JP6835717B2 - コルゲータのための改善された空気圧制御 - Google Patents

Description

本発明は、波形パイプを形成するための、具体的には、接続カフスを有する二重壁の波形パイプを形成するためのシステム及び方法に関する。

波形パイプは、一般に、連続プロセスとして製造され、波形パイプは、パイプセクションをエンドツーエンド様式で接続することを可能にする一体的なカフスによって、所定の間隔で分離される細長い波形セクションを有する。コルゲータの下流のこれらのカフスセクションは、典型的に、切断されて、パイプセクションを互いから分離する。カフスセクションは、より大きな断面であり、パイプの波形の上にスリーブを付けるように設計される。異なる密閉装置を提供することができる。

パイプコルゲータは、パイプの壁を形成するプラスチックの１つ以上のエンベロープを押し出すダイツーリングと協働する。押し出されたプラスチックエンベロープを外向きに変位させ、モールドブロックの波形に係合させ、その中へ引き込むのを支援するために、ツーリングのダイ出口と関連付けられる空気圧出口を有することがよく見られる。提供される空気圧の量は、パイプの直径、壁の厚さ、押し出し温度、及び他の因子の関数である。オペレータは、空気圧を調整して、満足な結果を提供する。

カフスを形成するためのモールドブロックの物理的な構成は、プラスチックを外向きに押し付けるために必要とされる空気圧を大幅に変化させる。モールドブロックのカフスキャビティは、かなり大きい容積を画定し、波形を形成するために使用される空気圧が維持された場合、押し出しプラスチックエンベロープは、実際には上流方向に膨らみ、カフスを画定するモールドブロックのキャビティの中へのプラスチックエンベロープの滑らかな変位を提供しない。カフスを画定する第２のモールドブロックの位置を感知し、カフスを形成するための空気圧を低減させることが知られている。典型的には、所望の様式でプラスチックエンベロープをモールドブロックの中へ付勢するために、所望の圧力で被処理空気を提供する、ダイツーリングの外側に提供される空気圧調節器がある。加えて、モールドブロックは、プラスチックエンベロープとの何らかの接触があったときに、プラスチップをモールドブロックキャビティに従って引き込むように更に作用する、真空チャネルを含む。

ダイツーリングが二重壁のパイプを形成するように設計されるときには、カフスを正確に形成するという問題がより深刻になる。この場合、第１のダイ出口から押し出す第１のプラスチックエンベロープから形成される波形の外壁があり、パイプの内壁は、第１のダイ出口の下流の第２のダイ出口から押し出す第２のプラスチックエンベロープによって形成される。被処理空気は、第１の押し出されたプラスチックを波形の中へ吹き込むために使用され、典型的に、ダイツーリングは、第２のダイ出口のプラスチックを波形に対して付勢し、一方で、パイプの滑らかな内壁を形成する、冷却プラグを含む。

このプロセスは、非常に良く機能し、波形のパイプセクション及び滑らかな内壁を形成するときに整合する。パイプカフスを形成するためのモールドブロックが、最初に第１のダイ出口を通り過ぎ始め、次いで第２のダイ出口を通り過ぎると、モールドブロックのカフスキャビティの中へ付勢することとは対照的に、波形に対して第１のプラスチックを外向きに押し付ける空気圧を低減させて、プラスチックエンベロープが上流のプラスチックエンベロープに実際に吹き込むこと、又は膨張させることを回避しなければならない。したがって、圧力バランス点が必要であり、該圧力バランス点では、押し出されたプラスチックエンベロープを外向きに、波形の中へ（第１のバランス点）又はパイプカフスの中へ（第２のバランス点）付勢するための空気圧は十分であるが、上流方向にプラスチックエンベロープを膨らませることを回避するには十分低い圧力である。

第１のダイ出口に隣接する圧力を正確に測定し、ダイツーリングの外側の圧力調節器にフィードバックを提供することによって、二重壁のパイプのためのパイプカフスの形成に関する改善を行うことができることが分かった。加えて、第２の圧力は、プラスチックエンベロープが第２のダイ出口から押し出されて、上流方向に膨らませることなく、モールドブロックのカフスキャビティの中へ融合することを支援するように、適切に制御することができる。

本発明は、形成されたパイプの長さにおける所定の場所で提供される一体的な接続カフスによって分離される細長いパイプセクションを有する、パイプを形成するためのパイプコルゲータ及び関連付けられるダイツーリングを対象とする。パイプコルゲータは、当接してモールドトンネルへの入口を形成し、モールドブロックが分離して入口に戻るモールドトンネルへの出口まで当接した状態を維持する、２つの対向する一連の循環するモールドブロックを含む。各一連のモールドブロックは、モールドトンネルにおいて細長いパイプセクションを形成するための第１のモールドブロック、及びモールドトンネルにおいて接続カフスを形成するための第２のモールドブロックを含む。ダイツーリングは、出口に隣接するモールドトンネルに位置する２つのダイ出口を含み、該ダイ出口は、モールドトンネルに対して開くダイツーリングの外壁の凹部分に形成されるプロセス空気キャビティによって分離され、プロセス空気キャビティに位置する第１のプロセス空気出口に空気を加圧下で提供する第１のプロセス空気供給源に接続される。第１の空気圧トランスデューサは、プロセス空気キャビティに位置し、プロセス空気キャビティの空気圧を検出し、プロセス空気を第２のプロセス空気出口に供給する第２のプロセス空気供給源は、第２のダイ出口の直下流に位置する。コントローラは、第１のトランスデューサによって感知される空気圧の信号を受信し、該信号に基づいて、第１のモールドブロックが第１及び第２のダイ出口を通り過ぎたときに、第１のプロセス空気出口に波形を形成するのに適切なプロセス空気を第１の空気圧で提供し、コントローラは、第１のプロセス空気供給源を制御し、また、選択的に第２のプロセス空気供給源を動作させて、第２のモールドブロックのカフスキャビティがダイ出口を通り過ぎたときにカフスを形成するために、プロセス空気を第１の空気圧に対して低減させた第２の空気圧で提供する。

