JP3857941B2 - 可撓性複合管の製造方法及び製造装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は流体輸送管用、電線管用、ケーブル鎧装管用等に使用される可撓性複合管の製造方法及び製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、流体輸送管としては短尺な剛性金属管を長手方向に接続したパイプラインあるいはプラスチック管を主体とした可撓性複合管が用いられる。後者の可撓性複合管は、例えば、図３に示すように、曲げによるプラスチック管３の座屈を防止したり、プラスチック管３内部に付着する原油、泥等の汚損物等をワイヤー、ブラシ等を用いて定期的に清掃する際、管内面が外傷を受けないように保護したりするために、プラスチック管３内にインターロック管１を設け、更に、プラスチック管３の上に必要に応じてプラスチック管３を内圧及び軸力から補強するための金属補強層４及びプラスチックの外部シース７を設けて構成される。
【０００３】
更に詳細に説明すると、インターロック管１は、図４に詳細に示すように、鋼製の金属テープ２の両側縁をＳ字状又は図示しないがＺ字状に折り曲げて係合用フック２Ａ、２Ｂを形成し、金属テープ２を所定のピッチでスパイラル状に巻回して隣接する係合用フック２Ａ、２Ｂ同士を互いにかみ合わせてスパイラル状の係合部１Ａを形成することにより設けられる。プラスチック管３はインターロック管１の上にナイロン、高密度ポリエチレン等のプラスチック材を押し出し被覆して設けられる。
【０００４】
金属補強層４は中央に凹部を有し、両側縁に凸部を有する断面略Ｃ字状の鋼条を２層逆向きに重ね合わせて凹凸部を互いにかみ合わせながら短ピッチで巻回して形成される内圧補強層５と、内圧補強層５の上に複数本の平型鋼条を内側層と外側層の巻回方向が互いに逆向きになるように内外２層に長ピッチで巻回して形成される軸力補強層６とから構成される。なお、８は必要に応じてインターロック管１とプラスチック管３との間、金属補強層４の内圧補強層５と軸力補強層６との間、軸力補強層６の平型鋼条間、軸力補強層６と外部シース７との間に、紙、布、プラスチック等のテープをスパイラル状に又は縦添え状に巻き付けることにより形成されたテープ巻層、樹脂押出緩衝層等の介在層である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような可撓性複合管を構成するインターロック管１は、その構造上の特徴から伸縮自在で可撓性に富む反面、伸縮自在であることから、外力の作用で伸びたり、縮んだりし易い欠点がある。そこで、可撓性複合管を製造するために、インターロック管１の上に直接又は介在層を介してプラスチック材を押し出し被覆してプラスチック管３を設ける際、遅くともその押し出し被覆工程までインターロック管１を走行させる途中で、インターロック管１に無理な張力や圧縮力が作用し、このため、インターロック管１の係合部１Ａ間のピッチＰ（図４参照）が変動してばらつきが生じ易くなる。このような状態で、インターロック管１の上に直接又は介在層を介してプラスチック材を押し出し被覆してプラスチック管３を設けると、インターロック管１の係合部１Ａ間のピッチＰにばらつきが生じた状態の可撓性複合管が製造される危険性が高くなる。
【０００６】
一般に、インターロック管１の係合部１Ａ間のピッチＰはその係合部１Ａの管軸方向の伸び量と縮み量が等しくなる中立ピッチ長に等しくなることが望ましい。ところが、インターロック管１の係合部１Ａ間のピッチＰにばらつきが生じると、インターロック管１の長手方向に沿って係合部１Ａ間のピッチＰが中立ピッチ長より長くなったり、短くなったりする個所ができて、ピッチＰが変動した個所の係合部１Ａは伸びるけれども殆ど縮まないとか、縮むけれども殆ど伸びないという状態になり、可撓性複合管の曲げ特性が安定しなくなるという問題が生じる。
【０００７】
例えば、可撓性複合管におけるインターロック管１のある係合部１Ａ間のピッチＰが前記中立ピッチ長よりも長くなり過ぎて伸び切った状態にあると、この部分で可撓性複合管を曲げた場合、曲げによって引張歪が作用する曲げの外側ではその伸びを吸収することができなくなる。プラスチック管３を設ける前ならば、このような状態でも、曲げの内側が容易に縮むので、インターロック管１を曲げることが可能であるが、プラスチック管２でインターロック管１の外側を補強してしまうと、曲げの内側の縮みが大きく拘束されてしまうため、インターロック管１の係合部１Ａの係合用フック２Ａ、２Ｂが変形してしまう等の不具合が生じる。
【０００８】
逆に他の係合部１Ａ間のピッチＰが中立ピッチ長よりも小さ過ぎて縮み切った状態にあるときにも同様な不具合が生じる。即ち、この部分で可撓性複合管を曲げた場合、曲げによって圧縮歪が作用する曲げの内側ではその縮みを吸収することができなくなる。プラスチック管３を設ける前ならば、このような状態でも、曲げの外側が容易に伸びるので、インターロック管１を曲げることが可能であるが、プラスチック管２でインターロック管１の外側を補強してしまうと、曲げの外側の伸びが大きく拘束されてしまう。このような問題は、前記流体輸送管用の可撓性複合管ばかりでなく、電線管用又はケーブル鎧装管用等として使用される可撓性複合管についても同様に生じる。
【０００９】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、インターロック管の係合部間のピッチが中立ピッチ長に等しくなって、そのピッチ変動、ばらつきが減少し、安定した曲げ特性を有する可撓性複合管を能率よく製造することができる可撓性複合管の製造方法及び製造装置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】
