JP3542292B2 - オレフィン系樹脂製曲管の成形装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オレフィン系樹脂製曲管の成形装置に関し、更に詳しくは真円度及び均一な肉厚を保持し、シワのない曲管を成形するオレフィン系樹脂製曲管の成形装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
真直ぐの熱可塑性樹脂製管の素材から曲がった管を成形する工程は、プラスチックの２次加工に属し、殊に伸延を伴わない熱加工で行われている。従来、このような成形には、特開昭６２−２１５３１号に開示されている成形装置が用いられていた。図６はその代表図で、熱可塑性樹脂製管をスリーブ付熱可塑性樹脂製曲管の成形装置に押し込んだ状態を示す上金型（図示せず）を除いた平面図である。図６によると、スリーブ付熱可塑性樹脂製曲管の成形装置は、両スリーブ部分４９，５０と熱可塑性樹脂製管５１の外径に略同一径の内径を有する曲管部分とが形成された分割可能の金型５２と、熱可塑性樹脂製管５１の両端部へ圧入し真直ぐな管を金型内で曲げ成形しかつ熱可塑性樹脂製管５１へと加圧流体を供給するための孔５３，５４が穿設されたコア型５５，５６とから構成されている。
【０００３】
該成形装置の作動は以下の通りである。コア型５５，５６が後退状態で、心材５７が挿入された真直ぐな熱可塑性樹脂製管５１を装着する。次に、熱可塑性樹脂製管５１が装着された側のコア型５５の前進により、熱可塑性樹脂製管５１は、わずかな隙間を残して閉じられた状態の金型５２に挿入され、曲管部分を成形する。その後、金型５２を完全に密閉した後、両コア型５５，５６をさらに前進させ、スリーブ部分を成形し、両コア型５５，５６の孔５３，５４より熱可塑性樹脂製管５１に加圧流体を注入し、熱可塑性樹脂製管５１の腹部５９に生じたシワが延ばされる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記の成形装置による成形方法では、硬質塩化ビニル樹脂の様な比較的硬質の樹脂で曲管を作る場合は、曲管部の真円度が確保でき、かつ肉厚が均一な製品を得る事が出来るが、オレフィン系樹脂の樹脂製曲管を作る場合は、曲管の背部の肉厚が薄くなるという問題が発生することがあった。すなわち、均一な肉厚の樹脂製曲管が得られない場合があった。
【０００５】
本発明は、以上の様な従来技術の問題点に鑑みなされたもので、その目的は真円度が確保されると共に、肉厚の薄い部分がなく、均一な肉厚を有するオレフィン系樹脂製曲管の成形装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、かかる従来技術の問題点を解決するためになされたもので、素材管と略同一外径の両直管部分と素材管と略同一外径の曲管部分とが形成された分割可能の金型と、該素材管の両端部へ嵌合されるコア型を有するオレフィン系樹脂製曲管の成形装置において、少なくとも一方のコア型の後退状態で素材管の端部がコア型に装着可能であり、また、少なくとも一方のコア型には素材管の外径と略同一の外径を有するとともに素材管の軸線に対し傾斜した斜面を有する傾斜リングが装着され、該傾斜リングの厚肉側が、素材管成形後の背面側となる端面と接触するよう配置され、前記コア型の前進により該素材管を閉じられた状態の前記金型内に押込む様に構成され、前記コア型に該素材管内へ加圧流体を供給する孔を穿設したことを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のオレフィン系樹脂製曲管成形装置の実施例について図面を参考にして説明するが、本発明が本実施例に限定されないのは言うまでもない。
【０００８】
図１は本発明の実施例の金型の可動型及びプレス台上面盤を除いた平面図、図２は固定型に可動型を載置した金型がプレス台両面盤に挟まれた状態を示す正面図、図３は図１の要部拡大図、図４は図１の装置に素材管を装着した状態を示す平面図、図５は図１の装置に素材管を押し込んだ状態を示す平面図である。
【０００９】
図において、１は曲管を形成する金型の固定型であり、図２に示されているように可動型２と重ねあわせることにより素材管３が圧入される空間を形成している。言うまでもなく、固定型１はプレス台下面盤４、また、可動型２はプレス台上面盤５に固定されている。６及び７は、固定型１における素材管３の挿入側部８及び受け側部９に設けられた直管部分であり、素材管３の外径と略同一の内径を有している。１０は、上記直管部分６，７の間に位置した曲管部分であり、同様に素材管３の外径と略同一の内径を有している。可動型２も固定型１と同形状に形成されているということは言うまでもない。なお、固定型１及び可動型２の曲管部分１０は、図示された曲管に限定されるものでなく、角度の異なった曲管あるいはＳ字状ベンドでもよい。固定型１の挿入側部８の端面には、管受け部１１がボルトなどにより固定され、管受け部１１端面から、長尺の２本のガイド棒１２，１３が左右に、また、長尺の１本のフレーム棒１４がそれぞれ突設され支持板１５に螺着されている。ガイド棒１２，１３およびフレーム棒１４は、後記第１コア型１６が後退した時に素材管３の一端部が第１コア型１６に装着できる長さに形成されている（図４）。また、固定型１の受け側部９からは、短尺の２本のガイド棒１７，１８が左右に、また短尺の１本のフレーム棒１９がそれぞれ突設され、支持板３８に螺着されている。