本発明の一態様によれば、コントローラは、ダイ出口に対する第２のモールドブロックの位置情報を受信し、第２のモールドブロックの位置情報に基づいて、いつパイプカフスキャビティの先行壁が第１のダイ出口を通り過ぎようとしているのかを判断し、空気供給源キャビティの圧力を第２の空気圧まで低減させる。コントローラは、位置情報に基づいて、いつパイプカフスキャビティの先行壁が第２のダイ出口を通り過ぎようとしているのかを判断し、第２の空気供給源を介して、第２の空気圧にほぼ等しいカフス形成圧力で空気圧を提供する。コントローラは、パイプカフスキャビティの追従壁が第２のダイ出口を通り過ぎるまで、空気圧を、より低いカフス形成圧力及び第２の空気圧に維持し、次いで、プロセス空気キャビティの波形形成圧力を戻し、第２の入口を通る空気供給圧を除去する。

本発明の更なる一態様において、第２のプロセス空気出口は、第２のダイ出口の直下流に位置し、ダイツーリングの長さに延在する第２のプロセス空気供給管路と接続し、また、第２の環状ダイ出口の直下流の第２のプロセス空気出口に調節されたプロセス空気を圧力下で供給する。コントローラは、第２の環状ダイ出口に隣接する圧力トランスデューサに接続され、第２のプロセス空気出口でダイツーリングの外側への空気圧を検出する。

本発明による二重壁の波形パイプを形成する際に使用するためのダイツーリングは、第１の環状ダイ出口、及び第１のダイ出口の下流に位置し、ダイツーリングの凹部に位置して外向きに開く空気処理キャビティによって該第１のダイ出口から分離される第２のダイ出口を有する、ダイツール本体を備える。第１及び第２の環状ダイ出口は、ダイ本体を通して、押し出されたプラスチック入口に接続される。空気処理キャビティは、キャビティに位置する第１のプロセス空気出口を含む。第１のプロセス空気出口は、ダイツーリングの長さに延在する第１のプロセス空気供給管路と接続し、第１のプロセス空気出口にプロセス空気を加圧下で供給する。

空気処理キャビティは、キャビティに位置し、空気処理キャビティを含むダイツーリングと、ダイ出口を通して押し出し、互いに接続するプラスチックとの間に画定される可変チャンバの空気圧に従って、空気圧信号を生成する、空気圧トランスデューサを含む。空気圧信号は、第１及び第２の環状ダイ出口の上流のある位置でコントローラに提供される。

少なくとも波形形成圧力とより低いカフス形成圧力との間で可変チャンバの空気圧を調節するために、コントローラによって制御され、第１のプロセス空気供給管路に接続される、調節された空気供給源が使用される。

本発明の一態様において、ダイツーリングは、第２のダイ出口の直下流に位置し、ダイツーリングの長さに延在する第２のプロセス空気供給管路と接続し、また、第２の環状ダイ出口の直下流の第２のプロセス空気出口に調節したプロセス空気を加圧下で供給する、第２のプロセス空気出口を含む。コントローラは、圧力を調節するために、第２の環状ダイ出口に隣接する圧力トランスデューサを使用して、第２のプロセス空気出口でダイツーリングの外側への空気圧を検出する。

本発明の更なる一態様において、コントローラは、波形形成圧力を変動させるための、及び両方のダイ出口を通して押し出すプラスチックからパイプの単一壁のカフスを形成するために使用されるより低いカフス形成動作圧力を変動させるための、オペレータ調整を含む。

本発明のなお更なる一態様において、第２のプロセス空気出口のためのコントローラは、パイプの滑らかな内壁に接続された波形の形成中に使用される最小動作圧力、及びダイ出口を通して押し出すプラスチックからパイプの単一壁のカフスを形成するためのより高いカフス形成動作圧力を含む。

本発明の一態様において、第２のプロセス空気出口のためのコントローラは、パイプの滑らかな内壁に接続された波形の形成中に使用される最小動作圧力、及びダイ出口を通して押し出すプラスチックからパイプの単一壁のカフスを形成するためのより高い第２の動作圧力を含み、より高い第２の圧力は、より低いカフス形成圧力とほぼ同じである。

本発明によって形成されたパイプの長さにおける所定の位置に提供される交互する一体的な接続カフスによって分離される交互の長いパイプセクションを有する、パイプを形成するためのパイプコルゲータ及び関連付けられるダイツーリングは、当接してモールドトンネルの入口を形成し、モールドブロックが分離して入口に戻るモールドトンネルの出口まで当接した状態を維持する、２つの対向する一連の循環モールドブロックを含む。各一連のモールドブロックは、モールドトンネルにおいて細長いパイプセクションを形成するための第１のモールドブロック、及びモールドトンネルにおいて接続カフスを形成するためのカフスキャビティを有する第２のモールドブロックを含む。ダイツーリングは、第１の環状ダイ出口、及び第１のダイ出口の下流に位置し、ダイツーリングの凹部に位置して外向きに開く空気処理キャビティによって該第１のダイ出口から分離される第２のダイ出口を有する、ダイ本体を含む。第１及び第２の環状ダイ出口は、ダイ本体を通して、押し出されたプラスチック入口に接続される。空気処理キャビティは、キャビティに位置する第１のプロセス空気出口を含み、第１のプロセス空気出口は、ダイツーリングの長さに延在する第１のプロセス空気供給管路と接続し、第１のプロセス空気出口にプロセス空気を加圧下で供給する。空気処理キャビティは、キャビティに位置し、空気処理キャビティを含むある領域のダイツーリングと、ダイ出口を通して押し出し、互いに接続するプラスチックとの間に画定される可変チャンバの空気圧に従って、空気圧信号を生成する、空気圧トランスデューサを含む。空気圧信号は、第１及び第２の環状ダイ出口の上流のある位置でコントローラに提供され、コントローラによって制御され、第１のプロセス空気供給管路に接続される、調節された空気供給源は、可変チャンバの空気圧を調節する。

本発明の一態様において、第２のプロセス空気出口は、第２のダイ出口の直下流に位置し、ダイツーリングの長さに延在する第２のプロセス空気供給管路と接続し、第２のプロセス空気出口でダイツーリングの外側に対する空気圧を検出する第２の環状ダイ出口に隣接する圧力トランスデューサを使用してコントローラによって制御される第２の環状ダイ出口の直下流の第２のプロセス空気出口に調整されたプロセス空気を加圧下で供給する。

本発明のなお更なる一態様において、コントローラは、ダイ出口に対する第２のモールドブロックの位置情報を受信する。コントローラは、第２のモールドブロックの位置情報に基づいて、いつパイプカフスキャビティの先行壁が第１のダイ出口を通り過ぎようとしているのかを判断し、空気供給源キャビティの圧力を第２の空気圧まで低減させる。

