JP2868277B2 - 複合管の製造方法 - Google Patents
複合管の製造方法Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/001—Combinations of extrusion moulding with other shaping operations
- B29C48/0021—Combinations of extrusion moulding with other shaping operations combined with joining, lining or laminating
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は複合管の製造方法に関し、更に詳しくは、例
えば排水管、空調用の冷温水管等に使用される金属管の
内面に樹脂層を設けた複合管の製造方法に関する。
えば排水管、空調用の冷温水管等に使用される金属管の
内面に樹脂層を設けた複合管の製造方法に関する。
＜従来の技術＞ 近年、建物用の排水管や空調用冷温水管材として、従
来の鋼管等の金属管から、金属管の内面を樹脂で被覆し
た、いわゆる金属−樹脂複合管が多く使用されるように
なっている。これは、近年における管内に流される水質
の悪化（例えば溶存塩素、溶存酸素、PH酸性化等）が原
因で、金属管では腐食がひどく耐久性に問題があるため
である。すなわち、このような水質に対しては、金属管
の内面に科学的に安定な樹脂層を設けた金属−樹脂複合
管が信頼性に高く、多く用いられる理由となっている。
来の鋼管等の金属管から、金属管の内面を樹脂で被覆し
た、いわゆる金属−樹脂複合管が多く使用されるように
なっている。これは、近年における管内に流される水質
の悪化（例えば溶存塩素、溶存酸素、PH酸性化等）が原
因で、金属管では腐食がひどく耐久性に問題があるため
である。すなわち、このような水質に対しては、金属管
の内面に科学的に安定な樹脂層を設けた金属−樹脂複合
管が信頼性に高く、多く用いられる理由となっている。
このような用途に実際に用いられる複合管は、内面に
PVC層をライニングしたもの、PE層をコーティングした
もの、あるいはPPS層をコーティングしたもの等であ
る。
PVC層をライニングしたもの、PE層をコーティングした
もの、あるいはPPS層をコーティングしたもの等であ
る。
ところで、これらの複合管の製造方法は、従来、いず
れも多段式で工程数が多いという問題があった。例えば
PVC層をライニングした複合管では、まずPVC管を別工程
で製管した後、その表面に接着剤を塗布して金属管内に
挿入し、PVC管を膨張させるか、あるいは金属管を収縮
させて金属管とPVC管を相互に接着させる方法が用いら
れている。また、PE層をコーティングした複合管にいた
っては、金属管を樹脂溶融温度にまで一旦加熱した後、
その内面にPE粉体樹脂を塗布し、その後管全体を冷却し
て製造するといった方法が用いられている。
れも多段式で工程数が多いという問題があった。例えば
PVC層をライニングした複合管では、まずPVC管を別工程
で製管した後、その表面に接着剤を塗布して金属管内に
挿入し、PVC管を膨張させるか、あるいは金属管を収縮
させて金属管とPVC管を相互に接着させる方法が用いら
れている。また、PE層をコーティングした複合管にいた
っては、金属管を樹脂溶融温度にまで一旦加熱した後、
その内面にPE粉体樹脂を塗布し、その後管全体を冷却し
て製造するといった方法が用いられている。
このような工程数の多さを解消する技術として、近
年、多段式ではなく、帯状金属板をロールによりその長
手方向に沿って屈曲させて連続的に製管するとともに、
同時にその内面に樹脂で被覆するという製造方法が提案
されている（特開昭62−198447号）。この方法による
と、工程数が少なく、ランニングコストも低く抑えられ
るという利点もある。
年、多段式ではなく、帯状金属板をロールによりその長
手方向に沿って屈曲させて連続的に製管するとともに、
同時にその内面に樹脂で被覆するという製造方法が提案
されている（特開昭62−198447号）。この方法による
と、工程数が少なく、ランニングコストも低く抑えられ
るという利点もある。
＜発明が解決しようとする課題＞ しかし、上記したロールによる連続的製管と同時にそ
の内面に樹脂を被覆する製造方法では、設備ラインの増
大化、管サイズごとの設備が必要である点等、製造設備
投資が大きいという欠点がある。この事実は特に管サイ
ズを大口径化する場合に顕著である。
の内面に樹脂を被覆する製造方法では、設備ラインの増
大化、管サイズごとの設備が必要である点等、製造設備
投資が大きいという欠点がある。この事実は特に管サイ
ズを大口径化する場合に顕著である。
この問題点を解消する糸口として、特開昭50−73963