本発明の請求項１に記載された発明は、金属テープの両側縁をＳ字状又はＺ字状に折り曲げて係合用フックを形成し、金属テープを所定のピッチでスパイラル状に巻回して隣接する係合用フック同士を互いにかみ合わせてスパイラル状の係合部を形成してなるインターロック管の上に、直接又は介在層を介してプラスチック材を押し出し被覆してプラスチック管を設ける可撓性複合管の製造方法において、前記インターロック管の上に遅くともプラスチック管を設ける前に、インターロック管の係合部を管軸方向に引き伸ばして係合部間のピッチを係合部の伸び量と縮み量が等しくなる中立ピッチ長よりも一旦長くし、その後、前記係合部のピッチを短くして中立ピッチ長に等しくなるように調整し、前記係合部のピッチを中立ピッチ長に保持した状態で、インターロック管の上に直接又は介在層を介してプラスチック材を押し出し被覆してプラスチック管を設ける構成になっている。
【００１１】
このような構成によると、遅くともインターロック管の上にプラスチック材を押し出し被覆してプラスチック管を設ける際、インターロック管に無理な張力や圧縮力が作用して、インターロック管の係合部間のピッチが変動してばらつくようなことがなくなり、インターロック管の係合部間のピッチがほぼ中立ピッチ長に保持されるので、安定した曲げ特性を有する可撓性複合管を製造することができる。
【００１２】
本発明の請求項２に記載された発明は、請求項１記載のインターロック管の係合部を管軸方向に引き伸ばして係合部のピッチを係合部の伸び量と縮み量が等しくなる中立ピッチ長よりも一旦長くする係合部ピッチ拡大機と、中立ピッチ長よりも長くされた係合部のピッチを短くして中立ピッチ長に等しくなるように調整する係合部ピッチ調整機と、係合部のピッチが中立ピッチ長に調整されたインターロック管の上に直接又は介在層を介してプラスチック材を押し出し被覆してプラスチック管を設けるプラスチック管押出機とを備え、前記係合部ピッチ調整機が、ウオーム軸の外周にインターロック管の係合部の中立ピッチ長に等しいピッチを有するスパイラル状の歯が突設される複数本のウオームと、そのウオームをインターロック管の繰り出し速度に合わせて回転駆動させる駆動源とを有し、複数本のウオームを、その歯がインターロック管の係合部間の隙間に食い込むように、インターロック管の外周に回転自在に配設することにより構成されている。
【００１３】
このような構成によると、ウオームを有する係合部ピッチ調整機を用いて、遅くともプラスチック管を設ける前におけるインターロック管の係合部間のピッチを中立ピッチ長に等しくなるように調整するので、全長にわたり安定した曲げ特性を有する可撓性複合管を能率よく安価に製造することができる。
【００１４】
本発明の請求項３に記載された発明は、請求項１記載のインターロック管の係合部を管軸方向に引き伸ばして係合部のピッチを係合部の伸び量と縮み量が等しくなる中立ピッチ長よりも一旦長くする係合部ピッチ拡大機と、中立ピッチ長よりも長くされた係合部のピッチを短くして中立ピッチ長に等しくなるように調整する係合部ピッチ調整機と、係合部のピッチが中立ピッチ長に調整されたインターロック管の上に直接又は介在層を介してプラスチック材を押し出し被覆してプラスチック管を設けるプラスチック管押出機とを備え、前記係合部ピッチ調整機が、ウオーム軸の外周にインターロック管の進行方向の上流側では係合部間の中立ピッチ長よりも長く、下流側では中立ピッチ長に等しくなるように上流側から下流側に向けて徐々に短くなるピッチを有するスパイラル状の歯が突設されている複数本のウオームと、そのウオームをインターロック管の繰り出し速度に合わせて回転駆動させる駆動源とを有し、複数本のウオームを、その歯がインターロック管の係合部間の隙間に食い込むように、インターロック管の外周に回転自在に配設することにより構成されている。
【００１５】
このような構成によると、係合部ピッチ調整機のウオームの歯がインターロック管の係合部間の隙間に確実に食い込むので、インターロック管の係合部間のピッチをより円滑に中立ピッチ長に等しくなるように調整することが可能になり、より安定した曲げ特性を有する可撓性複合管を製造することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面により説明する。図１は本発明に係る可撓性複合管の製造装置の一実施形態を示す概略線図、図２はその主要部である係合部ピッチ調整機の使用状態を拡大して示す説明図である。なお、従来の技術で説明したものと同一構成、機能を有するものについては同一符号を用い、重複を避けるために説明を省略又は簡略にする。
【００１７】
本実施形態の可撓性複合管の製造装置は、図１に示すように、インターロック管１を繰り出す繰出機９、インターロック管１の係合部ピッチ拡大機１０、係合部ピッチ調整機１１、プラスチック管押出機１２、可撓性複合管Ａの引取機１３を備え、インターロック管の進行方向に沿ってタンデムに配設（縦配設）して構成されている。
【００１８】
係合部ピッチ拡大機１０は、例えば、２台の無限軌道式引取機１０Ａ、１０Ｂをインターロック管１の進行方向に沿ってタンデムに配設して構成され、繰出機９より繰り出されたインターロック管１を引き取って後方に配設された係合部ピッチ調整機１１に供給する。インターロック管１を引き取る際、前段に配設された無限軌道式引取機１０Ａの引取速度よりも後段に配設された無限軌道式引取機１０Ｂの引取速度の方が常時大きくなるように制御手段（図示せず）により制御されている。これにより、係合部ピッチ拡大機１０で引き取られるインターロック管１の係合部１Ａが管軸方向に引き伸ばされて、係合部間のピッチがこの拡大機１０に入る前よりも長くなる。無限軌道式引取機１０Ａ、１０Ｂの引取速度差が大きくなるほど、そのピッチが長くなる。そこで、前記引取速度差を所望の大きさに設定することにより、インターロック管１の係合部１Ａ間のピッチが係合部１Ａの伸び量と縮み量が等しくなる中立ピッチ長よりも長くなるように制御されている。
【００１９】
