JP3359378B2 - 内面螺旋リブ又は螺旋溝付き合成樹脂管の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内面螺旋リブ又は螺旋
溝付き合成樹脂管の押出成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】建築物の排水縦管として使用される内面
螺旋リブ付き合成樹脂管には、配管後に捩じれ等の変形
を起こしたり、内部を流れる温熱排水等の影響により螺
旋リブが小さくなったりせず、排水能力が半永久的に損
なわれることがないことがことが要求される。

【０００３】このような内面螺旋リブ又は螺旋溝付き合
成樹脂管を生産性よく製造する方法を本発明の発明者ら
は、先に提案（特願平４−３０５１９８号参照）してい
る。この製造方法は、例えば、図６に示すように、金型
１０１から内面に螺旋リブを形成しつつ連続的に自転し
ながら押し出されるパリソン１０２を拡径部材１０３に
よって一旦拡径し、外径がフォーミング手段１０４の入
口内径と略同径か少し大きめになるように予備整形す
る。

【０００４】そして、このようにして予備整形されたパ
リソン１０２を、フォーミング手段１０４に通すのであ
るが、パリソン１０２の外径が拡径部材１０３によって
フォーミング手段１０４の入口内径と略同じか少し大き
めになっているから、フォーミング手段１０４に入った
パリソン１０２は、その外周面がフォーミング手段１０
４の内周面に隙間など生じることなく、吸引手段からの
吸引によって常に密着しながら徐々に縮径され所望の径
に整形される。そして、整形されたパリソン１０２は、
冷却手段（図示せず）によって冷却固化し内面螺旋リブ
付き合成樹脂管１０５となったのち、引取機によってパ
リソン１０２の押出速度と自転速度に同調させつつ引き
取られるようになっている。

【０００５】なお、図中、１０６はフォーミングリング
であって、ベアリング１０７によって回転自在になって
いる。すなわち、この方法によれば、従来のようにパリ
ソン１０２部分に強制的な捩じりが加わったりすること
がないため、内外に歪みがなく内面に所望条の螺旋リブ
または螺旋溝が形成された内面螺旋リブまたは螺旋溝付
き合成樹脂管１０５を得ることができる。しかも、生産
不良等もなくなり生産性が向上すると言う利点も備えて
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記方法は、
拡径部材１０３とフォーミング手段１０４との位置合わ
せ、芯合わせに非常に厳密な精度が要求される。すなわ
ち、拡径部材１０３とフォーミング手段１０４とを近づ
けすぎると、パリソン１０２を拡径部材１０３とフォー
ミング手段１０４との間に挟みつけパリソン１０２の回
転・前進を阻害する。したがって、押出金型１０１と拡
径部材１０３との間にパリソン１０２が停滞し、波打
ち，過冷却等でフォーミングが不安定になる。

【０００７】また、拡径部材１０３とフォーミング手段
１０４との間に芯ずれが生じていると、フォーミング手
段１０４内で吸引手段の吸引が十分に発揮できず、得ら
れる内面螺旋リブまたは螺旋溝付き合成樹脂管１０５の
外径が不均一となったり、表面が平滑にならない等の問
題を生じる。したがって、上記方法によって性能のよい
内面螺旋リブ又は螺旋溝付き合成樹脂管１０５を製造し
ようとすれば、フォーミング手段１０４全体をギア等の
組み合わせで、微妙（０．１mm単位程度）に移動できる
ような構造を装置に備えさせる必要があり、設備コスト
が嵩んだり、作業に熟練性を要するなどの問題がある。