【００１０】
１６は第１コア型で、図３に示すように先端部に素材管３の内径と略同一の外径を有する略円柱形状の挿入部２０、中間に素材管３の外径と略同一の外径を有する鍔部２１、さらに鍔部２１後方に後記第１取付基板２２に固定されている首部２３が一体的に形成されており、挿入部２０には、後記傾斜リング２４が装着されている。さらに第１コア型１６の内部中央には、軸線方向にエア吹出口２５が貫通して穿孔され、首部２３の側面部より軸線と直交方向に該エア吹出口２５と連通するエア供給口２６が穿孔されている。
【００１１】
２４は第１コア型１６の挿入部２０に装着され、鍔部２１のボルトで固定されている傾斜リングで、外径（軸線に対して垂直方向）は素材管３の外径と略同径を有し、素材管３端面と接触する面は第１コア型１６の軸線に対し約９４度の傾きαを持たせて形成されている（図３参照）。傾きαは９２度〜９５度に設定するのが好ましく、傾きαが９２度未満だと素材管３の背部側２８が薄肉になって偏肉の曲管が成形されてしまい、また、９５度より大きいと素材管３の内側にシワが発生してしまう。また、傾斜リング２４の厚肉側２７が素材管３の背部側２８となる端面と接触するように傾斜リング２４が第１コア型１６に装着されている（図４参照）。本実施例では、傾斜リング２４は第１コア型１６の鍔部２１に固定されているが、必ずしも固定される必要はなく、その場合は、傾斜リング２４を挿入部２０に回転不動状態に装着すれば良い。尚、傾斜リング２４は一体品に限定されず分割片から構成されたものでも良い。傾斜リング２４の材質は、樹脂製または金属製でもよく、特に限定されない。また、本実施例では、傾斜リング２４は第１コア型１６に装着されているが、後記第２コア型２９に装着してもよい。さらに、第１コア型１６、第２コア型２９の両方に装着してもよく、その時の傾斜リング２４の傾きαは９１度〜９２．５度設ければよい。
【００１２】
２２は第１取付基板で、支持板１５に螺着された両ガイド棒１２，１３に摺動可能に挿通されていて、前面には、前記のように第１コア型１６が固着され、背面には、支持板１５の背面に固着された第１油圧シリンダ３０内部に後部が摺動可能に配置され且つ前部が支持板１５を貫通しているピストンロッド３１が固着されている。
【００１３】
２９は第２コア型で、先端部に素材管３の内径と略同一の外径を有する略円柱形状の挿入部３２、中間に素材管３の外径と略同一の外径を有する鍔部３３、さらに鍔部３３の後方に首部３４が一体的に形成されている。また、第１コア型と同様にエア吹出口３５及びエア供給口３６が設けられている。
【００１４】
３７は第２取付基板で、第１取付基板２２と同様に両ガイド棒１７，１８に摺動可能に挿通されていて、前面には第２コア型２９が固着され、背面には、支持板３８の背面に固着された第２油圧シリンダ３９内部に後部が摺動可能に配置され且つ前部が支持板３８を貫通しているピストンロッド４０が固着されている。
【００１５】
また、３は第１コア型１６に嵌合されている素材管でオレフィン系樹脂製の管であり（図４参照）、ポリエチレン製、ポリプロピレン製の管が好適に用いられる。
【００１６】
なお、油圧シリンダ３０，３９の代わりにエアシリンダでもよく特に限定しない。
【００１７】
本実施例のオレフィン系樹脂製曲管成形装置の作動及びこれに基づいた曲管の製法について図１、図２、図４及び図５を用いて説明する。
【００１８】
該曲管は、素材管３の前処理工程、素材管３の装着工程、曲管成形の工程、素材管３内への加圧空気の吹き込み工程及び成形された曲管の取出し工程を経て得られる。以下に各工程ごとに説明する。
【００１９】
素材管３の前処理工程では、素材管３をあらかじめ材質に応じた融点付近の温度に保たれた炉中で加熱軟化しておく。
【００２０】
素材管３の装着工程では、第１油圧シリンダ３０及び第２油圧シリンダ３９の各ピストンロッド３１，４０を短縮しておき、素材管３を固定型１の管受け部１１と第１コア型１６との間に装着する。すなわち、素材管３の一方の端部を第１コア型１６の挿入部２０に装着し、また、他方を管受け部１１にセットする。この際、素材管３を押し込むときの摩擦抵抗減少のため及び金型による素材管３外面の損傷防止のため、固定型１と可動型２との間に若干の隙間を残して両金型を閉の状態にする。