なお、インターロック管１を許容される最大まで引き伸ばし、係合部１Ａ間のピッチを係合部１Ａの伸び量が最大になるまで長くしておくと、係合部ピッチ調整機１１で係合部１Ａのピッチを短くして、該ピッチをより確実に前記中立ピッチ長に等しくなるように調整することができるので好ましい。
【００２０】
係合部ピッチ調整機１１は係合部ピッチ拡大機１０の後方に配設されて、中立ピッチ長よりも長くされた係合部１Ａのピッチを短くして中立ピッチ長に等しくなるように調整する機能を有する。この係合部ピッチ調整機１１は、図２に示すように、ウオーム軸１６の外周にスパイラル状の歯１７が突設される２本のウオーム１４、１５と、２本のウオーム１４、１５を歯車、チェーン、ベルト等の伝動手段１９を介して連結され、インターロック管１の繰り出し速度に合わせて回転駆動させるモータ等の駆動源１８とを有する。
【００２１】
ウオーム１４、１５の歯１７は、インターロック管１の係合部１Ａとは逆巻き方向へスパイラル状にウオーム軸１６の外周に突設され、先端が三角状に先細るように形成されている。ウオーム１４、１５はインターロック管１の外周に１８０度対向するように回転自在に配設され、各スパイラル状の歯１７の先細り先端部がインターロック管１の係合部１Ａ間の隙間に食い込むようになっている。そして、ウオーム１４、１５を、図２の矢印方向へ繰り出されるインターロック管１の繰り出し速度に応じて駆動源１８により回転駆動させる。
【００２２】
前記ウオーム１４、１５のスパイラル状の歯１７は、インターロック管１の進行方向の上流側（図２の右側）の部分のピッチＰ１が、インターロック管１の係合部間の前記中立ピッチ長よりも長くなり、進行方向の下流側（図２の左側）の部分のピッチＰ２が前記中立ピッチ長に等しくなり、中間部分のピッチが上流側から下流側に向けて徐々に短くなるように突設されている。
【００２３】
このように、ウオーム１４、１５のスパイラル状の歯１７のピッチが、インターロック管の進行方向の上流側では係合部間の中立ピッチ長よりも長く、下流側では中立ピッチ長に等しくなるように上流側から下流側に向けて徐々に短くなるように構成されていると、ウオーム１４、１５のスパイラル状の歯１７がインターロック管１の係合部１Ａ間の隙間に確実に食い込むと共に、徐々に短くなるスパイラル状の歯１７に案内されて、インターロック管１の係合部１Ａ間のピッチをより円滑に中立ピッチ長に等しくなるように調整することが可能になり、より安定した曲げ特性を有する可撓性複合管を製造することができるので好ましい。
【００２４】
なお、ウオーム１４、１５のスパイラル状の歯１７のピッチは、図示省略するが、インターロック管１の進行方向の上流側から下流側に向けて該管１の前記中立ピッチ長に等しくなるように構成してもよい。このような構成のウオームを使用しても、プラスチック管１を設ける際、インターロック管１の係合部１Ａ間のピッチを中立ピッチ長に保持することができる。
【００２５】
また、本実施形態では、２本のウオーム１４、１５をインターロック管１の外周に１８０度対向するように配設したが、３本以上のウオームを配設するようにしてもよい。３本のウオームを配設する場合には周方向に１２０度の間隔を隔てて配設し、４本のウオームを配設する場合には、周方向に９０度の間隔を隔てて配設するのが望ましい。
【００２６】
プラスチック管押出機１２は、プラスチック材の押出部１２Ａとクロスヘッド１２Ｂとで構成され、係合部ピッチ調整機１１の後方に配設される。押出部１２Ａで溶融されたプラスチック材がクロスヘッド１２Ｂ内に挿通されたインターロック管１の上に押し出し被覆されてプラスチック管３が設けられ、可撓性複合管Ａになる。
【００２７】
なお、可撓性複合管Ａの構成によっては、インターロック管１の上にプラスチック管３を設ける前に、インターロック管１の上に、インターロック管１の係合部１Ａ間の溝内へのプラスチック材の食い込み防止、係合部１Ａ間のピッチずれ抑制、プラスチック管押出機１２のニップル温度低下防止等のために、テープのスパイラル、縦添え巻きによるテープ巻層、樹脂押出緩衝層等の介在層８を設ける場合がある。この場合には、図１に示すプラスチック管押出機１２に代えて介在層形成機（図示せず）が配設される。その場合には、介在層形成機の手前側に前記係合部ピッチ調整機１１が配設されて、インターロック管１の係合部間のピッチが中立ピッチ長に等しくなるように調整される。このようにして外周に介在層８が設けられたインターロック管１の上に、介在層形成機の後段に縦配設され、又は別場所に配設されたプラスチック管押出機１２により、プラスチック材を押し出し被覆してプラスチック管３を設けられる。
【００２８】
前記可撓性複合管Ａを電線管用、ケーブル鎧装管用として使用する場合、簡単な構造の流体輸送管用として使用する場合の製造装置の主要構成は以上の通りである。また、図３に示す構成の流体輸送管を製造する場合には、図示省略するが、更に、前記プラスチック管３の上に、金属補強層４を設ける補強層形成機及びプラスチックの外部シース７を設けるシース押出機を備える。
【００２９】
本発明の可撓性複合管の製造装置は以上のような構成になっている。この装置はウオーム１４、１５を有する係合部ピッチ調整機１１を用いて、遅くともプラスチック管３を設ける前に、インターロック管１の係合部１Ａ間のピッチを中立ピッチ長に等しくなるように調整するので、全長にわたり安定した曲げ特性を有する可撓性複合管Ａを能率よく安価に製造することができる。
【００３０】
前記実施形態の製造装置を用いて本発明の可撓性複合管Ａの製造方法を図１、２及び必要に応じて図３、４により説明すると、予め、金属テープ２の両側縁をＳ字状又はＺ字状に折り曲げて係合用フック２Ａ、２Ｂを形成し、金属テープ２を所定のピッチでスパイラル状に巻回して隣接する係合用フック２Ａ、２Ｂ同士を互いにかみ合わせてスパイラル状の係合部１Ａを形成してなるインターロック管１を製作してドラムに巻き取り、繰出機９に支持させる。
【００３１】