コントローラは、位置情報に基づいて、いつパイプカフスキャビティの先行壁が第２のダイ出口を通り過ぎようとしているのかを判断し、第２の空気供給源を介して、第２の空気圧にほぼ等しいカフス形成圧力での空気圧を提供する。

パイプカフスキャビティの追従壁が第２のダイ出口を通り過ぎるまで、より低いカフス形成圧力での空気圧及び第２の空気圧が維持され、次いで、プロセス空気キャビティの波形形成圧力に戻し、第２の入口を通る空気供給圧を除去する。

本発明の好適な実施形態は、図面に示される。

パイプコルゲータ及びダイツーリングの概略図である。 二重壁の波形パイプを形成するためのコルゲータ及びダイツーリングの詳細を示す部分断面図である。 カフス部分を形成するための第２のモールドブロックがダイ出口と重なっている、図２に類似する図である。 カフス部分を形成するためのモールドブロックがダイ出口のほぼ中央に置かれた、図２に類似する図である。 カフス部分を形成するためのモールドブロックが第１のダイ出口を通り過ぎようとしている、類似する図である。 カフス部分の追従部分が第２のダイ出口に到達し、一方で、第１のダイ出口がプラスチックをモールドブロックの波形の中へ押し出す、類似する図である。 第２のダイ出口の下流に位置するモールドブロックのパイプカフス部分を示す断面図である。 押出プロセスの改善された制御を可能にする追加的な温度センサを含む、好適な一実施形態の修正した断面図である。 形成された波形の温度及び圧力の下流サンプリングを含む、更に修正した装置を示す図である。 波形の押し出し時の正しくない圧力によって引き起こされる内壁の繰り返し歪みを（存在する場合に）測定するための機械式センサを有する、二重壁の波形パイプの一部分を通した部分断面図である。 機械式センサを移動させて、内壁の低圧力歪みを検出する、図１０に類似する図である。 機械式センサを移動させて、内壁の低圧力歪みを検出する、図１０に類似する図である。

図１に示されるパイプコルゲータ２は、全般的に４０として示される可動モールドトンネルに隣接して位置付けられる、ダイツーリング４を含む。モールドトンネルは、２つの一連のモールドブロック４４及び４６が互いに当接する入口４２を含み、可動モールドトンネルは、第１及び第２のモールドブロックが分離し、入口に戻る、出口４８を有する。ダイツーリングは、それと関連付けられる第１の空気圧供給源５０及び第２の空気圧供給源５２を有する。これらの空気圧供給源の各々は、それぞれ、空気圧供給源自体の調節器５４及び５６を含む。パイプコルゲータはまた、コントローラ６０も含む。二重壁の波形パイプ６２は、全般的に、コルゲータの出口に示される。

コントローラ５９は、モールドブロック位置決め感知ユニット６１、及びダイツーリング４のプラスチック押し出し出口に隣接して検出される空気圧信号を受信するための第１及び第２の空気圧信号ユニット６３を有する。

図２の部分断面図において、可動モールドトンネルのモールドブロックは、第１のプラスチックエンベロープ１６を押し出している第１のダイ出口１４を覆って移動しており、また、第２のプラスチックエンベロープ２０を押し出す第２のダイ出口１８を通り過ぎている。第１のプラスチックエンベロープ１６は、波形二重壁のパイプの外壁の波形を形成し、第２のプラスチックエンベロープ２０は、パイプの滑らかな内壁を形成する。第２のダイ出口１８の下流には、冷却プラグ２１が示され、該冷却プラグは、押し出された第２のプラスチックエンベロープ２０を、波形の内壁と接触させるように付勢し、したがって、内壁及び外壁を付着させる。

図２は、二重壁のパイプの波形、並びに波形パイプの内壁を形成するタイプのものである、第１のモールドブロック６を示すことを理解されたい。この構成の波形二重壁のパイプの長いセクションを形成する、多数のこれらのモールドブロックがある。図２はまた、波形パイプのカフスを形成するためのキャビティ２９を形成するために協働する、第２のモールドブロック８も例示する。キャビティ２９は、非常に大きく、また、波形の外壁に類似し、おそらくは該波形の外壁よりも僅かに大きい断面のものである。このカフスは、パイプの波形の上に挿入して、一方のパイプセクションを他方のパイプセクションに接続することができる。異なるコルゲータが、モールドブロックのサイクリング中にモールドブロック８を挿入して所望の場所にパイプカフスを形成することを可能にするか、又はコルゲータが極めて多数のモールドブロックを有することができ、カフスが所定の間隔で形成される。

図２では、ダイツーリング４が、モールドブロックの波形の内部に開いたキャビティ２６を含むことが分かる。このダイツーリングの開いたキャビティは、第１のダイ出口１４の直下流にある。二重壁のパイプの通常の製造中に、第１のプラスチックエンベロープは、第１のダイ出口１４を通して押し出され、モールドブロックの波形の中へ（空気圧によって）付勢されて、波形パイプを形成する。エンベロープ１６の波形の中への移動を促進するために、空気が加圧下で入口２８を通して導入され、エンベロープがモールドブロックとともに移動し続けるときに、エンベロープを外向きに変位させる付勢力を提供する。第１の圧力トランスデューサ３０は、開いたキャビティ２６の圧力を監視し、そして後で説明されるように、２つの異なる圧力を検出するために使用される。図２には、圧力Ｙ１が示され、該圧力は、第１のエンベロープを波形に押し付ける付勢力を提供する、より高い波形形成動作圧力である。第２のエンベロープ２０は、第２のダイ出口１８を通過し、波形の内壁と接触して、該波形の内壁とともに接続部を形成し、冷却プラグ２８は、この内壁を波形に対して付勢し、二重壁のパイプの滑らかな内面を形成する。

外側波形及び接続された滑らかな内壁を有する二重壁の波形パイプの形成では、所望の結果を達成するために、圧力Ｙ１を調整することが知られている。この圧力が大き過ぎる場合は、第１のプラスチックエンベロープがダイ入口を過ぎて上流方向に膨らみ、重大な問題を引き起こす。圧力が低過ぎる場合は、第１のプラスチックエンベロープがモールドブロックの波形形成キャビティと完全に接触せず、形成されたパイプが不完全になる。第１のタイプのモールドブロック６、並びに第２のタイプのモールドブロック８は、エンベロープがキャビティにほぼ近接した時点で、プラスチックを引き込んでモールドブロックのキャビティと接触させるのを支援する、真空チャネルを含む。