【００２１】
曲管成形の工程では、第１油圧シリンダ３０のピストンロッド３１を伸延して素材管３の後端面４１に当接している傾斜リング２４が、第１コア型１６ととも常温に保持されている金型内に素材管３を金型の曲管部分１０の背部４２に沿って素材管３を若干圧縮させながら押し込み、素材管３の前端面４３が第２コア型２９の鍔部３３に当接すれば停止する。この時、素材管３の曲管部４４の背部４５の後端面４６を傾斜リング２４の肉厚側２７の管接触面が押す為、背部４５は腹部４７に比べ深く押し込まれるようになり、素材管３の曲管部４４の背部４５の肉厚だけが薄く成形されることなく均一の肉厚で成形できる。例えば、ポリエチレン製で口径が１５０mmの９０°曲管において、従来では、管の肉厚の基本寸法１５．８５±０．８５mmの範囲からはずれることがしばしばあったが、本発明によれば、常に管の肉厚の基本寸法の範囲での成形が可能である。
【００２２】
素材管３内への加圧空気の吹き込み工程は、素材管３が押し込まれた金型の固定型１と可動型２を完全に密閉した後、金型の加圧及び放置冷却を１５０mmの９０°曲管の場合、約３０分程度行いその間両コア型１６，２９に穿設されたエア吹出口２５，３５より常温の加圧空気が素材管３内に吹き込まれる。その時、第１コア型１６及び第２コア型２９をシール部として素材管３内部が密閉状態となり、素材管３を固定型１及び可動型２の曲管部分１０の内面に密着させるとともに、素材管３の腹部側４７に生じているシワは完全に延ばされる。また、素材管３内には加圧空気の圧力がかかっているので、素材管３の真円度を保つことができる。なお、エア吹出口２５，３５から素材管３内へ吹き込む加圧流体は加圧空気とは限らず、その特性に応じて適宜選定できる。
【００２３】
成形された曲管４８の取出し工程は、両コア型１６，２９をそれぞれ後退させ可動型２を上昇させ、成形された曲管４８を取出し、本実施例の作動の工程は完了する。
【００２４】
成形された曲管４８はその傾斜リング２４との接触側の端部を軸線と直交方向に切除することにより製品化される。また、第１コア型１６、第２コア型２９双方に傾斜リング２４を装着して成形された曲管４８も同様にして製品化される。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような構成をしているので、以下の効果が得られる。
（１）傾斜リングの厚肉側が、素材管（オレフィン系樹脂製管）の背部側端面と接触するように傾斜リングがコア型に装着してあるため、成形時には、素材管（オレフィン系樹脂製管）の背部側は腹部側に比べ深く金型内に押し込まれるようになり、素材管（オレフィン系樹脂製管）の背部側の肉厚が薄く成形されることがないので、均一な肉厚のオレフィン系樹脂製曲管を得ることができる。
（２）素材管（オレフィン系樹脂製管）内に加圧流体が供給されるので、素材管のしわが完全に延ばされ真円度が確保される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の可動型及びプレス台上面盤を除いた平面図である。
【図２】固定型に可動型を載置した金型がプレス台両面盤に挟まれた状態を示す正面図である。
【図３】図１の要部拡大図である。
【図４】図１の装置に素材管を装着した状態を示す平面図である。
【図５】図１の装置に素材管を押し込んだ状態を示す平面図である。
【図６】熱可塑性樹脂製管をスリーブ付熱可塑性樹脂製曲管の成形装置に押し込んだ状態を示す従来の成形装置の平面図である。
【符号の説明】
１…固定型
２…可動型
３…素材管
８…挿入側部
９…受け側部
１０…曲管部分
１１…管受け部
１６…第１コア型
２０，３２…挿入部
２１，３３…鍔部
２３，３４…首部
２４…傾斜リング
２５，３５…エア吹出口
２６，３６…エア供給口
２７…厚肉側
２８…背部側
２９…第２コア型
４２，４５…背部
４４…曲管部
４７…腹部側
４８…成形された曲管

Claims (1)

1. 素材管と略同一外径の両直管部分と素材管と略同一外径の曲管部分とが形成された分割可能の金型と、該素材管の両端部へ嵌合されるコア型とを有するオレフィン系樹脂製曲管の成形装置において、少なくとも一方のコア型の後退状態で素材管の端部がコア型に装着可能であり、また、少なくとも一方のコア型には素材管の外径と略同一の外径を有するとともに素材管の軸線に対し傾斜した斜面を有する傾斜リングが装着され、該傾斜リングの厚肉側が、素材管成形後の背部側となる端面と接触するよう配置され、前記コア型の前進により素材管を閉じられた状態の前記金型内に押込む様に構成され、前記コア型に素材管内へ加圧流体を供給する孔を穿設したことを特徴とするオレフィン系樹脂製曲管の成形装置。

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