次に、繰出機９からインターロック管１を繰り出して係合部ピッチ拡大機１０に供給し、そこで、インターロック管１の係合部１Ａを例えば伸び量が最大になるまで引き伸ばして係合部１Ａ間のピッチを前記中立ピッチ長よりも一旦長くする。
【００３２】
次に、インターロック管１の係合部１Ａを前記のように最大に引き伸ばして、係合部１Ａ間のピッチを中立ピッチ長より長くした状態で、インターロック管１を係合部ピッチ調整機１１に供給し、そこで、前記係合部１Ａ間のピッチを短くして中立ピッチ長に等しくなるように調整する。
【００３３】
次に、インターロック管１の係合部１Ａ間のピッチを中立ピッチ長に保持した状態で、このインターロック管１をプラスチック管押出機３に供給し、インターロック管１の上にナイロン、高密度ポリエチレン等のプラスチック材を押し出し被覆してプラスチック管３を設ける。なお、インターロック管１とプラスチック管３との間にテープ巻層、樹脂押出緩衝層等の介在層８が介在される場合には、インターロック管１の係合部１Ａ間のピッチを中立ピッチ長に保持した状態で、このインターロック管１をプラスチック管押出機１３に供給する前に一旦介在層形成機（図示せず）に供給して介在層８を設け、その後、介在層形成機の後段に、又は別場所に配設されたプラスチック管押出機１２で、前記介在層８の上にプラスチック管３を設ける。
【００３４】
次に、その可撓性複合管の構成によっては、更に、その上に金属補強層形成機で金属補強層４を設け、シース押出機で外部シース７を設け、必要に応じて金属補強層４内、又は、金属補強層４と外部シース７間にテープ巻層、樹脂押出緩衝層等の介在層８を介在させることにより可撓性複合管Ａを製造する。このようにして可撓性複合管Ａを製造するので、インターロック管１の係合部１Ａ間のピッチが変動してばらつくようなことがなくなり、安定した曲げ特性を有する可撓性複合管Ａを製造することができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１に記載された可撓性複合管の製造方法によると、遅くともインターロック管の上にプラスチック材を押し出し被覆してプラスチック管を設ける際、インターロック管に無理な張力や圧縮力が作用して、インターロック管の係合部間のピッチが変動してばらつくようなことがなくなり、インターロック管の係合部間のピッチがほぼ中立ピッチ長に保持されるので、安定した曲げ特性を有する可撓性複合管を製造することができる。
【００３６】
本発明の請求項２に記載された可撓性複合管の製造装置によると、ウオームを有する係合部ピッチ調整機を用いて、遅くともプラスチック管を設ける前におけるインターロック管の係合部間のピッチを中立ピッチ長に等しくなるように調整するので、全長にわたり安定した曲げ特性を有する可撓性複合管を能率よく安価に製造することができる。
【００３７】
本発明の請求項３に記載された可撓性複合管の製造装置によると、係合部ピッチ調整機のウオームとして、ウオーム軸の外周にインターロック管の進行方向の上流側では係合部間の中立ピッチ長よりも長く、下流側では中立ピッチ長に等しくなるように上流側から下流側に向けて徐々に短くなるピッチを有するスパイラル状の歯が突設される構成のウオームを使用するので、インターロック管の係合部間のピッチをより円滑に中立ピッチ長に等しくなるように調整することが可能になり、より安定した曲げ特性を有する可撓性複合管を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る可撓性複合管の製造装置の一実施形態を示す概略線図である。
【図２】図１の製造装置の主要部である係合部ピッチ調整機の使用状態を拡大して示す説明図である。
【図３】流体輸送に用いられる可撓性複合管を一部破断した斜視図である。
【図４】図３の可撓性複合管において、インターロック管の係合部の一部拡大断面図である。
【符号の説明】
１ インターロック管
１Ａ 係合部
２ 金属テープ
２Ａ 係合用フック
２Ｂ 係合用フック
３ プラスチック管
４ 金属補強層
５ 内圧補強層
６ 軸力補強層
７ 外部シース
８ 介在層
９ 繰出機
１０ 係合部ピッチ拡大機
１０Ａ 無限軌道式引取機
１０Ｂ 無限軌道式引取機
１１ 係合部ピッチ調整機
１２ プラスチック管押出機
１２Ａ 押出部
１２Ｂ クロスヘッド
１３ 引取機
１４ ウオーム
１５ ウオーム
１６ ウオーム軸
１７ スパイラル状の歯
１８ 駆動源
１９ 伝動手段
Ａ 可撓性複合管
Ｐ ピッチ
Ｐ１ ピッチ
Ｐ２ ピッチ
【発明の属する技術分野】
本発明は流体輸送管用、電線管用、ケーブル鎧装管用等に使用される可撓性複合管の製造方法及び製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、流体輸送管としては短尺な剛性金属管を長手方向に接続したパイプラインあるいはプラスチック管を主体とした可撓性複合管が用いられる。後者の可撓性複合管は、例えば、図３に示すように、曲げによるプラスチック管３の座屈を防止したり、プラスチック管３内部に付着する原油、泥等の汚損物等をワイヤー、ブラシ等を用いて定期的に清掃する際、管内面が外傷を受けないように保護したりするために、プラスチック管３内にインターロック管１を設け、更に、プラスチック管３の上に必要に応じてプラスチック管３を内圧及び軸力から補強するための金属補強層４及びプラスチックの外部シース７を設けて構成される。
【０００３】
更に詳細に説明すると、インターロック管１は、図４に詳細に示すように、鋼製の金属テープ２の両側縁をＳ字状又は図示しないがＺ字状に折り曲げて係合用フック２Ａ、２Ｂを形成し、金属テープ２を所定のピッチでスパイラル状に巻回して隣接する係合用フック２Ａ、２Ｂ同士を互いにかみ合わせてスパイラル状の係合部１Ａを形成することにより設けられる。プラスチック管３はインターロック管１の上にナイロン、高密度ポリエチレン等のプラスチック材を押し出し被覆して設けられる。
【０００４】
