JP6131094B2 - コルゲートチューブ製造装置及びコルゲートチューブ製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、型を用いてコルゲートチューブを製造するコルゲートチューブ製造装置及びコルゲートチューブ製造方法に関するものである。

従来、コルゲートチューブ製造装置として、樹脂材料を軸方向に吐出する吐出機と、一対の環状の搬送手段上に複数の型が設けられた成形機と、を備えたものが利用されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載されたコルゲートチューブ製造装置は、複数の型が樹脂材料を軸方向に送りながらプレスしてコルゲートチューブを成形する。

特開２００７−３３６７５４号公報

しかしながら、特許文献１に記載のコルゲートチューブ製造装置では、蛇腹状のコルゲート部と外周が平坦なストレート部とを有するコルゲートチューブを成形する場合には、成形のパターンに合わせて予め型を装置にセットしておく必要があり、パターンが変わるたびに成形を中断して型を組み替えなければならず、製造効率が低いという不都合があった。また、軸方向に長いコルゲートチューブを成形する場合には、搬送手段の周長をコルゲートチューブの軸方向寸法よりも長くする必要があり、装置が大型化してしまうという不都合もあった。

本発明の目的は、コルゲート部とストレート部とを有するコルゲートチューブを効率よく成形するコルゲートチューブ製造装置及びコルゲートチューブ製造方法を提供することにある。

本発明のコルゲートチューブ製造装置は、溶融された樹脂材料を吐出する押出機と、前記樹脂材料を軸方向に送りながらプレスして成形する成形機と、を備えるとともに、蛇腹状のコルゲート部と外周が平坦なストレート部とを有するコルゲートチューブを成形するコルゲートチューブ製造装置であって、前記成形機は、互いに対向して設けられる一対の環状の搬送手段と、前記一対の搬送手段を回転させて互いの対向面を前記軸方向に移動させる移動手段と、前記搬送手段上に並設された複数の型と、を有して構成され、前記複数の型は、前記コルゲート部を成形する第一ブロックと、前記ストレート部を成形する第二ブロックと、をそれぞれ有して構成され、前記対向面に到達する前の前記型の各々に対して、前記第一ブロックがプレスを行うプレス位置に配されるコルゲート部成形状態と、前記第二ブロックが前記プレス位置に配されるストレート部成形状態と、の切り替えを行う切替手段を備えていることを特徴とする。

以上のような本発明によれば、それぞれの型のコルゲート部成形状態とストレート部成形状態とを切り替えてコルゲートチューブを成形することで、コルゲートチューブにコルゲート部とストレート部とを任意のパターンで成形することができる。また、搬送手段の対向面に到達する前の型に対して切り替えが行われることで、コルゲートチューブの成形を中断することがなく、製造効率を向上させることができる。

さらに、コルゲートチューブの軸方向寸法が搬送手段の周長より長い場合であっても、型が二周目以降のプレスを行う前に切り替えることで成形することができ、搬送手段の周長を短くして装置を小型化することができる。また、搬送手段の周長がコルゲートチューブの軸方向寸法の整数倍でない場合でも、型の切り替えを行うことで、複数本のコルゲートチューブを連続成形する際に、一周毎にコルゲートチューブに使用されない部位が成形されてしまうことを防ぎ、樹脂材料のロスを減らして低コスト化することができる。

この際、本発明のコルゲートチューブ製造装置では、前記第一ブロックと前記第二ブロックとは、前記対向面において前記軸方向との直交方向に並設されていることが好ましい。このような構成によれば、第一ブロックと第二ブロックとが対向面において軸方向と直交方向に並設されていることで、コルゲート部成形状態とストレート部成形状態との切り替えを短時間で容易に行うことができる。

さらに、本発明のコルゲートチューブ製造装置では、前記型は、前記搬送手段上にそれぞれスライド自在に支持されていることが好ましい。このような構成によれば、型を搬送手段上でスライドさせることで状態の切り替えを行うことができ、切替手段の構成を簡単化することができる。

また、本発明のコルゲートチューブ製造装置では、前記複数の型のそれぞれが、前記第一ブロックとして、互いに異なる凹凸のパターンを有する複数のブロックを備えることが好ましい。このような構成によれば、互いに異なるパターンの複数のブロックを有することで、コルゲート部の凹凸の深さやピッチを選択することができ、多彩なパターンのコルゲート部を有するコルゲートチューブを成形することができる。