【０００８】本発明は、このような事情に鑑みて、配管
後に捩じれ等の変形を起こしたり、内部を流れる温熱排
水等の影響により螺旋リブが小さくなったりせず、排水
能力が半永久的に損なわれることがない内面螺旋リブ又
は螺旋溝付き合成樹脂管を生産性よくまた簡単に製造す
る方法を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】以上のような目的を達成
するために、本発明にかかる内面螺旋リブ又は螺旋溝付
き合成樹脂管の製造方法は、内面に螺旋リブまたは螺旋
溝を形成しつつ押出金型からパリソンを連続的に押し出
す工程と、吸引手段を有するフォーミング手段に、この
押し出されたパリソンを通して前記吸引手段によってパ
リソン外周面を吸引してフォーミング手段の内周面に密
着させながら整形し冷却固化して所望の外径の内面螺旋
リブ又は螺旋溝付きの管を形成する工程と、押し出され
たパリソンの押出速度及びパリソンの軸方向の自転速度
にぼぼ同調させながら前記管を引取機で引き取る工程と
を備える内面螺旋リブ又は螺旋溝付き合成樹脂管の製造
方法であって、フォーミング手段の入口内径と略同じ外
径を有し、押出金型から連続的に押し出されるパリソン
を拡径するパリソン内周面に形成された螺旋リブまたは
螺旋溝の本数と同数で螺旋リブと略同じ大きさか少し大
きめの凹溝または螺旋溝と略同じ大きさか少し小さめの
突条を外周に備える第１リングを押出金型とフォーミン
グ手段との間に配置し、この第１リングより小径でパリ
ソン内周面に形成された螺旋リブまたは螺旋溝の本数と
同数で螺旋リブと略同じ大きさか少し大きめの凹溝また
は螺旋溝と略同じ大きさか少し小さめの突条を外周に備
える第２リングをフォーミング手段の内部に配置すると
ともに、第１リング，第２リングおよびパリソンで形成
される空間内に圧縮空気を吹き込みながら押し出された
パリソンを内側から押し広げ、フォーミング手段入口の
内径と略同じか少し大きな外径に予備整形したのち、こ
のパリソンをフォーミング手段に通す構成とした。 ま
た、上記構成に加えて、押出金型のコアーから支持軸を
フォーミング手段の内部へ延出させ、この支持軸に第１
リングおよび第２リングを回転自在に支持させるように
したり、パリソンが吸引手段によってフォーミング手段
の内周面に完全に密着し予備成形が連続して行われだし
た時点で圧縮空気の吹き込みを停止するようにすること
が好ましい。

【００１０】上記構成において、内面に螺旋リブ又は螺
旋溝を形成しつつ螺旋回転させながら合成樹脂管を金型
から押し出す方法としては、金型の固定コアーの出口側
表面に螺旋リブに対応する螺旋状の凹溝または螺旋溝に
対応する螺旋状の凸条を形成しておく方法や、コアーが
回転するように設けた金型をクロスヘッド方式で接続す
る方法等がある。

【００１１】圧縮空気の吹き出し圧力は、パリソンの材
質，肉厚，温度，剛性や第１リングと第２リングとの間
隔，外径等によって適宜決定されるが、通常０．１〜１
kg／cm² 程度が好ましい。圧縮空気の温度は、パリソン
の内面を冷し過ぎないようにするためパリソンの温度と
略等しい程度まで予備加熱しておくことが好ましいが、
常温でも構わない。

【００１２】フォーミング手段での吸引圧力は、通常−
１００〜７００mmHg程度が好ましい。また、管を形成す
る合成樹脂としては、特に限定されないが、たとえば、
ポリ塩化ビニル、後塩素化ポリ塩化ビニル、ポリエチレ
ン，ナイロン等が挙げられ、さらに、上記のように固定
コアーの出口側に螺旋状の凹溝または凸条を設ける方法
で管を押出成形する場合には、見掛け粘度１０００ポイ
ズ以上になる合成樹脂が特に好ましい。

【００１３】すなわち、見掛け粘度が１０００ポイズ未
満になると、溶融樹脂が螺旋溝にスムーズに導かれず、
一旦螺旋溝に入った溶融樹脂が溝のない部分に押し出さ
れたりする。したがって、管の内面の本来平滑であるべ
き部分、すなわち、リブを形成していない部分に凹凸が
生じたり、不連続なリブが形成されたり、リブにささく
れが生じたりする恐れがある。また、押し出された後も
粘度が低いため、パリソン（半溶融状態の樹脂）がドロ
ーダウンしやすく真円の管にフォーミングしにくくなる
傾向がある。

【００１４】因に、通常、見掛け粘度が１０００ポイズ
未満の樹脂であっても炭酸カルシウム等を樹脂中にブレ
ンドするか、シランカップリング剤などによる化学架橋
等を利用すれば、見掛け粘度を１０００ポイズ以上に調
整することができる。この製造方法で得ることができる
合成樹脂管の内面螺旋リブまたは螺旋溝の条数は、排水
能力の限界水準の設定によって異なり、１条でもよいし
複数条にしても構わないが、内径８０〜２００mmの管の
場合、８〜１５条で、しかも、円周方向に均等に配置す
ることが好ましい。

【００１５】第１リングおよび第２リングは、パリソン
の内周面が当接する部分をできるだけ平滑にしておくこ
とが好ましく、通常は鉄製であるが、フッ素樹脂等の耐
熱性が高く、摩擦係数の小さい樹脂製にすることがより
好ましい。また、第１リングおよび第２リングの押出金
型側の周縁は、Ｒをつけて面取りしておくことが好まし
い。