金属補強層４は中央に凹部を有し、両側縁に凸部を有する断面略Ｃ字状の鋼条を２層逆向きに重ね合わせて凹凸部を互いにかみ合わせながら短ピッチで巻回して形成される内圧補強層５と、内圧補強層５の上に複数本の平型鋼条を内側層と外側層の巻回方向が互いに逆向きになるように内外２層に長ピッチで巻回して形成される軸力補強層６とから構成される。なお、８は必要に応じてインターロック管１とプラスチック管３との間、金属補強層４の内圧補強層５と軸力補強層６との間、軸力補強層６の平型鋼条間、軸力補強層６と外部シース７との間に、紙、布、プラスチック等のテープをスパイラル状に又は縦添え状に巻き付けることにより形成されたテープ巻層、樹脂押出緩衝層等の介在層である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような可撓性複合管を構成するインターロック管１は、その構造上の特徴から伸縮自在で可撓性に富む反面、伸縮自在であることから、外力の作用で伸びたり、縮んだりし易い欠点がある。そこで、可撓性複合管を製造するために、インターロック管１の上に直接又は介在層を介してプラスチック材を押し出し被覆してプラスチック管３を設ける際、遅くともその押し出し被覆工程までインターロック管１を走行させる途中で、インターロック管１に無理な張力や圧縮力が作用し、このため、インターロック管１の係合部１Ａ間のピッチＰ（図４参照）が変動してばらつきが生じ易くなる。このような状態で、インターロック管１の上に直接又は介在層を介してプラスチック材を押し出し被覆してプラスチック管３を設けると、インターロック管１の係合部１Ａ間のピッチＰにばらつきが生じた状態の可撓性複合管が製造される危険性が高くなる。
【０００６】
一般に、インターロック管１の係合部１Ａ間のピッチＰはその係合部１Ａの管軸方向の伸び量と縮み量が等しくなる中立ピッチ長に等しくなることが望ましい。ところが、インターロック管１の係合部１Ａ間のピッチＰにばらつきが生じると、インターロック管１の長手方向に沿って係合部１Ａ間のピッチＰが中立ピッチ長より長くなったり、短くなったりする個所ができて、ピッチＰが変動した個所の係合部１Ａは伸びるけれども殆ど縮まないとか、縮むけれども殆ど伸びないという状態になり、可撓性複合管の曲げ特性が安定しなくなるという問題が生じる。
【０００７】
例えば、可撓性複合管におけるインターロック管１のある係合部１Ａ間のピッチＰが前記中立ピッチ長よりも長くなり過ぎて伸び切った状態にあると、この部分で可撓性複合管を曲げた場合、曲げによって引張歪が作用する曲げの外側ではその伸びを吸収することができなくなる。プラスチック管３を設ける前ならば、このような状態でも、曲げの内側が容易に縮むので、インターロック管１を曲げることが可能であるが、プラスチック管２でインターロック管１の外側を補強してしまうと、曲げの内側の縮みが大きく拘束されてしまうため、インターロック管１の係合部１Ａの係合用フック２Ａ、２Ｂが変形してしまう等の不具合が生じる。
【０００８】
逆に他の係合部１Ａ間のピッチＰが中立ピッチ長よりも小さ過ぎて縮み切った状態にあるときにも同様な不具合が生じる。即ち、この部分で可撓性複合管を曲げた場合、曲げによって圧縮歪が作用する曲げの内側ではその縮みを吸収することができなくなる。プラスチック管３を設ける前ならば、このような状態でも、曲げの外側が容易に伸びるので、インターロック管１を曲げることが可能であるが、プラスチック管２でインターロック管１の外側を補強してしまうと、曲げの外側の伸びが大きく拘束されてしまう。このような問題は、前記流体輸送管用の可撓性複合管ばかりでなく、電線管用又はケーブル鎧装管用等として使用される可撓性複合管についても同様に生じる。
【０００９】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、インターロック管の係合部間のピッチが中立ピッチ長に等しくなって、そのピッチ変動、ばらつきが減少し、安定した曲げ特性を有する可撓性複合管を能率よく製造することができる可撓性複合管の製造方法及び製造装置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】
本発明の請求項１に記載された発明は、金属テープの両側縁をＳ字状又はＺ字状に折り曲げて係合用フックを形成し、金属テープを所定のピッチでスパイラル状に巻回して隣接する係合用フック同士を互いにかみ合わせてスパイラル状の係合部を形成してなるインターロック管の上に、直接又は介在層を介してプラスチック材を押し出し被覆してプラスチック管を設ける可撓性複合管の製造方法において、前記インターロック管の上に遅くともプラスチック管を設ける前に、インターロック管の係合部を管軸方向に引き伸ばして係合部間のピッチを係合部の伸び量と縮み量が等しくなる中立ピッチ長よりも一旦長くし、その後、前記係合部のピッチを短くして中立ピッチ長に等しくなるように調整し、前記係合部のピッチを中立ピッチ長に保持した状態で、インターロック管の上に直接又は介在層を介してプラスチック材を押し出し被覆してプラスチック管を設ける構成になっている。
【００１１】
このような構成によると、遅くともインターロック管の上にプラスチック材を押し出し被覆してプラスチック管を設ける際、インターロック管に無理な張力や圧縮力が作用して、インターロック管の係合部間のピッチが変動してばらつくようなことがなくなり、インターロック管の係合部間のピッチがほぼ中立ピッチ長に保持されるので、安定した曲げ特性を有する可撓性複合管を製造することができる。
【００１２】
