JPH0247029A - 金属管内周面被覆装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、金属管内周面に合成樹脂層が被覆された複合
管を製造する際に使用され、金属管内周面と合成樹脂層
とが強固に接着された複合管を製造し得る金属管内周面
被覆装置に関する。

（従来の技術） 近時、給湯用、温水暖房用などの配管材として金属管内
周面を合成樹脂層にて被覆してなる複合管が使用されて
いる。このような複合管は、帯状の金属シートを金属管
に成形し、金属管内周面波）Ｗ装置により、成形された
金属管の内周側から溶融樹脂を円筒状に押出して、金属
管内周面を合成樹脂層にて被覆することにより製造され
る。

金属管内周面被覆装置は１例えば、金属シートを金属管
に成形する際に、溶融樹脂が通流する樹脂通流管の先端
を、成形された金属管内に位置させ、該先端から溶融樹
脂を円筒状に押出して、該樹脂を金属管内周面に接着さ
せることにより２金属管内周面を合成樹脂層にて被覆す
る。

（発明が解決しようとする課題） 金属管内周面に向けて押出された溶融樹脂は。

金属管とは所定の間隙を有して内嵌された円筒状のコア
部により、金属管内周面に押付けられ５　この円筒状部
分の外周面と金属管内周面との間隙にて規定される所定
の厚さとされる。そして、この円筒状部分を通過した後
に、溶融樹脂は固化し始める。このように溶融樹脂は、
コア部にて金属管内周面に強く押付けられ、該溶融樹脂
はコア部を通過した後に固化し始める。このため、溶融
樹脂は金属管内周面に向けて圧力が加えられていない状
態で同化するため、金属管と固化した合成樹脂とは低接
着力にて接着されているという問題がある。また、熔融
樹脂は固化する際に５収縮するため、金属管内周面との
接着ツノがさらに低下する。

金属管内周面を被覆する合成樹脂として結晶性樹脂を用
いた場合には、樹脂は緩やかに冷却されて固化されるた
め５樹脂表面において結晶粒径が大きくなり、樹脂内に
水、空気等が浸入しやすく。

該樹脂は劣化が促進されるという問題もある。

本発明は上記従来の問題を解決するものでありその目的
は、金属管内周面に合成樹脂層を強固に接着し得る金属
管内周面被覆金型を提供することにある。本発明の他の
目的は、金属管内周面を被覆する合成樹脂として結晶性
樹脂を用いた場合にも、該結晶性樹脂表面における結晶
粒を小径にし得て、該表面から水や空気が浸入するおそ
れがない金属管内周面被覆金型を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明の金属管内周面被覆装置は、帯状の金属シートを
金属管に形成し、該金属管内周面に溶融樹脂を円筒状に
押出して、該金属管内周面を合成樹脂層で被覆する装置
であり、金属シートを成形して得られる金属管内に先端
が位置される樹脂通流管と、該樹脂通流管との間隙内に
溶融樹脂が通流されるべく該樹脂通流管に内嵌されてお
り、該溶融樹脂が該樹脂通流管先端から円筒状に押出さ
れるように該樹脂通流管先端に嵌合した円筒状のコア部
と、該コア部の先端部の冷却手段と、を具備してなり、
そのことにより上記目的が達成される。

（実施例） 以下に本発明を実施例について説明する。本発明の金属
管内周面被覆装置は、金属シートを連続的に金属管に成
形する際に使用され、成形された金属管の内周面に溶融
樹脂を押出して該内周面を合成樹脂層で被覆する。

本発明の金属管内周面被覆装置は、第１図に示すように
、金属シート７０の１般送方向上流側に位置する本体部
１０と、該本体部１０から金属シー１１−７０Ｉ送方向
に向かって延出するように該本体部１０に片支持された
樹脂通流管２０とを有する。該本体部１０の下部には１
例えば、各側縁部が上方に位置するように湾曲した金属
シート７０が搬送される。該本体部１０内には、樹脂通
流管２０に連通ずる樹脂通流路１１が形成されており、
該樹脂通流路１１を介して樹脂通流管２０に溶融樹脂が
送給される。

樹脂通流管２０は２本体部１０と一体に構成されており
、その先端部内周面は、先端側になるに連れて徐々に拡
径するテーパ面２１となっている。　樹脂通流管２０の
中程には２例えば、該樹脂通流管２０とは所定の円筒状
の間隙を有するように、外型３０が外嵌されており、各
側縁部が上方に位置するように湾曲した金属シート７０
が、その間隙内を通過させられることにより円管状に成
形される。なお金属シート７０を円管状に成形するため
には、このような外型３０に限らずロールを用いてもよ
い。

核外型３０よりも樹脂通流管２０先端側には、溶接機４
０が配設されており１円管状に成形された金属シートの
側縁部同士が、該溶接機４０にて溶接され。

金属管７１とされる。

樹脂通流管２０には内挿管５０が内嵌されている。

該内挿管５０は１本体部１０に基端部を片支持されてお
り、樹脂通流管２０内に所定の間隙を有するように該樹
脂通流管２０とは同心状に配設されている。

該内挿管５０の先端部には円筒状のコア部５１が設けら
れている。該コア部５１は、樹脂通流管２０における先
端内周面のテーパ面２１とは平行になったテーパ面５１
ａを有し、該テーパ面５１ａが樹脂通流管２０から延出
している。コア部５１は、樹脂通流管２０の外径と略等
しい外径を有する円筒状になっており。