【００１６】第１リングおよび第２リングの外周に形成
される溝の大きさは、第１リングがパリソンの螺旋リブ
の断面形状のほぼ同じ大きさで、第２リングがかなり大
きめにすることが好ましい。一方、第１リングおよび第
２リングの外周に形成される突条の大きさは、第１リン
グがパリソンの螺旋溝の断面形状とほぼ同じ大きさで、
第２リングがかなり小さめにすることが好ましい。

【００１７】

【作用】上記構成によれば、金型から所定速度で管軸方
向へ連続的に押し出されると同時に、螺旋リブ又は螺旋
溝の螺旋形状に沿って周方向に自転しつつ押し出されて
くるパリソンは、第１リングによって内側から支持され
たのち、第１リングと第２リングとの間に送り込まれた
圧縮空気によってフォーミング手段の入口内径よ少し大
きな径まで拡径され、その状態を保ったままフォーミン
グ手段に通され、吸引手段の吸引によって外壁面がフォ
ーミング手段の内壁面に密着しつつ整形冷却固化されて
所望径の内面螺旋リブ又は螺旋溝付き合成樹脂管とな
る。

【００１８】なお、パリソンの外径がフォーミング手段
の入口の内径に合わない場合は、圧縮空気の圧力を調整
することでパリソンの外径を調整できる。すなわち、圧
縮空気の圧力を上げればより拡径し、圧力を下げれば、
小径化する。また、第１リングと第２リングとの間に送
り込まれた圧縮空気は、第２リングの外径が第１リング
より小さいため、第２リングの外周面と拡径されたパリ
ソンとの間に生じる隙間から管の引取り方向へ排出され
る。

【００１９】一方、第１リングおよび第２リングを支持
軸に回転自在に支持することで、第１リングおよひ第２
リングは、パリソンの自転に伴って回転し、パリソンと
の間に摩擦抵抗が生じない。他方、一旦吸引手段の吸引
によって、パリソンがフォーミング手段の内壁面に密着
しつつフォーミング手段を通るようになると、圧縮空気
の吹き込みを停止しても、パリソンは吹き込みを行って
いる時と同じ状態でフォーミング手段によって整形され
るようになる。

【００２０】

【実施例】以下に、本発明を、その実施例をあらわす図
面を参照しつつ詳しく説明する。図１は本発明にかかる
押出成形方法を実施するのに用いる押出成形装置の１例
をあらわしている。図に示すように、この押出成形装置
Ａは、押出機１、金型２、フォーミング装置３、引取機
４、カッター６を備えている。

【００２１】押出金型２は、図２に示すように金型本体
２１、支持軸（リングサポータ）２２、第１リング２３
および第２リング２４を備えている。金型本体２１は、
通常のパイプ成形用金型と略同一の構造をしていて、図
３に示すように、ブレーカプレート２１ａ、アダプター
２１ｂ、後部２１ｃ、トピード２１ｄ、ブリッジ２１
ｅ、コアー２１ｆ、ランド２１ｇから構成されている。

【００２２】コアー２１ｆとランド２１ｇとの間に形成
される溶融樹脂通過部２１ｈのクリアランスは、押し出
し方向に向かってブリッジ２１ｅより徐々に狭くなって
いて、コアー２１ｆの先端には、コアー平行部（コアー
先端部）２１ｉが設けられている。コアー２１ｆは、コ
アー傾斜部２１ｊからコアー平行部２６ｉにかけて表面
に断面Ｖ字形の螺旋溝２１ｋが１２条等間隔に形成され
ていて、螺旋溝２１ｋの部分を除くとコアー平行部２１
ｉは、全長にわたってほぼ等しい径をしている。また，
ランド２１ｇとコアー平行部２１ｉとの隙間は、管軸
（金型２の中心線）と平行である。

【００２３】支持軸２２は、コアー２１ｆの軸の延長線
上にコアー２１ｆの先端から延出して設けられていて、
内部に中空部２２ａが形成されている。この中空部２２
ａは図３に示すように金型本体２１外から金型本体２１
内を通ってコアー２１ｆ先端まで達する圧縮空気の吹き
込み管２１ｍと連通している。また、第１リング２３お
よび第２リング２４は、図２に示すように、所定間隔を
開けて支持軸２２に回転自在に取付けられていて、図４
に示すようにパリソン５ａの内面に設けられた螺旋リブ
５１ａと略同じか少し大きめの溝２３ａ（２４ａ）が外
周面に螺旋リブと等ピッチに設けられている。