一方、本発明のコルゲートチューブ製造方法は、溶融された樹脂材料を吐出し、前記樹脂材料を軸方向に送りながらプレスして成形するコルゲートチューブ製造方法であって、互いに対向して設けられる一対の環状の搬送手段を互いの対向面が前記軸方向に移動するように回転させ、周方向に亘る凹部と凸部とを内周面に備えるとともに蛇腹状のコルゲート部を成形する第一ブロックと、内周が平坦に形成されるとともに外周が平坦なストレート部を成形する第二ブロックと、をそれぞれ備えるとともに、前記搬送手段上に並設された複数の型を移動させ、前記対向面に到達する前の前記型に対して、前記第一ブロックがプレスを行うプレス位置に配されるコルゲート部成形状態と、前記第二ブロックが前記プレス位置に配されるストレート部成形状態と、の切り替えを行うことを特徴とする。このような本発明によれば、前述したコルゲートチューブ製造装置と同様に、コルゲート部とストレート部とを有するコルゲートチューブを効率よく且つ低コストに成形することができる。

以上のような本発明のコルゲートチューブ製造装置及びコルゲートチューブ製造方法によれば、対向面に到達する前の各型に対してコルゲート部成形状態とストレート部成形状態との切り替えを行うことで、コルゲート部とストレート部とを有するコルゲートチューブを効率よく成形することができる。

本発明の実施形態に係るコルゲートチューブ製造装置を示す全体図である。 前記コルゲートチューブ製造装置の金型を示す斜視図及び側面図である。 移動する前記金型を示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜３において、本実施形態のコルゲートチューブ製造装置１は、熱可塑性の樹脂材料Ｓが供給されて樹脂材料Ｓを吐出する押出機２と、吐出された樹脂材料Ｓを複数の型としての複数の金型３１によってプレスしてコルゲートチューブＣを成形する成形機３と、蛇腹状のコルゲート部Ｃ１の成形と外周が平坦なストレート部Ｃ２の成形とを切り替える切替手段としてのアクチュエータ４と、を備えて構成されている。本実施形態において、図１における左右方向をＸ方向とし、紙面に対する前後方向をＹ方向とし、上下方向をＺ方向とし、前後上下左右は図１を基準とする。

押出機２は、樹脂材料Ｓが投入される供給部２１と、螺旋状の襞を有してＸ方向に延びるとともに図示しないモータによって回転して樹脂材料ＳをＸ方向右側に送りつつ溶融するスクリュー２２と、スクリュー２２を収容するとともに樹脂材料Ｓの通過経路を形成するシリンダー２３と、シリンダー２３の出口であるＸ方向右側に設けられるノズル２４と、を有して構成され、樹脂材料ＳをＸ方向右側に吐出する。

成形機３は、Ｚ方向に並設されて対向面３２ａを有するとともに複数のキャリアベースが環状に配置された一対の搬送手段３２と、搬送手段３２の内側に配されてＹ方向に回転軸を有するローラ３３と、搬送手段３２の内側に配されてＹ方向に回転軸を有するプーリ３４と、各キャリアベース上に設けられた複数の金型３１と、を有して構成されている。ローラ３３は図示しないモータによって回転して搬送手段３２を移動させ、プーリ３４は搬送手段３２の移動に従って回転することで、モータと、ローラ３３と、プーリ３４と、が移動手段として機能する。Ｚ方向上側のローラ３３は反時計回りに回転し、Ｚ方向下側のローラ３３は時計回りに回転することで、対向面３２ａはＸ方向右側に移動する。ここで、複数の金型３１は対向面３２ａのＸ方向左端において樹脂材料Ｓのプレスを開始し、成形されたコルゲートチューブＣをＸ方向右側に送る。

複数の金型３１には、図２、３に示すように、コルゲートチューブＣにコルゲート部Ｃ１を成形する第一ブロック３１１と、ストレート部Ｃ２を成形する第二ブロック３１２と、がＹ方向に並んでそれぞれ形成されるとともに、第一ブロック３１１と第二ブロック３１２とのうちいずれか一方が樹脂材料ＳをＺ方向上下からプレスすることでコルゲートチューブＣを成形する。第一ブロック３１１の内周面３１１ａには、周方向に亘る複数の凹部３１１ｂ及び凸部３１１ｃが形成され、第二ブロック３１２の内周面３１２ａは平坦に形成されている。ここで、搬送手段３２の各キャリアベースには各金型３１を保持するためのＹ方向に延びるレール部３２１が形成され、金型３１の搬送手段３２側の側面にはレール部３２１に対応した溝部３１３が形成されており、レール部３２１が溝部３１３に係合することで金型３１は搬送手段３２上においてＹ方向にスライド可能に保持されている。