本発明は、加えて、パイプカフスを形成するためのキャビティを含む第２のタイプのモールドブロック８がダイ出口を通り過ぎるときに起こる、更なる問題に対処する。具体的には、パイプカフスキャビティの最初の先行壁が第１のダイ出口１４を通り過ぎ始めたときに、圧力を変化させるという要件がある。このことは、図３に示され、図では、パイプカフスキャビティ２９の先行壁３１が、第１のダイ出口１８を通り過ぎている。パイプカフスキャビティ２９は、非常に大きく、この時点では、パイプキャビティ２９と、空気が上流方向に流れることができる第１のダイ出口１８との間に形成される大きい間隙がある。この大きい開いたキャビティは、高温の押し出されたプラスチックエンベロープ２０を外向きかつ上流に膨らませる空気の流れに対して、いかなる実質的な抵抗も提供しない。この傾向を克服するために、開いたキャビティ内の圧力をレベルＹ２まで低減させる。この低減させた圧力は、それでも、第１のプラスチック２０を外向きに変位させ、モールドブロック８のキャビティ２９の形状の中へ押圧することによってパイプカフスとなる壁を形成する。図３の第２のダイ出口２２は、二重壁の波形パイプの内壁を形成し続けており、この内壁は、以前に形成された波形に対して押圧されている。冷却プラグ２１は、波形に対して内壁を押し付け続ける。

図４において、モールドブロック８は、ダイ出口を過ぎて進み続ける。示されるように、ダイ出口１４は、パイプカフスキャビティ２９にプラスチックを押し出している。押し出されたプラスチックエンベロープ１６が上流方向に膨らまないことを確実にするために、圧力が低減されている。この圧力は、それでも、モールドブロックが下流に移動するときに、押し出されたプラスチックエンベロープ１６を、モールドキャビティ２９と接触するように外に押し付けるのに十分である。第２のダイ出口１８は、ちょうど最後の波形に対して内壁を形成し終わったところである。移動するモールドトンネルのモールドブロックの任意のその後の移動は、第２のプラスチックエンベロープ２０が、この時点で、外向きに変位してパイプカフスの一部を形成することが必要である。

この態様は、図５のレビューによって認識することができ、図において、第２のプラスチックエンベロープ２０は、ダイ出口１８を離れ、キャビティ２９に対して外向きに変位されて、パイプカフスを形成する。全般的に、この時点で、追加的な被処理空気が、被処理空気出口３２を通して提供され、また、全般的に、Ｙ２、すなわち開いたキャビティ２６の低減された圧力と同程度の、又は該圧力に等しい圧力である。このようにして、付勢力が、第２のプラスチックエンベロープを外向きにより深く、パイプカフスを形成するためのキャビティの中へ移動させる。ほぼ等しい圧力は、プラスチックエンベロープの望ましくない膨らみ又は崩れを伴わずに、外向きの付勢を提供する。

図５で分かるように、第２のモールドブロック８の追従壁３３が、第１のダイ出口１４を通り過ぎようとしている。この追従壁は、図６を見ると、第１のダイ出口１４を通り過ぎており、第１のプラスチック押し出し物が、この時点で、パイプの波形を形成している。開いたキャビティ２６内の圧力は、依然として低減されたレベルであるが、第１のプラスチック押し出し物が波形の形状に従うのを促進するのに十分なレベルである。パイプカフスのキャビティ２９は、この時点で、第２のダイ出口１８をほぼ覆っており、このキャビティは、被処理空気が該キャビティに提供されるときに、低減された圧力Ｙ２である。ここでも、第１のプラスチック押し出し物が波形を形成するのを促進する圧力と、現在パイプカフスの内側部分を形成している第２のプラスチック押し出し物との間にバランスがある。

図７は、パイプカフスを形成するキャビティ２９が、この時点で、どのように第２のダイ出口１８を通り過ぎたのかを示す。この時点で、第２のプラスチックエンベロープは、波形パイプセクションの内壁を形成するように戻っている。第１のプラスチックエンベロープは、パイプの波形を形成している。パイプカフスを形成するキャビティ２９は、この時点で、入口を通り過ぎており、開いたキャビティ２６内の圧力は、この時点で、より高い圧力Ｙ１に戻すことができる。いかなる空気圧も第２のダイ出口１８の下流に提供されていない。

カフスから波形までの短い遷移部分を除去するために、２箇所においてカフスの端部で、形成したパイプを切断することがよく見られる。

ダイツーリング４の開いたキャビティ２６に位置する第１の圧力トランスデューサ３０を介して圧力を感知することは、パイプカフスを正確に形成するために重要であるＹ１とＹ２との間の圧力の改善された情報及び調節を提供することが分かった。同様に、第２の圧力トランスデューサ３４は、パイプカフスが第２のダイ出口１８を通り過ぎているときに、該パイプカフスを形成するキャビティの第２の入口で空気圧を感知する。これらの圧力トランスデューサの各々は、トランスデューサに直接接触する空気の流れによって引き起こされる圧力に対するキャビティの圧力をより正確に感知するために、被処理空気の流れに直接晒されない入口を有すること、又は該入口が少なくともその下流にあることが好ましい。

図２〜図７において説明したように、第２のモールドブロックがダイツーリングのダイ出口を通り過ぎるときにパイプカフスを形成する、該第２のモールドブロックの位置が重要である。これらのモールドブロックの位置は、図１に示されるコントローラによって追跡され、コントローラ５９は、パイプカフスがこれらのダイ出口を通り過ぎるときに該パイプカフスに提供される圧力を正確に決定するために、空気圧トランスデューサから信号を受信することができる。空気圧供給５０及び５２の各々について調節器が提供され、特定の時点で所望の空気圧を提供するために使用される。上の説明から認識することができるように、第２のダイ出口に関連して使用される空気圧及び被処理空気は、典型的には、単に動作させるか、又はかなりのレベルで動作させて、第２のプラスチックエンベロープを外向きに移動させ、モールドブロックのパイプカフスキャビティと接触させる。滑らかな内壁を有する波形パイプの形成中に、この空気は、典型的には、遮断されるか、又は任意の実質的な程度まで提供されない。

