周前のテ
ープ２に、テープ２の幅の1/2だけ重合するように巻回
すると、テープ２の肉厚の２倍の肉厚の管20が製造され
る。

このテープ２相互の重合割合は、送りロール７の傾斜
（捻り）角度を変えることにより調製される。

本実施例では、テープ２の肉厚の３倍の肉厚の管20が
得られるように、送りロール20の傾斜角度を調製してあ
る。

テープ２の肉厚の３倍の肉厚の管20が得られるよう
に、テープ幅の2/3の重合割合でテープ２を巻回する
と、このテープ２は、１周する毎に、テープ幅の1/3だ
け軸方向へ送られる。

巻軸機構３の基端部より巻回されつつ固着されたテー
プ２は、１周毎にテープ幅1/3ずつ軸方向へ送られ、基
端側駆動ロール部材11、従動ロール部材17、中間駆動ロ
ール部材15、従動ロール部材18、中間駆動ロール部材1
9、および先端側駆動ロール部材13を順次経て送られ
る。

この場合、送りロール７の基端側駆動ロール部材11、
中間駆動ロール部材15、中間駆動ロール部材16、および
先端側駆動ロール部材13は、テープ２に接して送りロー
ル７と直交する方向の巻回力を付与する。

巻軸機構３は、全体として鼓状を呈していて、その中
央部は、両端部に比べて小径となっている。しかも、巻
軸機構３を構成する各送りロール７の基端側駆動ロール
部材11、中間駆動ロール部材15、中間駆動ロール部材1
6、および先端側駆動ロール部材13は、等速度で回転す
るため、駆動ロール部材11,15,16,13の配設位置での巻
軸機構３の周速度は等しい。

従って、駆動ロール部材11,15,16,13の配設位置での
巻軸機構３の角速度は異なることになる。

その結果、各駆動ロール部材11,15,16,13の巻回力
が、角駆動ロール部材11,15,16,13とテープ２との間に
滑りを生じることなく、テープ２に伝達されるとすれ
ば、テープ２は、巻軸機構３の両端側の大径部では、小
さい角速度で巻回され、中央部の小径部では、大きい角
速度で巻回されることになる。

しかしながら、各送りロール７は、軸方向に離間して
配置された駆動ロール部材11,15,16,13によって、駆動
力をテープ２に付与するため、各駆動ロール部材11,15,
16,13とテープ２との間で滑りを生じ得る。一方、テー
プ２は、押圧ロール９によって基端側駆動ロール部材11
に押し付けられているため、この部分では滑りを生じ難
い。

従ってテープ２は、基端駆動ロール部材11から付与さ
れる巻回力に応じた角速度で巻回されることになる。

しかも、送りロール７の従動ロール部材17,18,19は、
駆動ロール部材11,15,16,13の間のテープ２に接して独
立的に従動回転しつつ、テープ２を送りロール７と直交
する方向にガイドする。

従って、駆動ロール部材11,15,16,13の間隔が広くて
も、従動ロール部材17,18,19によって、テープ２に余計
な抵抗（負荷）を与えることなく、テープ２をつる巻状
に支持することができるので、駆動ロール部材11,15,1
6,13と従動ロール部材17,18,19との配設位置および配設
割合を調節することにより、巻軸機構３の軸方向での角
速度差を、従動ロール部材17,18,19によって吸収するこ
とができる。すなわち、仮想つる巻線の巻径が軸方向に
亘って異なっても、ほぼ同一の角速度で巻回することが
できる。

従って、巻軸機構３の両端部と中央部とにおいて、巻
回テープ２の周方向へのずれや捻じれが生じるのを防止
することができる。

以上のように上記構成によれば、所定のつる巻線に沿
って巻回されるテープ２の角速度を、つる巻線の軸方向
に亘ってほぼ均一にすることができるので、予め製造さ
れたテープ２を使用して、ねじれや波打ち現象のない安
定した品質の合成樹脂製管20を、施工現場等において容
易に製造することができる。

なお、上記実施例では、送りロール７を、基端側駆動
ロール部材11,従動ロール部材17、中間駆動ロール15,従
動ロール部材18,中間駆動ロール部材16、従動ロール部
材19、および先端側駆動ロール部材13をこの順位配置し
て構成したが、本発明はこれに限定されるものではな
い。

例えば、中間駆動ロール部材15、中間駆動ロール部材
16、および先端側駆動ロール部材13を省略し、基端側駆
動ロール部材11以外のロール部材を従動ロール部材とし
てもよい。