本発明の請求項２に記載された発明は、請求項１記載のインターロック管の係合部を管軸方向に引き伸ばして係合部のピッチを係合部の伸び量と縮み量が等しくなる中立ピッチ長よりも一旦長くする係合部ピッチ拡大機と、中立ピッチ長よりも長くされた係合部のピッチを短くして中立ピッチ長に等しくなるように調整する係合部ピッチ調整機と、係合部のピッチが中立ピッチ長に調整されたインターロック管の上に直接又は介在層を介してプラスチック材を押し出し被覆してプラスチック管を設けるプラスチック管押出機とを備え、前記係合部ピッチ調整機が、ウオーム軸の外周にインターロック管の係合部の中立ピッチ長に等しいピッチを有するスパイラル状の歯が突設される複数本のウオームと、そのウオームをインターロック管の繰り出し速度に合わせて回転駆動させる駆動源とを有し、複数本のウオームを、その歯がインターロック管の係合部間の隙間に食い込むように、インターロック管の外周に回転自在に配設することにより構成されている。
【００１３】
このような構成によると、ウオームを有する係合部ピッチ調整機を用いて、遅くともプラスチック管を設ける前におけるインターロック管の係合部間のピッチを中立ピッチ長に等しくなるように調整するので、全長にわたり安定した曲げ特性を有する可撓性複合管を能率よく安価に製造することができる。
【００１４】
本発明の請求項３に記載された発明は、請求項１記載のインターロック管の係合部を管軸方向に引き伸ばして係合部のピッチを係合部の伸び量と縮み量が等しくなる中立ピッチ長よりも一旦長くする係合部ピッチ拡大機と、中立ピッチ長よりも長くされた係合部のピッチを短くして中立ピッチ長に等しくなるように調整する係合部ピッチ調整機と、係合部のピッチが中立ピッチ長に調整されたインターロック管の上に直接又は介在層を介してプラスチック材を押し出し被覆してプラスチック管を設けるプラスチック管押出機とを備え、前記係合部ピッチ調整機が、ウオーム軸の外周にインターロック管の進行方向の上流側では係合部間の中立ピッチ長よりも長く、下流側では中立ピッチ長に等しくなるように上流側から下流側に向けて徐々に短くなるピッチを有するスパイラル状の歯が突設されている複数本のウオームと、そのウオームをインターロック管の繰り出し速度に合わせて回転駆動させる駆動源とを有し、複数本のウオームを、その歯がインターロック管の係合部間の隙間に食い込むように、インターロック管の外周に回転自在に配設することにより構成されている。
【００１５】
このような構成によると、係合部ピッチ調整機のウオームの歯がインターロック管の係合部間の隙間に確実に食い込むので、インターロック管の係合部間のピッチをより円滑に中立ピッチ長に等しくなるように調整することが可能になり、より安定した曲げ特性を有する可撓性複合管を製造することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面により説明する。図１は本発明に係る可撓性複合管の製造装置の一実施形態を示す概略線図、図２はその主要部である係合部ピッチ調整機の使用状態を拡大して示す説明図である。なお、従来の技術で説明したものと同一構成、機能を有するものについては同一符号を用い、重複を避けるために説明を省略又は簡略にする。
【００１７】
本実施形態の可撓性複合管の製造装置は、図１に示すように、インターロック管１を繰り出す繰出機９、インターロック管１の係合部ピッチ拡大機１０、係合部ピッチ調整機１１、プラスチック管押出機１２、可撓性複合管Ａの引取機１３を備え、インターロック管の進行方向に沿ってタンデムに配設（縦配設）して構成されている。
【００１８】
係合部ピッチ拡大機１０は、例えば、２台の無限軌道式引取機１０Ａ、１０Ｂをインターロック管１の進行方向に沿ってタンデムに配設して構成され、繰出機９より繰り出されたインターロック管１を引き取って後方に配設された係合部ピッチ調整機１１に供給する。インターロック管１を引き取る際、前段に配設された無限軌道式引取機１０Ａの引取速度よりも後段に配設された無限軌道式引取機１０Ｂの引取速度の方が常時大きくなるように制御手段（図示せず）により制御されている。これにより、係合部ピッチ拡大機１０で引き取られるインターロック管１の係合部１Ａが管軸方向に引き伸ばされて、係合部間のピッチがこの拡大機１０に入る前よりも長くなる。無限軌道式引取機１０Ａ、１０Ｂの引取速度差が大きくなるほど、そのピッチが長くなる。そこで、前記引取速度差を所望の大きさに設定することにより、インターロック管１の係合部１Ａ間のピッチが係合部１Ａの伸び量と縮み量が等しくなる中立ピッチ長よりも長くなるように制御されている。
【００１９】
なお、インターロック管１を許容される最大まで引き伸ばし、係合部１Ａ間のピッチを係合部１Ａの伸び量が最大になるまで長くしておくと、係合部ピッチ調整機１１で係合部１Ａのピッチを短くして、該ピッチをより確実に前記中立ピッチ長に等しくなるように調整することができるので好ましい。
【００２０】
係合部ピッチ調整機１１は係合部ピッチ拡大機１０の後方に配設されて、中立ピッチ長よりも長くされた係合部１Ａのピッチを短くして中立ピッチ長に等しくなるように調整する機能を有する。この係合部ピッチ調整機１１は、図２に示すように、ウオーム軸１６の外周にスパイラル状の歯１７が突設される２本のウオーム１４、１５と、２本のウオーム１４、１５を歯車、チェーン、ベルト等の伝動手段１９を介して連結され、インターロック管１の繰り出し速度に合わせて回転駆動させるモータ等の駆動源１８とを有する。
【００２１】
ウオーム１４、１５の歯１７は、インターロック管１の係合部１Ａとは逆巻き方向へスパイラル状にウオーム軸１６の外周に突設され、先端が三角状に先細るように形成されている。ウオーム１４、１５はインターロック管１の外周に１８０度対向するように回転自在に配設され、各スパイラル状の歯１７の先細り先端部がインターロック管１の係合部１Ａ間の隙間に食い込むようになっている。そして、ウオーム１４、１５を、図２の矢印方向へ繰り出されるインターロック管１の繰り出し速度に応じて駆動源１８により回転駆動させる。
【００２２】
前記ウオーム１４、１５のスパイラル状の歯１７は、インターロック管１の進行方向の上流側（図２の右側）の部分のピッチＰ１が、インターロック管１の係合部間の前記中立ピッチ長よりも長くなり、進行方向の下流側（図２の左側）の部分のピッチＰ２が前記中立ピッチ長に等しくなり、中間部分のピッチが上流側から下流側に向けて徐々に短くなるように突設されている。