号に開示されている技術がある。この特開昭50−73963
号の技術は、金属素線を螺旋状に製管し、かつ、その
間、素線供給側の装置を回転させることによって得られ
た管側を回転させないようにし、その螺旋管の内面に樹
脂を被覆する可撓性の管の製造方法である。この製造方
法によれば、設備も小さくてすみ、管サイズ別の対応も
容易であるが、排水管や空調用管材のように剛性を必要
とする複合管の製造に供することはできない。すなわ
ち、この製法により得られる管は金属素線を単に外周に
巻回して補強材とした可撓性管とはなるものの、耐圧管
材としての剛性を有する複合管として位置づけすること
はできない。
号に開示されている技術がある。この特開昭50−73963
号の技術は、金属素線を螺旋状に製管し、かつ、その
間、素線供給側の装置を回転させることによって得られ
た管側を回転させないようにし、その螺旋管の内面に樹
脂を被覆する可撓性の管の製造方法である。この製造方
法によれば、設備も小さくてすみ、管サイズ別の対応も
容易であるが、排水管や空調用管材のように剛性を必要
とする複合管の製造に供することはできない。すなわ
ち、この製法により得られる管は金属素線を単に外周に
巻回して補強材とした可撓性管とはなるものの、耐圧管
材としての剛性を有する複合管として位置づけすること
はできない。
本発明は以上のような点に鑑みてなされたもので、そ
の目的は、建物用の排水管、空調用管材等に用いる剛性
のある複合管を、小さな設備で、かつ、管サイズ別の設
備を必要とすることなく効率的に製造する方法を提供す
ることにある。
の目的は、建物用の排水管、空調用管材等に用いる剛性
のある複合管を、小さな設備で、かつ、管サイズ別の設
備を必要とすることなく効率的に製造する方法を提供す
ることにある。
＜課題を解決するための手段＞ 上記の目的を達成するため、本発明は、金属帯板を、
環状に配列したロールの内側に順次押し込むことによっ
て、その金属帯板の側縁部が少なくとも相互に突き合わ
されるよう屈曲させて螺旋状に成形しつつ前方に送り出
し、その合わせ部を連続的に溶接して螺旋管を製管する
とともに、その螺旋管の内側に、先端から筒状に樹脂を
押し出す金型を挿入して、溶接点よりも下流側の螺旋管
の内周面に溶融樹脂を押し出し、かつ、この金型の先端
を上記製管の際の螺旋管の回転に同調させて回転させな
がら押し出された樹脂の表面に押しつけることによって
特徴付けられる。
環状に配列したロールの内側に順次押し込むことによっ
て、その金属帯板の側縁部が少なくとも相互に突き合わ
されるよう屈曲させて螺旋状に成形しつつ前方に送り出
し、その合わせ部を連続的に溶接して螺旋管を製管する
とともに、その螺旋管の内側に、先端から筒状に樹脂を
押し出す金型を挿入して、溶接点よりも下流側の螺旋管
の内周面に溶融樹脂を押し出し、かつ、この金型の先端
を上記製管の際の螺旋管の回転に同調させて回転させな
がら押し出された樹脂の表面に押しつけることによって
特徴付けられる。
＜作用＞ 金属帯板を、金属の両側縁部が相互に突き合わされる
ように螺旋状に屈曲させ、その金属の突き合わせ部を溶
接することにより、剛性のある金属螺旋管が得られる。
ように螺旋状に屈曲させ、その金属の突き合わせ部を溶
接することにより、剛性のある金属螺旋管が得られる。
この金属螺旋管は、その製管の都合上、回転しつつ製
管されることになるが、この管の内面に樹脂を被覆する
にあたり、単にその内周面に向けて接着性の樹脂を押し
出したのでは、樹脂層は管に対して捩れてしまうが、樹
脂押し出し用の金型の先端を管の回転に同調させて回転
させつつ押し出された樹脂に押しつけることにより、管
内面の樹脂層に捩れは生じない。
管されることになるが、この管の内面に樹脂を被覆する
にあたり、単にその内周面に向けて接着性の樹脂を押し
出したのでは、樹脂層は管に対して捩れてしまうが、樹
脂押し出し用の金型の先端を管の回転に同調させて回転
させつつ押し出された樹脂に押しつけることにより、管
内面の樹脂層に捩れは生じない。
＜実施例＞ 本発明実施例を、以下、図面に基づいて説明する。
第１図は本発明が適用された複合管の製造装置の一例
を示す全体構成図である。
を示す全体構成図である。
金属帯板11は表面処理装置１に連続的に供給され、樹
脂層を被着させるための適切な表面状態に処理される。
脂層を被着させるための適切な表面状態に処理される。
表面処理された金属帯板11は、次いで駆動ロール装置
２によって製管装置３に供給され、ここで強制的に屈曲
されて螺旋状に成形され、溶接機４で連続的に溶接され
て管となる。
２によって製管装置３に供給され、ここで強制的に屈曲
されて螺旋状に成形され、溶接機４で連続的に溶接され
て管となる。
製管装置３は、第２図に溶接ポイントにおける断面図
を示すように、複数本の強制ロール31‥‥31を、成形す