図８は、押し出し出口に隣接する圧力を感知することに加えて、好都合に、押し出し出口での温度も感知する、修正したコルゲータ１０２を示す。この装置によって、押し出し出口での押し出しプロセスに関する情報が知られ、オペレータは、押し出しプロセスのより良好な制御にこの情報を使用することができる。

例えば、滑らかな内壁は、外壁の隣接する波形にわたって橋渡しし、波型の間に空気が充填された密閉されたキャビティを形成する。この空気は、圧力トランスデューサ１３０によって測定される圧力である。パイプを冷却すると、冷却によって引き起こされる圧力の低減により、滑らかな内壁を波形の間のキャビティの中へ変形させることができる。製造後の冷却したキャビティに対する、形成時のこれらのキャビティには、一般的な関係がある。

Ｔ_１とＴ_２との差は、典型的には、１００℃を超える。直線状の滑らかな壁を維持するためには、Ｖ_１がＶ_２にほぼ等しいことが望ましいが、Ｐ_２が低過ぎる場合は、キャビティの中への内側への座屈によって、Ｖ_２が減少し得る。Ｐ_１の適正な制御によって、内側への座屈を低減させること、又は回避することができる。感知した状態に基づいて、自動的に圧力を調整することが好ましい。また、生成されているパイプに基づいて、オペレータにＰ_１を調整させることも可能である。プラスチック材料、押し出し機の動作状態、及び他の因子がこの関係に影響を及ぼし得るので、オペレータ調整も有効な手法である。温度を監視することで、オペレータは、更なる情報を許容し、例えば、感知した温度が高過ぎた場合に冷却を増大させることができる。

図９は、二重壁の波形パイプ２５０の１つの壁が、滑らかな内壁２５２及び外側波形壁２５４を有するように示される、更なる一実施形態を示す。内壁２５２は、好ましくは、パイプを通る滑らかな流れを提供し、波形を補強するために、ほぼ一定の内径である。密閉された波形２５４ａのうちの１つが、ダイツーリングのほぼ下流の温度及び圧力に関して、デバイス２００によってサンプリングされようとしている。切れ目２６０は、かなりの間隙を示す。このようにして、いくらかの冷却が既に起こっており、そして、温度及び圧力が変化することになる。この測定情報は、自動化されたプログラムに提供することができ、該情報に応じて、ダイツーリングの調整（圧力、温度など）が必要とされ得る。また、サンプリングした波形の再密閉も完了することができる。押し出しプロセスを制御するためには、温度及び圧力の双方をサンプリングし、自動化されたプログラムにこの情報を提供することが好ましい。

波形の温度及び圧力の下流サンプリングは、中空針２０２を波形の中へ押し込むように、ある特定の間隔でプログラムされる。圧力及び温度は、上で述べたように測定される。

ポリエチレン又はポリプロピレン製の二重壁の波形パイプに関する空気圧を測定するための１つの適切な場所は、冷却器の後ろのパイプの下流である。

感知した温度及び／又は他の因子に基づくこの圧力の制御及び調整は、ほぼ一貫した内径の二重壁のパイプに滑らかな内壁を提供するために使用される。温度及び圧力をサンプリングする代わりに、内径を連続的又は断続的に測定し、この情報を自動制御に提供することができる。内径が内向きにパイプの中へ変形した場合は、圧力が高過ぎており、一方で、外向きの変形は、波形を密閉した際に圧力が低過ぎることを示す。

図１０〜図１２には、二重壁の波形パイプの内壁の直線性を感知するためのデバイス３００が示される。感知デバイス３００は、冷却プラグの後ろに位置し、典型的には、構造部材３０２が冷却プラグ又は他の上流の構造の後縁部に取り付けられるか、又は該後縁部と関連付けられる。構造部材３０２の端部には、レバーフィンガー３０４があり、該フィンガーは、該フィンガーに旋回可能に固定され、波形パイプの内壁に対して軽く付勢されるローラー３０６を有する。このローラーは、内壁の内部形状の任意の変化に従い、具体的には、各波形に跨る内壁の任意の変形を感知する。距離センサ３０８に対するローラー３０６の位置が追跡され、処理される。

図１０では、様々な波形３２２に跨る内壁３２０が直線状であるので、ダイ出口において（波形の密閉時に）理想的な圧力が達成されていることが分かる。この装置に関して、ローラー３０６は、基本的に、距離センサ３０８（ゼロ較正点）から同じ距離のままである。

図１１及び図１２において、二重壁の押し出されたパイプの内壁は、低い圧力により、個々の波形３２２の中へ引き込まれている。図１１において、ローラー３０６は、ローラーが波形の間の接合された内壁及び外壁と接触しているときに、ゼロ位置又は中立位置にある。これらの２つの壁の厚さ及び該壁の位置は、主にダイツーリング及びコルゲータによって測定したときに、目に見えて変動しない。

図１２において、二重壁の押し出されたパイプは、移動しており、この時点で、ローラー３０６は、歪んだ内壁３２０の中央にある。ローラー３０６と距離センサ３０８との間の距離が増加し、したがって、内壁の歪みの量が正確に追跡される。

図１１及び図１２に示される歪みのタイプは、押し出し時の低い圧力によって引き起こされ、感知装置によってこの歪みを測定することで、好ましくはダイツーリングのキャビティの空気圧を自動的に調整するために使用される、フィードバック信号を提供する。認識できるように、各波形は、この感知デバイスによって評価され、感知した移動（すなわち、距離センサ３０８に対するローラー３０６の位置）の変動を繰り返し、平均的な最大歪み信号を特に空気圧の調整に使用することができる。

図１０〜図１２の感知装置は、下流の圧力及び温度を感知するための代替の装置を提供する。この代替の実施形態は、内壁の直線性及び任意の変形の程度を測定する。図１１及び図１２に示されるような低い圧力によって引き起こされる変形、及び波形の過剰な空気圧によって引き起こされる変形が決定され、適切な自動調整を行うことができる。

機械的感知装置３００は、下流サンプリングの代替例を提供し、又はオペレータが、単に、パイプをセクションに切断した後に内壁の状態の視覚的評価を行う。内壁の状態の機械的感知、下流サンプリングによる圧力及び温度の感知は、全般的に図１０に示されるように、一貫した内壁を維持するように空気圧を自動的に調整するために使用される。また、内壁の直線性を感知するための他の装置も使用することができる。