【００２４】支持軸２２の第１リング２３と第２リング
２４との間には、中空部２２ａへ送り込まれた圧縮空気
の吹き出し孔２２ｂが多数設けられている。フォーミン
グ装置３は、フォーミングチューブ３１と冷却水噴射ノ
ズル３２とを備えている。フォーミングチューブ３１
は、外側壁３１ａと内側壁３１ｂとによって囲まれた中
空筒状体であって、パキュームパイプ３１ｃから吸引す
ることよって内側壁３１ｂに設けられたスリット３１ｄ
・・・からパリソン５ａを吸引するようになっている。
また、外側壁３１ａに冷却水噴射ノズル３２から冷却水
を噴霧することによってパリソン５ａを冷却できるよう
になっている。

【００２５】つぎに、本実施例の製造方法を詳しく述べ
ると、まず、図３に示すように押出機１から金型２へ送
られた溶融樹脂１１が、コアー２１ｆとランド２１ｇと
の間に形成された溶融樹脂通過部２１ｈを通って金型本
体２１から図２に示すようにパリソン５ａとなって押し
出されるのであるが、コアー２１ｆの出口側表面に螺旋
溝２１ｋが形成されているので、金型本体２１から押し
出されるパリソン５ａは、所定の押出速度で管軸方向へ
押し出されるとともに、内面に螺旋溝２１ｋに対応する
螺旋リブが形成されつつ周方向に回転して押し出され
る。すなわち、パリソン５ａ部分に捩じりを加えたりす
ることなく垂れ流し状態で金型本体２１から押し出され
ると同時に内面に螺旋リブが形成される。

【００２６】押し出されたパリソン５ａは、図２に示す
ように第１リング２３によって一旦拡径されるととも
に、吹き出し孔２２ｂから第１リング２３と第２リング
２４との間に吹き込まれた圧縮空気によってフォーミン
グチューブ３１の入口内径とほぼ同じか少し大きめの径
に保持された状態でフォーミングチューブ３１に入る。
なお、第１リング２３および第２リング２４は、その外
周面に螺旋リブに対応する溝２３ａ（２４ａ）が形成さ
れ、この溝２３ａ（２４ａ）にパリソン５ａの螺旋リブ
が臨むとともに、支持軸２２に回転自在に支持されてい
るので、パリソン５ａの自転に伴って支持軸２２周りに
回転する。したがって、パリソン５ａ内面の螺旋リブが
潰れたり、パリソン５ａに捩じれなどの力が全く加わら
ない。

【００２７】フォーミングチューブ３１に入ったパリソ
ン５ａは、所望の径に整形されるとともに、冷却水噴射
ノズル３２から噴霧された冷却水によってフォーミング
チューブ３１越しに冷却されて固化し、所定の径の内面
螺旋リブ付き合成樹脂管５ｂとなって引取機４によって
連続的に引き取られたのち、切断機６で所定の長さに切
断される。

【００２８】なお、引取機４では、金型２からのパリソ
ン５ａの管軸方向への押出速度および押出によるパリソ
ン５ａの自転速度に同調させた引取速度で引き取られる
ようになっているので、パリソン５ａ部分に捩れ等の歪
みを生じさせることなく引き取ることができる。すなわ
ち、本実施例の方法によれば、第１リング２３と第２リ
ング２４との間に圧縮空気を吹き込むことで、パリソン
５ａをフォーミングチューブ３１の入口内径と略同じか
少し大きな外径としているため、圧縮空気の吹き込み圧
を調整することで、パリソン５ａの外径を自由に調整で
き、従来のように拡径手段とフォーミング手段との間隔
等に微細な調整が必要でなくなり、作業性が改善され
る。また、パリソン５ａ部分に強制的な捩じりが加わっ
たりすることがないため、内外に歪みがなく内面に螺旋
リブ５１が形成された内面螺旋リブ付き合成樹脂管５ｂ
を得ることができる。しかも、生産不良等もなくなり生
産性が向上する。

【００２９】なお、圧縮空気の吹き込みは、フォーミン
グチューブ３１の内周面にパリソン５ａの外周面が完全
に密着して順調に整形されだしたら、停止することもで
きる。図５は本発明にかかる内面螺旋リブ又は螺旋溝付
き合成樹脂管の製造方法に使用する金型の別実施例をあ
らわしている。

【００３０】図に示すように、この金型６は、金型本体
６１の出口側に表面に軸に平行な溝６２ａが形成された
回転コアー６２が設けられていて、この回転コアー６２
がチェーン駆動で回転する駆動軸６３の回転に伴って回
転するようになっている。駆動軸６３は、内部に圧縮空
気を送る孔６３ａが穿設されているとともに、金型本体
６１および回転コアー６２を貫通してフォーミング手段
側に突出しており、この突出部が支持軸６４となってい
る。