べき螺旋管の周方向に、各ロール軸が螺旋管の長手方向
に略沿うよう配置したもので、この強制ロール31‥‥31
の内側に駆動ロール装置２で金属帯板11を押し込むこと
によって、金属帯板11の外側を規制しながら、その両側
縁部が相互に突き合わされた状態となるように強制的に
管状に成形していく機構を有している。なお、製管装置
２のロール本数は、第２図においては６本を等配してい
るが、管サイズによって適当に選定することが好まし
く、この本数を可変としておき、かつ、ロールの位置を
同心状に移動可能な機構にしておけば一つの装置で多数
種の管径の製管に対応できる。
を示すように、複数本の強制ロール31‥‥31を、成形す
べき螺旋管の周方向に、各ロール軸が螺旋管の長手方向
に略沿うよう配置したもので、この強制ロール31‥‥31
の内側に駆動ロール装置２で金属帯板11を押し込むこと
によって、金属帯板11の外側を規制しながら、その両側
縁部が相互に突き合わされた状態となるように強制的に
管状に成形していく機構を有している。なお、製管装置
２のロール本数は、第２図においては６本を等配してい
るが、管サイズによって適当に選定することが好まし
く、この本数を可変としておき、かつ、ロールの位置を
同心状に移動可能な機構にしておけば一つの装置で多数
種の管径の製管に対応できる。
管状成形された金属帯板12は、第２図に示すように突
き合わせ部において溶接機４に連結されたトーチ41によ
り溶接され、管13となる。トーチ41は製管装置３の強制
ロール31の間から挿入され、その先端が金属帯板12の突
き合わせ部の直上にくるように位置決め配置される。
き合わせ部において溶接機４に連結されたトーチ41によ
り溶接され、管13となる。トーチ41は製管装置３の強制
ロール31の間から挿入され、その先端が金属帯板12の突
き合わせ部の直上にくるように位置決め配置される。
そして、この溶接後に、強制ロール31‥‥31の配設円
周と同心円状の位置関係で管13内に挿入された金型51に
よって、管13の内面に樹脂が押し出され、その内周面が
樹脂層で被覆される。
周と同心円状の位置関係で管13内に挿入された金型51に
よって、管13の内面に樹脂が押し出され、その内周面が
樹脂層で被覆される。
すなわち、製管装置３の手前側に押出機５が配設さ
れ、これに接続された金型51が管13の内部に挿入されて
いる。そして、その金型51先端の樹脂吐出口は溶接ポイ
ントよりも下流側に位置し、溶接された後の管13内に樹
脂を筒状に押し出す。
れ、これに接続された金型51が管13の内部に挿入されて
いる。そして、その金型51先端の樹脂吐出口は溶接ポイ
ントよりも下流側に位置し、溶接された後の管13内に樹
脂を筒状に押し出す。
金型51には後述する回転シャフト517と一体形成され
た押圧リング518が設けられており、回転シャフト517は
駆動装置９によって回転が与えられる。
た押圧リング518が設けられており、回転シャフト517は
駆動装置９によって回転が与えられる。
なお、管13の内面に樹脂を接着被覆させるために、必
要に応じて加熱装置６を金型51先端の位置よりも上流側
に配置しても良い。
要に応じて加熱装置６を金型51先端の位置よりも上流側
に配置しても良い。
そして、内面が樹脂で被覆された管13は、管を安定し
て移送するための駆動装置７によって製管装置３から排
出され、切断機８によって所定長さに切断される。
て移送するための駆動装置７によって製管装置３から排
出され、切断機８によって所定長さに切断される。
第３図は金型51の基本的構造を示す断面図で、以下、
この図を参照しつつその構造を詳細に説明する。
この図を参照しつつその構造を詳細に説明する。
金型本体511には、樹脂流通管512と連通する樹脂通流
路513が形成されており、この樹脂通流路513に押出機５
から溶融樹脂が送り込まれる。この樹脂通流路513に送
り込まれた溶融樹脂は、溶接トーチ41による溶接ポイン
トよりも下流側（前方）において、樹脂通流管512の先
端に形成された吐出口514から筒状に押し出され、金属
管13の内周面を被覆する。
路513が形成されており、この樹脂通流路513に押出機５
から溶融樹脂が送り込まれる。この樹脂通流路513に送
り込まれた溶融樹脂は、溶接トーチ41による溶接ポイン
トよりも下流側（前方）において、樹脂通流管512の先
端に形成された吐出口514から筒状に押し出され、金属
管13の内周面を被覆する。
樹脂通流管512の内側にはこれと同心上にセンターシ
ャフト515が設けられており、このセンターシャフト515
の更に内側には、ラジアル方向の荷重を受けるボール51
6を介して回転シャフト517が回動自在に挿入されてい
る。そして、この回転シャフト517の先端部には樹脂を
接着被覆させるための押圧リング518が形成されてお