さらに、送りロール７を、従動ロール部材のみで構成
し、駆動ロール部材を設けず、押圧ロール９を駆動する
ようにしてもよい。

押圧ロール９の位置は、上記実施例に限定されず、送
りロール７の他の部分でテープ２を押圧するようにして
もよい。

上記実施例では、送りロール７を、軸方向に亘って一
定の径のものとしたが、例えば、第７図に示すように、
両端を小径、中央部をやや大径に形成してもよい。この
ようにすれば、巻軸機構３の外径を、軸方向に亘ってほ
ぼ均一にすることができる。この場合、軸芯21に嵌めら
れた複数のロール部材22は、基端側を駆動ロール部材と
し、他を従動ロール部材とするか、あるいは基端側およ
び先端側を駆動ロール部材とし、他を従動するのが望ま
しい。

また巻回されるテープ２の重合割合は、上記実施例に
限定されることはなく、例えば、第８図に示すように、
テープ２の一部が重合するするようにしてもよく、また
第９図に示すように、テープ２相互の端部を、付き合わ
せて当接させてもよい。

さらに、上記実施例では、１条のテープ２を巻回する
ようにしたが、複数条のテープ２を、例えば第５図、第
６図、第８図、第９図のように、巻回するようにしても
よいことは勿論である。

さらに、第10図や第11図に示すように、テープ２の測
縁同士を突き合わせて巻回するとともに、その付き合わ
せ部分を覆うように、他のテープ23を巻回させてもよ
い。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、所定のつる巻線
に沿って巻回されるテープの角速度を、つる巻線の軸方
向に亘ってほぼ均一にすることができるので、予め製造
されたテープを使用して、ねじれや波打ち現象のない安
定した品質の合成樹脂製管を、施工現場等において容易
に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の装置の一実施例を示す正面図、 第２図は、巻軸機構の側面図、 第３図は、送りロールの断面図、 第４図は、作用を説明するための正面図、 第５図は、製造された管の断面図、 第６図は、製造された管の他の例を示す断面図、 第７図は、送りロールの他の実施例を示す断面図、 第８図〜第11図は、それぞれ製造された管のさらに他の
実施例を示す断面図である。 １……本体 ２……テープ ３……巻軸機構 ４……基板 ５……基軸 ６……軸受板 ７……送りロール ８……支軸 ９……押圧ロール 10……軸芯 11……基端側駆動ロール部材 12……支軸部 13……先端側駆動ロール部材 14……支軸部 15、16……中間駆動ロール部材 17、18、19……従動ロール 20……合成樹脂製管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 誠 神奈川県鎌倉市台２丁目13番１号 東洋 化学株式会社内 (72)発明者 加藤 政章 神奈川県鎌倉市台２丁目13番１号 東洋 化学株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−156041（ＪＰ，Ａ) 特公 昭57−21451（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B29C 53/58 - 53/70,53/74 B29D 23/00 F16L 9/12 B29L 23:00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】予め製造された合成樹脂製テープを供給す
   る供給工程と、この供給されたテープを、並べて配置さ
   れた、複数本の送りロールより構成される巻径の異なる
   仮想つる巻線に沿って巻回する巻回工程と、この仮想つ
   る巻線に沿って巻回される隣接するテープ同士を溶着し
   て固着させる固着工程とを具備し、 前記巻回工程において、仮想つる巻線に沿って巻回され
   るテープの内周面に接して、仮想つる巻線を構成する複
   数の送りロールを、それぞれ独立的に従動しつつ、前記
   テープを仮想つる巻線に沿ってガイドする従動ロール部
   材と、駆動ロール部材とにより構成してあることを特徴
   とする合成樹脂製管の製造方法。
2. 【請求項２】予め製造された合成樹脂テープを、並べて
   配置された複数本の送りロールより構成される仮想つる
   巻線に沿って巻回させつつ送って、隣接するテープ同士
   を溶着して固着させることにより、大径の管を製造する
   装置であって、上記各送りロールは、上記合成樹脂製テ
   ープに接して上記仮想つる巻線の方向に沿う巻回力を付
   与するための駆動ロール部材と、上記仮想つる巻線に沿
   って巻回されるテープの内周側に接して独立的に従動し
   つつ、上記テープを仮想つる巻線に沿ってガイドする従
   動ロール部材とを備えてなり、さらに上記隣接するテー
   プ同士を溶着して固着させる手段とを具備することを特
   徴とする合成樹脂製管の製造装置。