【００２３】
このように、ウオーム１４、１５のスパイラル状の歯１７のピッチが、インターロック管の進行方向の上流側では係合部間の中立ピッチ長よりも長く、下流側では中立ピッチ長に等しくなるように上流側から下流側に向けて徐々に短くなるように構成されていると、ウオーム１４、１５のスパイラル状の歯１７がインターロック管１の係合部１Ａ間の隙間に確実に食い込むと共に、徐々に短くなるスパイラル状の歯１７に案内されて、インターロック管１の係合部１Ａ間のピッチをより円滑に中立ピッチ長に等しくなるように調整することが可能になり、より安定した曲げ特性を有する可撓性複合管を製造することができるので好ましい。
【００２４】
なお、ウオーム１４、１５のスパイラル状の歯１７のピッチは、図示省略するが、インターロック管１の進行方向の上流側から下流側に向けて該管１の前記中立ピッチ長に等しくなるように構成してもよい。このような構成のウオームを使用しても、プラスチック管１を設ける際、インターロック管１の係合部１Ａ間のピッチを中立ピッチ長に保持することができる。
【００２５】
また、本実施形態では、２本のウオーム１４、１５をインターロック管１の外周に１８０度対向するように配設したが、３本以上のウオームを配設するようにしてもよい。３本のウオームを配設する場合には周方向に１２０度の間隔を隔てて配設し、４本のウオームを配設する場合には、周方向に９０度の間隔を隔てて配設するのが望ましい。
【００２６】
プラスチック管押出機１２は、プラスチック材の押出部１２Ａとクロスヘッド１２Ｂとで構成され、係合部ピッチ調整機１１の後方に配設される。押出部１２Ａで溶融されたプラスチック材がクロスヘッド１２Ｂ内に挿通されたインターロック管１の上に押し出し被覆されてプラスチック管３が設けられ、可撓性複合管Ａになる。
【００２７】
なお、可撓性複合管Ａの構成によっては、インターロック管１の上にプラスチック管３を設ける前に、インターロック管１の上に、インターロック管１の係合部１Ａ間の溝内へのプラスチック材の食い込み防止、係合部１Ａ間のピッチずれ抑制、プラスチック管押出機１２のニップル温度低下防止等のために、テープのスパイラル、縦添え巻きによるテープ巻層、樹脂押出緩衝層等の介在層８を設ける場合がある。この場合には、図１に示すプラスチック管押出機１２に代えて介在層形成機（図示せず）が配設される。その場合には、介在層形成機の手前側に前記係合部ピッチ調整機１１が配設されて、インターロック管１の係合部間のピッチが中立ピッチ長に等しくなるように調整される。このようにして外周に介在層８が設けられたインターロック管１の上に、介在層形成機の後段に縦配設され、又は別場所に配設されたプラスチック管押出機１２により、プラスチック材を押し出し被覆してプラスチック管３を設けられる。
【００２８】
前記可撓性複合管Ａを電線管用、ケーブル鎧装管用として使用する場合、簡単な構造の流体輸送管用として使用する場合の製造装置の主要構成は以上の通りである。また、図３に示す構成の流体輸送管を製造する場合には、図示省略するが、更に、前記プラスチック管３の上に、金属補強層４を設ける補強層形成機及びプラスチックの外部シース７を設けるシース押出機を備える。
【００２９】
本発明の可撓性複合管の製造装置は以上のような構成になっている。この装置はウオーム１４、１５を有する係合部ピッチ調整機１１を用いて、遅くともプラスチック管３を設ける前に、インターロック管１の係合部１Ａ間のピッチを中立ピッチ長に等しくなるように調整するので、全長にわたり安定した曲げ特性を有する可撓性複合管Ａを能率よく安価に製造することができる。
【００３０】
前記実施形態の製造装置を用いて本発明の可撓性複合管Ａの製造方法を図１、２及び必要に応じて図３、４により説明すると、予め、金属テープ２の両側縁をＳ字状又はＺ字状に折り曲げて係合用フック２Ａ、２Ｂを形成し、金属テープ２を所定のピッチでスパイラル状に巻回して隣接する係合用フック２Ａ、２Ｂ同士を互いにかみ合わせてスパイラル状の係合部１Ａを形成してなるインターロック管１を製作してドラムに巻き取り、繰出機９に支持させる。
【００３１】
次に、繰出機９からインターロック管１を繰り出して係合部ピッチ拡大機１０に供給し、そこで、インターロック管１の係合部１Ａを例えば伸び量が最大になるまで引き伸ばして係合部１Ａ間のピッチを前記中立ピッチ長よりも一旦長くする。
【００３２】
次に、インターロック管１の係合部１Ａを前記のように最大に引き伸ばして、係合部１Ａ間のピッチを中立ピッチ長より長くした状態で、インターロック管１を係合部ピッチ調整機１１に供給し、そこで、前記係合部１Ａ間のピッチを短くして中立ピッチ長に等しくなるように調整する。
【００３３】
次に、インターロック管１の係合部１Ａ間のピッチを中立ピッチ長に保持した状態で、このインターロック管１をプラスチック管押出機３に供給し、インターロック管１の上にナイロン、高密度ポリエチレン等のプラスチック材を押し出し被覆してプラスチック管３を設ける。なお、インターロック管１とプラスチック管３との間にテープ巻層、樹脂押出緩衝層等の介在層８が介在される場合には、インターロック管１の係合部１Ａ間のピッチを中立ピッチ長に保持した状態で、このインターロック管１をプラスチック管押出機１３に供給する前に一旦介在層形成機（図示せず）に供給して介在層８を設け、その後、介在層形成機の後段に、又は別場所に配設されたプラスチック管押出機１２で、前記介在層８の上にプラスチック管３を設ける。
【００３４】