り、駆動装置９によって金属管13の製管時における回転
と同調させて押圧リング518が回転するように構成され
ている。なお、押圧リング518とセンターシャフト515の
端面部との間には、スラスト方向の荷重を受けるボール
519が介挿されている。
ャフト515が設けられており、このセンターシャフト515
の更に内側には、ラジアル方向の荷重を受けるボール51
6を介して回転シャフト517が回動自在に挿入されてい
る。そして、この回転シャフト517の先端部には樹脂を
接着被覆させるための押圧リング518が形成されてお
り、駆動装置９によって金属管13の製管時における回転
と同調させて押圧リング518が回転するように構成され
ている。なお、押圧リング518とセンターシャフト515の
端面部との間には、スラスト方向の荷重を受けるボール
519が介挿されている。
以上の本発明実施例において、金属帯板11は駆動ロー
ル装置２によって製管装置３の強制ロール31‥‥31の内
側に押し込められて螺旋状に製管されることになり、従
って連続的に得られる管13は回転しつつ送り出されるこ
とになる。
ル装置２によって製管装置３の強制ロール31‥‥31の内
側に押し込められて螺旋状に製管されることになり、従
って連続的に得られる管13は回転しつつ送り出されるこ
とになる。
このような管13に対して、その内側に単に樹脂を押し
出しただけでは、樹脂層は管13に対して捩じれてしま
う。上記した本発明実施例の金型51において押圧リング
518を管13の回転に同調させて回転させることにより、
吐出口514から押し出された樹脂は、管13の回転と同期
して回転する押圧リング518により、管13の内面に捩じ
れることなく均一に接着することになる。
出しただけでは、樹脂層は管13に対して捩じれてしま
う。上記した本発明実施例の金型51において押圧リング
518を管13の回転に同調させて回転させることにより、
吐出口514から押し出された樹脂は、管13の回転と同期
して回転する押圧リング518により、管13の内面に捩じ
れることなく均一に接着することになる。
なお、本発明に用いられる金属帯板11の材質として
は、Fe,Al,Cuやその合金、あるいはSUS（ステンレス合
金）等に特に限定されないが、製管したときに薄肉金属
管となって軽量となるものが好ましい。また、管内面に
樹脂が接着被覆される関係上、適切な表面状態としてお
くことが望ましい。
は、Fe,Al,Cuやその合金、あるいはSUS（ステンレス合
金）等に特に限定されないが、製管したときに薄肉金属
管となって軽量となるものが好ましい。また、管内面に
樹脂が接着被覆される関係上、適切な表面状態としてお
くことが望ましい。
内面に接着被覆させる樹脂は、建物用排水管や空調用
の冷温水管の使用条件に耐え、かつ、上記の金属との接
着性に富むものであれば良く、例えば酸変成ポリエチレ
ン、シラン変成ポリエチレン等が適している。
の冷温水管の使用条件に耐え、かつ、上記の金属との接
着性に富むものであれば良く、例えば酸変成ポリエチレ
ン、シラン変成ポリエチレン等が適している。
更に、金属帯板の接合方法としては、帯板のエッジ同
士を突き合わせ溶接するほか、帯状のエッジ部分同士を
はぜ合わせ接合してから溶接する等の方法を採用するこ
とができる。また、溶接方法は、使用する金属に適した
溶接法が採用されるべきで、例えばFe系の金属であれば
高周波溶接、直流TIG溶接、電子ビーム溶接等が適して
おり、Al系の金属であれば交流TIG溶接、ハイパルスTIG
溶接等が適している。
士を突き合わせ溶接するほか、帯状のエッジ部分同士を
はぜ合わせ接合してから溶接する等の方法を採用するこ
とができる。また、溶接方法は、使用する金属に適した
溶接法が採用されるべきで、例えばFe系の金属であれば
高周波溶接、直流TIG溶接、電子ビーム溶接等が適して
おり、Al系の金属であれば交流TIG溶接、ハイパルスTIG
溶接等が適している。
なお、本発明は以上の実施例に限定されないことは勿
論であって、特に製造装置は必要に応じて種々の変形が
可能であることは言うまでもない。
論であって、特に製造装置は必要に応じて種々の変形が
可能であることは言うまでもない。
＜発明の効果＞ 以上説明したように、本発明によれば、金属帯板を螺
旋状に屈曲させてその両縁の合わせ部を溶接によって接
合することにより、金属螺旋管を作り、その管内に金型
を挿入して溶接後の管内に樹脂を筒状に押し出して管の
内面に接着被覆するとともに、この金型の先端を金属螺
旋管の製造時の回転に同調させて回転させつつ、押し出
された樹脂の表面に押しつけるので、樹脂は管の内面に
捩じれることなく接着し、均一な内面樹脂層が得られ
る。
旋状に屈曲させてその両縁の合わせ部を溶接によって接
合することにより、金属螺旋管を作り、その管内に金型
を挿入して溶接後の管内に樹脂を筒状に押し出して管の