ＰＶＣパイプの場合、空気圧は、好ましくは、コルゲータと、形成したパイプを別々の長さに切断するパイプ切断デバイスとのほぼ中間点でサンプリングされる。

以前の図面のように、コルゲータ１０２は、ダイツーリング１０４を含み、また、可動モールドトンネル１０６を概略的に例示している。可動モールドトンネルは、波状部分１０８、結合部分１１０、及びそれに続く波状部分１１２を含む。パイプを形成する押し出されたプラスチックは、更に明確にするために省略している。パイプ結合部のモールディング中に、パイプ結合部分１１０が第１の押し出し出口１２０を通り過ぎているときには、出口１２０から外へ押し出すプラスチックを、可動モールドトンネルの外壁に対して移動させるように付勢するために、圧力の正確な制御が望ましい。見て分かるように、圧力ポート１２４は、押し出し出口１２０の下流に提供され、このポートは、調節された圧力源に接続され、該圧力源は、可動モールドトンネルのどの部分が押し出し出口１２０を通過しているのかに基づいて調整することができ、また、感知した状態又は結果に従って押し出しプロセスを修正するように調整することもできる。

修正したコルゲータ１０２はまた、好ましくは、押し出し出口１２２を通して押し出されているプラスチックの温度の測定値を提供する、追加的な温度センサ１３６も含む。ここでも、他の図面に関して論じられる理由から、押し出し出口１２２の直下流の圧力を感知するための圧力センサ１３８も有用である。

以前にキャビティＡと称されたものにおいて温度センサ１３２によって感知した空気温度を知ることは、各波形に関してパイプの内壁とパイプの外壁との間で効果的に密閉する、空気の温度及び圧力に関する情報を提供する。各波形は、押し出し出口１２２を通して押し出されているプラスチックが波形の内側部分と接触したときに、該プラスチックによって効果的に密閉される。内壁が外壁に固定されると、この捕捉された空気は、各波形の中に閉じ込められる。二重壁の波形パイプが冷却し始めたときに、各波形内の空気の容積は、（歪みが起こらない限り）同じままであるが、その密閉した波形内の温度及び圧力は、低下し続ける。圧力の低下は、内壁の内向きの変形を引き起こし得、それによって、そうしなかった場合に波形内に起こる低下した圧力を部分的に補償するように容積を低減させる。この内壁の内向きの歪みは、パイプの内壁に波打った又は歪んだ表面を引き起こさせ、意図する結果である直線状の内側ライナー表面（全般的に一貫した内径）を維持することは困難である。

波形の容積が効果的に密閉されたときの波形の内部容積、空気の温度、及び空気の圧力を知ることによって、内壁の任意の望ましくない内向きの歪みを低減させることが可能である。

内壁押し出し出口１２２に隣接する圧力及び温度を感知することに関しては、異なる制御領域が対処される。押し出されたプラスチックの温度は、波形壁の対向する部分への内壁の溶融に大きな影響を及ぼし得る。したがって、内壁及び外壁の溶融は、押し出し出口１２２を通してプラスチックが押し出されるときに、空気の温度を監視することによって評価することができる。押し出されているプラスチックのタイプ及び押し出し機の特定の状態に基づいて、この好適な押し出し温度は、約２１０℃〜約１５０℃とすることができる。

また、例えばダイツーリングを通して高温の空気を循環させることによって、又は所望の加熱温度を維持するように電気的に制御することができる別個の加熱装置を提供することによって、出口１２２に隣接するダイツーリングを加熱する能力を含むことも望ましい。全般的に押し出し出口１２０及び押し出し出口１２２と関連付けられる圧力及び温度の双方を感知することは、オペレータが、押し出し機の実際の動作状態を理解することを可能にし、また、押し出されるプラスチップパイプの所望の品質及び一貫性を達成するための適切な調整を行うことを可能にする。

これらの温度及び圧力を感知することは、自動化されたプログラム又はオペレータが、効率的な方法で、実際の押し出し状態に応答し、押し出しプロセスを適切に修正することを可能にする。

本発明の様々な好適な実施形態を本明細書において詳細に説明してきたが、当業者には、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく、本発明に変更を行うことができることが認識されるであろう。

Claims (20)