【００３１】そして、この支持軸６４に図示していない
が、前述の実施例と同様に第１リングおよび第２リング
が所定間隔を隔てて回動自在に支持されている。本発明
にかかる内面螺旋リブ又は螺旋溝付き合成樹脂管の製造
方法は、上記の実施例に限定されない。たとえば、上記
の実施例では、フォーミング手段としてフォーミングチ
ューブ３１を用いていたが、図６に示すようなフォーミ
ングリング１０６を用いたようなフォーミング装置を用
いるようにしても構わない。

【００３２】

【発明の効果】以上のように構成されているので、本発
明にかかる内面螺旋リブ又は螺旋溝付き合成樹脂管の製
造方法は、配管後に捩じれ等の変形を起こしたり、内部
を流れる温熱排水等の影響により螺旋リブが小さくなっ
たりせず、排水能力が半永久的に損なわれることがない
内面螺旋リブ又は螺旋溝付き合成樹脂管を生産性よく製
造することができる。

【００３３】そして、この合成樹脂管は、中層、高層等
の建築物の排水用縦管として用いれば、排水の流下速度
を効果的に減衰させ管内中心部に充分な通気を確保する
能力が半永久的に損なわれることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる内面螺旋リブ付き合成樹脂管の
製造方法を実施するのに用いる押出成形装置の１例をあ
らわす斜視図である。

【図２】図１の押出成形装置の押出金型およびフォーミ
ング装置部分をあらわす断面図である。

【図３】図１の押出成形装置の押出金型部分をあらわす
断面図である。

【図４】実施例１で用いた先端リングの正面図である。

【図５】図４の先端リングの側面半断面図である。

【図６】図１の押出成形装置のフォーミング装置の側面
図である。

【符号の説明】

２ 金型 ３ フォーミング装置（フォーミング手段） ４ 引取機 ５ａ パリソン ５ｂ 内面螺旋リブ付き合成樹脂管 ２２ 支持軸 ２３ 第１リング ２４ 第２リング ５１ａ 螺旋リブ

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内面に螺旋リブまたは螺旋溝を形成しつ
   つ押出金型からパリソンを連続的に押し出す工程と、 吸引手段を有するフォーミング手段に、この押し出され
   たパリソンを通して前記吸引手段によってパリソン外周
   面を吸引してフォーミング手段の内周面に密着させなが
   ら整形し冷却固化して所望の外径の内面螺旋リブ又は螺
   旋溝付きの管を形成する工程と、 押し出されたパリソンの押出速度及びパリソンの軸方向
   の自転速度にぼぼ同調させながら前記管を引取機で引き
   取る工程とを備える内面螺旋リブ又は螺旋溝付き合成樹
   脂管の製造方法であって、 フォーミング手段の入口内径と略同じ外径を有し、押出
   金型から連続的に押し出されるパリソンを拡径するパリ
   ソン内周面に形成された螺旋リブまたは螺旋溝の本数と
   同数で螺旋リブと略同じ大きさか少し大きめの凹溝また
   は螺旋溝と略同じ大きさか少し小さめの突条を外周に備
   える第１リングを押出金型とフォーミング手段との間に
   配置し、この第１リングより小径でパリソン内周面に形
   成された螺旋リブまたは螺旋溝の本数と同数で螺旋リブ
   と略同じ大きさか少し大きめの凹溝または螺旋溝と略同
   じ大きさか少し小さめの突条を外周に備える第２リング
   をフォーミング手段の内部に配置するとともに、第１リ
   ング，第２リングおよびパリソンで形成される空間内に
   圧縮空気を吹き込みながら押し出されたパリソンを内側
   から押し広げ、フォーミング手段入口の内径と略同じか
   少し大きな外径に予備整形したのち、このパリソンをフ
   ォーミング手段に通すことを特徴とする内面螺旋リブ又
   は溝付き合成樹脂管の製造方法。
2. 【請求項２】押出金型のコアーから支持軸をフォーミン
   グ手段の内部へ延出させ、この支持軸に第１リングおよ
   び第２リングを回転自在に支持させた請求項１に記載の
   内面螺旋リブ又は溝付き合成樹脂管の製造方法。
3. 【請求項３】パリソンが吸引手段によってフォーミング
   手段の内周面に完全に密着し予備成形が連続して行われ
   だした時点で圧縮空気の吹き込みを停止する請求項１ま
   たは請求項２に記載の内面螺旋リブ又は溝付き合成樹脂
   管の製造方法。