それぞれの金型３１は、図３に示すように、搬送手段３２のＹ方向略中央のプレス位置に配されるブロックによってコルゲートチューブＣのプレスを行う。第一ブロック３１１がプレス位置に配される状態をコルゲート部成形状態とし、第二ブロック３１２がプレス位置に配される状態をストレート部成形状態とし、アクチュエータ４が後述するようにそれぞれの金型３１の状態を切り替える。

アクチュエータ４は、一対の搬送手段３２のそれぞれに設けられるとともに、図３に示すように、金型３１をＹ方向の両側から挟み込む一対で構成され、金型３１の側面に当接する当接部４１と、Ｙ方向の動作を行う本体部４２と、本体部４２から当接部４１に動力を伝える連結部４３と、を有して構成され、図示しないコンピュータによって動作が制御されている。ここで、アクチュエータ４は、搬送手段３２の対向面３２ａと反対側に位置する切替面３２ｂ（図１参照）の任意の位置に配されていればよく、本実施形態においては、切替面３２ｂのＸ方向右側端部に配されるものとする。また、当接部４１の金型３１との当接面には、摩擦力が小さい素材が用いられる、或いは、表面加工が施されており、当接部４１は金型３１のＸ方向への移動を妨げることなく当接するものとする。

以下、アクチュエータ４の動作について説明する。まず、アクチュエータ４の当接部４１が搬送手段３２のＹ方向両端付近に位置する準備状態とする。次に、例えば、金型３１をコルゲート部成形状態からストレート部成形状態に変更する場合には、Ｙ方向後側の当接部４１を金型３１に当接するまでＹ方向前側に動作させ、さらに金型３１のＹ方向寸法の略半分だけＹ方向前側に動作させて金型３１をスライドさせることで、第二ブロック３１２をプレス位置まで移動させる。金型３１のスライドが完了したら、当接部４１を金型３１からＹ方向に離れるように動作させ、アクチュエータ４は再び準備状態に戻る。

また、金型３１をストレート部成形状態からコルゲート部成形状態に変更する場合には、Ｙ方向前側の当接部４１を金型３１に当接するまでＹ方向後側に動作させ、さらに金型３１のＹ方向寸法の略半分だけＹ方向後側に動作させて金型３１をスライドさせることで、第一ブロック３１１をプレス位置まで移動させ、完了後にアクチュエータ４は再び準備状態に戻る。なお、状態を変更しない場合には、アクチュエータ４は動作せず、準備状態で待機する。

以下、コルゲートチューブ製造装置１の動作手順及びコルゲートチューブＣの製造方法について説明する。まず、コルゲートチューブＣに成形するコルゲート部Ｃ１とストレート部Ｃ２とのパターンを予めコンピュータに入力しておく。コンピュータは、このパターンに従ってそれぞれの金型３１の切り替えを行う指令をアクチュエータ４に送信する。次に、成形機３の運転を開始して金型３１を移動させ、アクチュエータ４は切り替えの指令に従って、移動してきた金型３１に対して前述のように順次切り替えを行う。コルゲートチューブＣの成形を開始する金型３１の切り替えを行った後に、この金型３１が切替面３２ｂのＸ方向左端付近まで到達したらコルゲートチューブＣの成形を開始する。ここで、成形機３の運転の開始は手動で行われてもよいし、コンピュータによって制御されてもよい。

搬送手段３２の周長がコルゲートチューブＣの軸方向寸法の整数倍である場合には、搬送手段３２の二周目以降は切り替えを行うことなく複数本のコルゲートチューブＣを繰り返し成形する。また、搬送手段３２の周長がコルゲートチューブＣの軸方向寸法の整数倍でない、又は、コルゲートチューブＣが搬送手段３２の周長よりも長い場合には、一度成形を行った金型３１が再びアクチュエータ４の位置にまで移動してきた際に、次の成形のパターンに合わせて切り替えを行い、コルゲートチューブＣを成形する。

このような本実施形態によれば、以下のような効果がある。即ち、金型３１が第一ブロック３１１と第二ブロック３１２とを有するとともに、コルゲート部成形状態とストレート部成形状態とが切り替え可能に設けられていることで、任意のパターンを有するコルゲートチューブＣを成形することができる。

さらに、金型３１の状態の切り替えを行うアクチュエータ４が切替面３２ｂ上に設けられていることで、プレスを行う前の金型３１の状態の切り替えを行うことができ、コルゲートチューブＣの成形を中断することなく任意のパターンで成形することができる。また、軸方向寸法が搬送手段３２の周長よりも長いコルゲートチューブＣを成形することができる。さらに、搬送手段３２の周長がコルゲートチューブＣの軸方向寸法の整数倍でない場合でも、一周毎にコルゲートチューブＣに使用されない部位が成形されてしまうことを防ぎ、樹脂材料Ｓのロスを削減して低コスト化することができる。