1. 形成されたパイプの長さにおける所定の場所で提供される一体的な接続カフスによって分離される細長いパイプセクションを有する、前記パイプを形成するためのパイプコルゲータ及び関連付けられるダイツーリングであって、前記パイプコルゲータが、当接してモールドトンネルへの入口を形成し、モールドブロックが分離して前記入口に戻る前記モールドトンネルの出口まで当接した状態を維持する、２つの対向する一連の循環する前記モールドブロックを含み、
   各一連のモールドブロックが、前記モールドトンネルにおいて前記細長いパイプセクションを形成するための第１のモールドブロック、及び前記モールドトンネルにおいて前記接続カフスを形成するための第２のモールドブロックを含み、
   前記ダイツーリングが、前記入口に隣接する前記モールドトンネルに位置する第１及び第２のダイ出口を含み、前記第１及び第２のダイ出口が、前記モールドトンネルに対して開く前記ダイツーリングの外壁の凹部分に形成されるプロセス空気キャビティによって分離され、前記プロセス空気キャビティに位置する第１のプロセス空気出口に空気を加圧下で提供する第１のプロセス空気供給源に接続され、第１の空気圧トランスデューサが、前記プロセス空気キャビティに位置し、前記プロセス空気キャビティの空気圧を検出し、空気を加圧下で第２のプロセス空気出口に供給する第２のプロセス空気供給源が、前記第２のダイ出口の直下流に位置し、
   コントローラが、前記第１のプロセス空気供給源の空気圧を制御し、且つ前記第２のプロセス空気供給源の空気圧を制御し、
   前記コントローラが、前記第１の空気圧トランスデューサによって感知される前記空気圧の信号を受信し、該信号に基づいて、前記第１のモールドブロックが前記第１及び第２のダイ出口を通り過ぎたときに、前記第１のプロセス空気出口に波形を形成するのに適切なプロセス空気を第１の空気圧で提供し、前記コントローラが、前記第１のプロセス空気供給源を制御し、また、選択的に前記第２のプロセス空気供給源を動作させて、前記第２のモールドブロックのカフスキャビティが前記第１及び第２のダイ出口を通り過ぎたときにカフス部分を形成するために、プロセス空気を前記第１の空気圧に対して低減させた第２の空気圧で提供する、パイプコルゲータ及び関連付けられるダイツーリング。
2. 前記第１の空気圧トランスデューサと直接に関連付けられ、前記プロセス空気キャビティに位置する、第１の温度センサを含み、
   前記コントローラが、前記第１の温度センサの温度信号を受信し、押し出しプロセス制御の一部として前記温度信号を使用する、請求項１に記載のパイプコルゲータ。
3. 前記第１及び第２のダイ出口に対する前記第２のモールドブロックの位置情報を受信する、前記コントローラを含み、
   前記コントローラが、前記第２のモールドブロックの前記位置情報に基づいて、いつ前記第２のモールドブロックのパイプカフスキャビティの先行壁が前記第１のダイ出口を通り過ぎようとしているのかを判断し、前記プロセス空気キャビティの圧力を前記第２の空気圧まで低減させ、
   前記コントローラが、前記位置情報に基づいて、いつ前記パイプカフスキャビティの前記先行壁が前記第２のダイ出口を通り過ぎようとしているのかを判断し、前記第２のプロセス空気供給源を介して前記第２の空気圧にほぼ等しいカフス形成圧力で空気圧を提供し、
   前記パイプカフスキャビティの追従壁が前記第２のダイ出口を通り過ぎるまで、前記提供された空気圧を、より低い前記カフス形成圧力及び前記第２の空気圧に維持し、次いで、前記プロセス空気キャビティの前記第１の空気圧に戻し、波形を形成するために第２の入口を通る空気供給圧を除去する、請求項１又は２に記載のパイプコルゲータ。
4. 前記第２のダイ出口の直下流に位置し、また、前記ダイツーリングの長さに延在する第２のプロセス空気供給管路と接続し、また、前記第２のダイ出口の直下流の前記第２のプロセス空気出口に調節されたプロセス空気を圧力下で供給し、また、前記第２のプロセス空気出口で前記ダイツーリングの外側に対する空気圧を検出する前記第２のダイ出口に隣接する圧力トランスデューサを使用して、前記コントローラによって制御される、第２のプロセス空気出口を含む、請求項３に記載のパイプコルゲータ。
5. 前記第２のダイ出口の溶融温度を維持するために、前記第２のプロセス空気出口で温度を測定し、第２の温度信号を前記コントローラに提供する第２の温度センサを含む、請求項４に記載のパイプコルゲータ。
6. 二重壁の波形パイプを形成する際に使用するためのダイツーリングであって、
   第１のダイ出口、及び前記第１のダイ出口の下流に位置し、前記ダイツーリングの凹部に位置して外向きに開く空気処理キャビティによって該第１のダイ出口から分離される第２のダイ出口を有する、ダイツール本体であって、
   前記第１及び第２のダイ出口が、前記ダイツール本体を通して、押し出されたプラスチック入口に接続され、
   前記空気処理キャビティが、前記空気処理キャビティに位置する第１のプロセス空気出口を含み、前記第１のプロセス空気出口が、前記ダイツーリングの長さに延在する第１のプロセス空気供給管路と接続し、前記第１のプロセス空気出口にプロセス空気を加圧下で供給し、
   前記空気処理キャビティが、前記空気処理キャビティに位置し、且つ前記ダイツーリングと、前記空気処理キャビティと、前記第１及び第２のダイ出口を通して押し出し、互いに接続するプラスチックとの間に画定される可変チャンバの空気圧に従って、空気圧信号を生成する空気圧トランスデューサを含み、
   前記空気圧信号が、前記第１及び第２のダイ出口の上流のある位置でコントローラに提供される、ダイツール本体と、
   少なくとも波形形成圧力とカフス形成圧力との間で前記可変チャンバの空気圧を調節するために、前記コントローラによって制御され、前記第１のプロセス空気供給管路に接続される、調節された空気供給源と
   を備える、ダイツーリング。
7. 前記空気処理キャビティが、押し出しプロセスを調整するために前記コントローラによって使用される温度センサも含む、請求項６に記載のダイツーリング。
8. 前記ダイツーリングが、第２のプロセス空気出口を含み、前記第２のプロセス空気出口が、前記第２のダイ出口の直下流に位置し、また、前記ダイツーリングの長さに延在する第２のプロセス空気供給管路と接続し、また、前記第２のダイ出口の直下流の前記第２のプロセス空気出口に調節したプロセス空気を加圧下で供給し、また、前記第２のプロセス空気出口で前記ダイツーリングの外側への空気圧を検出する前記第２のダイ出口に隣接する圧力トランスデューサを使用して、前記コントローラによって制御される、請求項６に記載のダイツーリング。
9. 前記第２のダイ出口の溶融温度を制御するために使用される温度信号を提供する温度センサを前記第２のダイ出口に含む、請求項８に記載のダイツーリング。
10. 前記コントローラが、前記波形形成圧力を変動させるための、及び前記第１及び第２のダイ出口の両方を通して押し出すプラスチックからパイプの単一壁のカフスを形成するために使用される前記カフス形成圧力を変動させるための、オペレータ調整を含む、請求項６に記載のダイツーリング。
11. 前記第２のプロセス空気出口のための前記コントローラが、パイプの滑らかな内壁に接続された波形の形成中に使用される最小動作圧力、及び前記第１及び第２のダイ出口を通して押し出すプラスチックから前記パイプの単一壁のカフスを形成するための前記カフス形成圧力を提供する、請求項９に記載のダイツーリング。