次に、その可撓性複合管の構成によっては、更に、その上に金属補強層形成機で金属補強層４を設け、シース押出機で外部シース７を設け、必要に応じて金属補強層４内、又は、金属補強層４と外部シース７間にテープ巻層、樹脂押出緩衝層等の介在層８を介在させることにより可撓性複合管Ａを製造する。このようにして可撓性複合管Ａを製造するので、インターロック管１の係合部１Ａ間のピッチが変動してばらつくようなことがなくなり、安定した曲げ特性を有する可撓性複合管Ａを製造することができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１に記載された可撓性複合管の製造方法によると、遅くともインターロック管の上にプラスチック材を押し出し被覆してプラスチック管を設ける際、インターロック管に無理な張力や圧縮力が作用して、インターロック管の係合部間のピッチが変動してばらつくようなことがなくなり、インターロック管の係合部間のピッチがほぼ中立ピッチ長に保持されるので、安定した曲げ特性を有する可撓性複合管を製造することができる。
【００３６】
本発明の請求項２に記載された可撓性複合管の製造装置によると、ウオームを有する係合部ピッチ調整機を用いて、遅くともプラスチック管を設ける前におけるインターロック管の係合部間のピッチを中立ピッチ長に等しくなるように調整するので、全長にわたり安定した曲げ特性を有する可撓性複合管を能率よく安価に製造することができる。
【００３７】
本発明の請求項３に記載された可撓性複合管の製造装置によると、係合部ピッチ調整機のウオームとして、ウオーム軸の外周にインターロック管の進行方向の上流側では係合部間の中立ピッチ長よりも長く、下流側では中立ピッチ長に等しくなるように上流側から下流側に向けて徐々に短くなるピッチを有するスパイラル状の歯が突設される構成のウオームを使用するので、インターロック管の係合部間のピッチをより円滑に中立ピッチ長に等しくなるように調整することが可能になり、より安定した曲げ特性を有する可撓性複合管を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る可撓性複合管の製造装置の一実施形態を示す概略線図である。
【図２】図１の製造装置の主要部である係合部ピッチ調整機の使用状態を拡大して示す説明図である。
【図３】流体輸送に用いられる可撓性複合管を一部破断した斜視図である。
【図４】図３の可撓性複合管において、インターロック管の係合部の一部拡大断面図である。
【符号の説明】
１ インターロック管
１Ａ 係合部
２ 金属テープ
２Ａ 係合用フック
２Ｂ 係合用フック
３ プラスチック管
４ 金属補強層
５ 内圧補強層
６ 軸力補強層
７ 外部シース
８ 介在層
９ 繰出機
１０ 係合部ピッチ拡大機
１０Ａ 無限軌道式引取機
１０Ｂ 無限軌道式引取機
１１ 係合部ピッチ調整機
１２ プラスチック管押出機
１２Ａ 押出部
１２Ｂ クロスヘッド
１３ 引取機
１４ ウオーム
１５ ウオーム
１６ ウオーム軸
１７ スパイラル状の歯
１８ 駆動源
１９ 伝動手段
Ａ 可撓性複合管
Ｐ ピッチ
Ｐ１ ピッチ
Ｐ２ ピッチ
Claims (3)
- 金属テープの両側縁をＳ字状又はＺ字状に折り曲げて係合用フックを形成し、金属テープを所定のピッチでスパイラル状に巻回して隣接する係合用フック同士を互いにかみ合わせてスパイラル状の係合部を形成してなるインターロック管の上に、直接又は介在層を介してプラスチック材を押し出し被覆してプラスチック管を設ける可撓性複合管の製造方法において、前記インターロック管の上に遅くともプラスチック管を設ける前に、インターロック管の係合部を管軸方向に引き伸ばして係合部間のピッチを係合部の伸び量と縮み量が等しくなる中立ピッチ長よりも一旦長くし、その後、前記係合部のピッチを短くして中立ピッチ長に等しくなるように調整し、前記係合部のピッチを中立ピッチ長に保持した状態で、インターロック管の上に直接又は介在層を介してプラスチック材を押し出し被覆してプラスチック管を設けることを特徴とする可撓性複合管の製造方法。
- 請求項１記載のインターロック管の係合部を管軸方向に引き伸ばして係合部のピッチを係合部の伸び量と縮み量が等しくなる中立ピッチ長よりも一旦長くする係合部ピッチ拡大機と、中立ピッチ長よりも長くされた係合部のピッチを短くして中立ピッチ長に等しくなるように調整する係合部ピッチ調整機と、係合部のピッチが中立ピッチ長に調整されたインターロック管の上に直接又は介在層を介してプラスチック材を押し出し被覆してプラスチック管を設けるプラスチック管押出機とを備え、前記係合部ピッチ調整機が、ウオーム軸の外周にインターロック管の係合部の中立ピッチ長に等しいピッチを有するスパイラル状の歯が突設される複数本のウオームと、そのウオームをインターロック管の繰り出し速度に合わせて回転駆動させる駆動源とを有し、複数本のウオームを、その歯がインターロック管の係合部間の隙間に食い込むように、インターロック管の外周に回転自在に配設することにより構成されていることを特徴とする可撓性複合管の製造装置。
- 請求項１記載のインターロック管の係合部を管軸方向に引き伸ばして係合部のピッチを係合部の伸び量と縮み量が等しくなる中立ピッチ長よりも一旦長くする係合部ピッチ拡大機と、中立ピッチ長よりも長くされた係合部のピッチを短くして中立ピッチ長に等しくなるように調整する係合部ピッチ調整機と、係合部のピッチが中立ピッチ長に調整されたインターロック管の上に直接又は介在層を介してプラスチック材を押し出し被覆してプラスチック管を設けるプラスチック管押出機とを備え、前記係合部ピッチ調整機が、ウオーム軸の外周にインターロック管の進行方向の上流側では係合部間の中立ピッチ長よりも長く、下流側では中立ピッチ長に等しくなるように上流側から下流側に向けて徐々に短くなるピッチを有するスパイラル状の歯が突設されている複数本のウオームと、そのウオームをインターロック管の繰り出し速度に合わせて回転駆動させる駆動源とを有し、複数本のウオームを、その歯がインターロック管の係合部間の隙間に食い込むように、インターロック管の外周に回転自在に配設することにより構成されていることを特徴とする可撓性複合管の製造装置。
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