内面に接着被覆するとともに、この金型の先端を金属螺
旋管の製造時の回転に同調させて回転させつつ、押し出
された樹脂の表面に押しつけるので、樹脂は管の内面に
捩じれることなく接着し、均一な内面樹脂層が得られ
る。
また、多段の工程を必要としない点、および特に管径
に併せた設備ラインが不要な点等と併せて、小型で比較
的簡単な設備のもとに、容易に高性能の複合管が得ら
れ、建物用排水管、空調用の冷温水管等の耐久性に優れ
た管材を提供することができる。
に併せた設備ラインが不要な点等と併せて、小型で比較
的簡単な設備のもとに、容易に高性能の複合管が得ら
れ、建物用排水管、空調用の冷温水管等の耐久性に優れ
た管材を提供することができる。
第１図は本発明が適用された複合管の製造装置の全体構
成図、 第２図は第１図の溶接ポイントにおける断面図、 第３図はその金型51の基本的構造を示す断面図である。 １……表面処理装置 ２……駆動ロール装置 ３……製管装置 31……強制ロール ４……溶接機 41……トーチ ５……押出機 51……金型 511……金型本体 512……樹脂流通管 513……樹脂通流路 514……吐出口 515……センターシャフト 516……ボール 517……回転シャフト 518……押圧リング 519……ボール ６……加熱装置 ８……切断機 ９……駆動装置 11……金属帯板 13……管
成図、 第２図は第１図の溶接ポイントにおける断面図、 第３図はその金型51の基本的構造を示す断面図である。 １……表面処理装置 ２……駆動ロール装置 ３……製管装置 31……強制ロール ４……溶接機 41……トーチ ５……押出機 51……金型 511……金型本体 512……樹脂流通管 513……樹脂通流路 514……吐出口 515……センターシャフト 516……ボール 517……回転シャフト 518……押圧リング 519……ボール ６……加熱装置 ８……切断機 ９……駆動装置 11……金属帯板 13……管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ２９Ｌ 23:00 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B21C 37/12 B21C 37/06 B29C 69/00 B29C 47/02
Claims (1)
- 【請求項１】金属帯板を、環状に配列したロールの内側
に順次押し込むことによって、その金属帯板の側縁部が
少なくとも相互に突き合わされるよう屈曲させて螺旋状
に成形しつつ前方に送り出し、その合わせ部を連続的に
溶接して螺旋管を製管するとともに、その螺旋管の内側
に、先端から筒状に樹脂を押し出す金型を挿入して、溶
接点よりも下流側の螺旋管の内周面に溶融樹脂を押し出
し、かつ、この金型の先端を上記製管の際の螺旋管の回
転に同調させて回転させながら押し出された樹脂の表面
に押しつける、複合管の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2103939A JP2868277B2 (ja) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | 複合管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2103939A JP2868277B2 (ja) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | 複合管の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH044918A JPH044918A (ja) | 1992-01-09 |
| JP2868277B2 true JP2868277B2 (ja) | 1999-03-10 |
Family
ID=14367416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2103939A Expired - Fee Related JP2868277B2 (ja) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | 複合管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2868277B2 (ja) |
-
1990
- 1990-04-19 JP JP2103939A patent/JP2868277B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH044918A (ja) | 1992-01-09 |
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