12. 前記第２のプロセス空気出口のための前記コントローラが、パイプの滑らかな内壁に接続された波形の形成中に使用される最小動作圧力、及び前記第１及び第２のダイ出口を通して押し出すプラスチックから前記パイプの単一壁のカフスを形成するための第２の動作圧力を提供し、前記第２の動作圧力が、前記カフス形成圧力より高い、請求項８に記載のダイツーリング。
13. 形成されたパイプの長さにおける所定の場所で提供される交互の一体的な接続カフスによって分離される交互の長いパイプセクションを有する、前記パイプを形成するためのパイプコルゲータ及び関連付けられるダイツーリングであって、前記パイプコルゲータが、当接してモールドトンネルへの入口を形成し、モールドブロックが分離して前記入口に戻る前記モールドトンネルの出口まで当接した状態を維持する、２つの対向する一連の循環する前記モールドブロックを含み、
    各一連のモールドブロックが、前記モールドトンネルにおいて前記交互の長いパイプセクションを形成するための第１のモールドブロック、及び前記モールドトンネルにおいて前記接続カフスを形成するためのカフスキャビティを有する第２のモールドブロックを含み、
    前記ダイツーリングが、第１のダイ出口、及び前記第１のダイ出口の下流に位置し、前記ダイツーリングの凹部に位置して外向きに開く空気処理キャビティによって該第１のダイ出口から分離される第２のダイ出口を有する、ダイツール本体を含み、前記第１及び第２のダイ出口が、前記ダイツール本体を通して、押し出されたプラスチック入口に接続され、
    前記空気処理キャビティが、前記空気処理キャビティに位置する第１のプロセス空気出口を含み、前記第１のプロセス空気出口が、前記ダイツーリングの長さに延在する第１のプロセス空気供給管路と接続し、前記第１のプロセス空気出口にプロセス空気を加圧下で供給し、
    前記空気処理キャビティが、前記空気処理キャビティに位置する、空気圧トランスデューサ及び温度センサを含み、前記空気圧トランスデューサが、前記空気処理キャビティを含むある領域の前記ダイツーリングと、前記第１及び第２のダイ出口を通して押し出し、互いに接続するプラスチックとの間に画定される可変チャンバの空気圧に従って、空気圧信号を生成し、
    前記空気圧信号及び前記温度センサからの信号が、空気供給源を調節するために使用されるコントローラに提供され、
    前記コントローラによって制御される前記空気供給源が、前記第１のプロセス空気供給管路に接続されて、感知した温度に関連して、前記可変チャンバの空気圧を調節する、パイプコルゲータ及び関連付けられるダイツーリング。
14. 前記パイプコルゲータが、第２のプロセス空気出口を含み、前記第２のプロセス空気出口が、前記第２のダイ出口の直下流に位置し、また、前記ダイツーリングの長さに延在する第２のプロセス空気供給管路と接続し、また、前記第２のダイ出口の直下流の前記第２のプロセス空気出口に調節されたプロセス空気を圧力下で供給し、また、前記第２のプロセス空気出口で前記ダイツーリングの外側に対する空気圧を検出する前記第２のダイ出口に隣接する圧力トランスデューサを使用して、前記コントローラによって制御される、請求項１３に記載のパイプコルゲータ及び関連付けられるダイツーリング。
15. 前記パイプコルゲータが、前記第１及び第２のダイ出口に対して前記第２のモールドブロックの位置情報を受信する前記コントローラを含み、
    前記コントローラが、前記第２のモールドブロックの前記位置情報に基づいて、いつ前記カフスキャビティの先行壁が前記第１のダイ出口を通り過ぎようとしているのかを判断し、前記空気処理キャビティの圧力を第２の空気圧まで低減させ、
    前記コントローラが、前記位置情報に基づいて、いつ前記カフスキャビティの前記先行壁が前記第２のダイ出口を通り過ぎようとしているのかを判断し、第２の空気供給源を介して前記第２の空気圧にほぼ等しいカフス形成圧力で空気圧を提供し、
    前記カフスキャビティの追従壁が前記第２のダイ出口を通り過ぎるまで、前記提供された空気圧を、より低い前記カフス形成圧力及び前記第２の空気圧に維持し、次いで、前記空気処理キャビティの波形形成圧力に戻し、第２の入口を通る空気供給圧を除去する、請求項１４に記載のパイプコルゲータ及び関連付けられるダイツーリング。
16. 前記パイプコルゲータが、所望の溶融温度を維持するために、前記第２のダイ出口と関連付けられる温度センサを含む、請求項１４に記載のパイプコルゲータ及び関連付けられるダイツーリング。
17. 各パイプセクションが、細長い二重壁の波形パイプ部分及び各パイプセクションの一方の端部の一体的なカフス部分を有する、二重壁の波形パイプセクションを形成する方法であって、
    ダイツーリングの上で第１の１組のモールドブロック及び第２の１組のモールドブロックを循環させる工程であって、前記第１の１組のモールドブロックが前記細長い二重壁の波形パイプ部分を形成し、前記第２の１組のモールドブロックが前記カフス部分を形成する、循環させる工程と、
    前記ダイツーリングの第１のダイ出口を通して外壁を形成するために、第１のプラスチックエンベロープを、前記第１及び第２の１組のモールドブロックの内壁によって閉じられる空気処理キャビティの中へ押し出す工程と、
    前記ダイツーリングの第２のダイ出口を通して前記細長い二重壁の波形パイプ部分の内壁を形成するために、第２のプラスチックエンベロープを押し出す工程と、
    前記第１のダイ出口に対する前記第１の１組のモールドブロックの位置、及び前記第２のダイ出口に対する前記第２の１組のモールドブロックの位置を決定する工程と、
    前記第１のダイ出口の直下流の前記ダイツーリングに調整可能な第１の空気圧源を提供する工程と、
    前記第１のダイ出口の下流の前記空気処理キャビティの圧力を感知する工程と、
    前記第２のダイ出口の直下流の前記ダイツーリングに第２の空気圧源を提供する工程と、
    前記第２のダイ出口の下流の前記空気処理キャビティの圧力を感知する工程と、
    前記第１の１組のモールドブロック及び前記第２の１組のモールドブロックの位置、並びに前記空気処理キャビティで感知した圧力に基づいて、前記第１の空気圧源及び前記第２の空気圧源の圧力を調整する工程と
    を含む、二重壁の波形パイプセクションを形成する方法。
18. 前記カフス部分を形成するために、前記第２の１組のモールドブロックが前記第１のダイ出口に接近し、通り過ぎるときに、前記空気処理キャビティの空気圧を減少させる工程と、前記第１の１組のモールドブロックが前記第１のダイ出口に接近し、通り過ぎるときに、前記空気圧を増加させる工程とを含む、請求項１７に記載の方法。
19. 前記第１の１組のモールドブロックが前記第２のダイ出口を通り過ぎるときに、前記第２の空気圧源が本質的にオフであり、前記第２の１組のモールドブロックが前記第２のダイ出口を通り過ぎるときに、前記空気圧が増加される、請求項１８に記載の方法。
20. 前記第１及び第２のダイ出口で前記空気処理キャビティの空気の温度を感知することと、前記第１及び第２の１組のモールドブロックの位置及び前記感知した温度に基づいて、前記空気処理キャビティの空気圧を調整することとを含む、請求項１７に記載の方法。