また、第一ブロック３１１と第二ブロック３１２とがＹ方向に並設されていることで、アクチュエータ４のＹ方向の動作によって金型３１の状態の切り替えを短時間で容易に行うことができる。

なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的が達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。

例えば、前記実施形態では、アクチュエータ４が切替面３２ｂに設けられるものとしたが、アクチュエータ４はプレスを行っていない金型３１に対して切り替えが行える位置に設けられていればよく、切替面３２ｂと対向面３１ａとの間の曲面に設けられていてもよい。

また、前記実施形態では、第一ブロック３１１と第二ブロック３１２とがＹ方向に並設され、金型３１がＹ方向にスライドさせられることでプレス位置に配されるブロックが切り替えられるものとしたが、プレス位置に配された隣り合うブロック同士が対向面３２ａ上においてＸ方向に隙間なく並設されていればよく、例えば、第一ブロックと第二ブロックとが金型のＺ方向に対向する側面にそれぞれ形成されるとともに、スライド及び反転を行う切替手段を設けて、前後の金型との接続をスライドによって一旦解除してから金型を反転させて再びスライドによって再び前後の金型と接続する構成としてもよい。

また、前記実施形態では、第一ブロック３１１は一種類であるものとしたが、互いに凹凸の深さやピッチの異なる複数種類のブロックを有して構成されていてもよく、このような構成によれば、多彩なパターンのコルゲート部を有するコルゲートチューブＣを成形することができる。

また、前記実施形態では、熱可塑性樹脂の樹脂材料及び金型３１を例示したが、コルゲートチューブＣを成形するための適宜な材料が用いられれば良く、材料に適した適宜な型が用いられればよい。

その他、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、且つ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部、もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

１ コルゲートチューブ製造装置
２ 押出機
３ 成形機
４ アクチュエータ（切替手段）
３１ 複数の金型（複数の型）
３２ 搬送手段
３３ ローラ（移動手段）
３４ プーリ（移動手段）
３１１ 第一ブロック
３１２ 第二ブロック
３２ａ 対向面

Claims (5)

1. 溶融された樹脂材料を吐出する押出機と、前記樹脂材料を軸方向に送りながらプレスして成形する成形機と、を備えるとともに、蛇腹状のコルゲート部と外周が平坦なストレート部とを有するコルゲートチューブを成形するコルゲートチューブ製造装置であって、
   前記成形機は、互いに対向して設けられる一対の環状の搬送手段と、前記一対の搬送手段を回転させて互いの対向面を前記軸方向に移動させる移動手段と、前記搬送手段上に並設された複数の型と、を有して構成され、
   前記複数の型は、前記コルゲート部を成形する第一ブロックと、前記ストレート部を成形する第二ブロックと、をそれぞれ有して構成され、
   前記対向面に到達する前の前記型の各々に対して、前記第一ブロックがプレスを行うプレス位置に配されるコルゲート部成形状態と、前記第二ブロックが前記プレス位置に配されるストレート部成形状態と、の切り替えを行う切替手段を備えていることを特徴とするコルゲートチューブ製造装置。
2. 前記第一ブロックと前記第二ブロックとは、前記対向面上において前記軸方向との直交方向に並設されていることを特徴とする請求項１に記載のコルゲートチューブ製造装置。
3. 前記型は、前記搬送手段上にそれぞれスライド自在に支持されていることを特徴とする請求項２に記載のコルゲートチューブ製造装置。
4. 前記複数の型のそれぞれが、前記第一ブロックとして、互いに異なる凹凸のパターンを有する複数のブロックを備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のコルゲートチューブ製造装置。
5. 溶融された樹脂材料を吐出し、前記樹脂材料を軸方向に送りながらプレスして成形するコルゲートチューブ製造方法であって、
   互いに対向して設けられる一対の環状の搬送手段を互いの対向面が前記軸方向に移動するように回転させ、
   周方向に亘る凹部と凸部とを内周面に備えるとともに蛇腹状のコルゲート部を成形する第一ブロックと、内周が平坦に形成されるとともに外周が平坦なストレート部を成形する第二ブロックと、をそれぞれ備えるとともに、前記搬送手段上に並設された複数の型を移動させ、
   前記対向面に到達する前の前記型に対して、前記第一ブロックがプレスを行うプレス位置に配されるコルゲート部成形状態と、前記第二ブロックが前記プレス位置に配されるストレート部成形状態と、の切り替えを行うことを特徴とするコルゲートチューブ製造方法。

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