該コア部５１先端部内には、先端面に開口部を有する凹
部５１ｂが設けられている。内挿管５０内を挿通ずる管
路は、該凹部５１ｂに達している。

該コア部５１のテーパ面５１ａと樹脂通流管２０のテー
パ面２１とにより形成される円筒状の間隙からは。

該樹脂通流管２０内を通流する溶融樹脂が筒状に押出さ
れる。樹脂通流管２０の先端から押出された溶融樹脂は
、該樹脂通流管２０の先端部に達するまでにすでに金属
シート７０が成形されて形成された金属管７１内周面に
接着され該内周面を被覆する。該溶融樹脂は、内挿管５
０の先端に設けられた円筒状のコア部５１の外径と金属
管７１の内径との間隙により、その厚さが規定される。

内挿管５０の内周面は、コア部５１先端の凹部５１ｂを
除いて、断熱層５２を介して金属管５３にて被覆されて
おり、該金属管５３内に、空気、アルゴン、窒素、酸素
等の冷却気体が通流される。また、コア部５１先端の四
部５１ｂ内には１円筒状のノズル部材５４が配設されて
いる。ノズル部材５４の基端部は金属管５３の端面間「
１部を：貰っており、該ノズル部材５４の先端面は閉塞
されている。そして、その周面に多数の吐出口５４ａ、
５４ａ、・・・が周方向に開設されている。従って、金
属管５３内を通流される冷却気体は１該ノズル部材５４
の各吐出口５４ａからコア部５１先端の凹部５１ｂ内に
放射状に吐出され。

コア部５１先端部の内周面を冷却する。

このような構成の本発明の金属管内周面被覆装置の動作
は次のとおりである。各側縁部が上方に位置するように
湾曲された金属シー）７０は、樹脂通流管２０と外型３
０との間隙内を通過する間に１円管状に成形される。そ
して、溶接ｍ４０により金属シートの各側縁部同士が接
着されて、金属管７１が形成される。他方、金属管内周
面被覆装置における本体部１０の樹脂通流路ｌｌ内には
溶融樹脂が通流されて、樹脂通流管２０に送給される。

そして、該溶融樹脂は、樹脂通流管２０内周面と内挿管
５０外周面との間隙内を通流し、樹脂通流管２０先端の
テーパ面２１と５内挿管５０の先端部５１におけるテー
パ面５１ａとの間隙を通って、外方へ拡開しつつ押出さ
れる。押出された溶融樹脂は、樹脂通流管２０先端およ
び内挿管５０先端のコア部５１に外嵌されて下流側に１
般送される金属管７１内周面に接触する。このとき、溶
融樹脂は内挿管５０先端部のコア部５１と金属管７１内
円面との間で所定の厚さにされると共に金属管５１内周
面に強く圧接されて接着される。他方、内挿管５０にお
ける金属管５３内には、冷却気体が通流されており、該
冷却気体は、コア部５１の先端における四部５１ｂ内に
配設されたノズル部材５４の各吐出口５４ａから該凹部
５１ｂ内に吐出される。

これにより、ノズル部材５４に外嵌されたコア部５１の
先端部が冷却される。

このように、コア部５１先端部は冷却された状態にある
ため、該コア部５１先端により金属管７１内円面に強く
圧接された溶融樹脂は、該コア部５１先端との接触によ
り冷却されて硬化し始める。従ってこの合成樹脂は金属
管７１内円面との初期接着強度が向上し、その後、該合
成樹脂が完全に固化した状態になっても、該合成樹脂は
、金属管内周面に強固に接着される。

このとき１合成樹脂として結晶性樹脂を用いれば、該結
晶性樹脂は、冷却されているコア部５１の先端部との接
触により象、速に冷却されて固化するため、その結晶粒
は小径化し、該合成樹脂表面の結晶は緻密に構成される
。

第２図は本発明の他の実施例の要部断面図であり、コア
部５１の凹部５１ｂが設けられた先端部と外周面がテー
パ面５１ａとなった基端部との間に例えばセラミンク製
の断熱層５５を設けたものである。

該断熱層５５は溶融樹脂が摺接する外周面が平滑になっ
ている。その他の構成は、第１図に示す実施例と同様で
ある。本実施例では、コア部５１先端は該断熱層５５に
より溶融樹脂の温度が伝達されずコア部５１先端の冷却
効率が向上する。

また、第３図（イ）および（ＴＩ）に示すように、コア
部５１先端部に設けられた凹部５１ｂ内にノズル部材５
４を配設することなく、該凹部５１ｂ内周面に軸方向に
伸びる複数の放熱板５５．５５を周方向に適当な間隔を
あけて放射状に配設する構成としてもよい。各放熱板５
５としては１例えばアルミニウム板のように熱伝導率に
優れた金属板が用いられる。

各放熱板５５は、内挿管５０の金属管５３内を通流した
冷却気体が吹き付けられることにより冷却され。

該放熱板５５が冷却されることによりコア部５１の先端
部が冷却される。

放熱板としては、このように、コア部５１の凹部５１ｂ
内周面に放射状に設ける必要はなく１例えば。

第４図に示すように、中央部に透孔５７ａが形成された
円板状の複数の放熱板５７を、軸方向に適当な間隔をあ
けて配設してもよい。各放熱板５６は、透孔５７ａの大
きさがそれぞれ異なっており、四部５１ｂの内奥部に透
孔５７ａの径が大きい放熱板５７が配設され、凹部５１
ｂの開口側になるに連れて、透孔５７ａの径が順次小さ
くなっている。また、第５図に示すように、放熱板５８
は螺旋状に構成してもよい。

さらに、第３図〜第５図に示す実施例において。

コア部５１の先端部と基端部との間に第２図に示すよう
な断熱層を配設する構成としてもよい。

次に本発明装置により製造された複合管の金属管と合成
樹脂層との接着強度について試験を行ったので、以下に
詳述する。

災狂± 第３図に示すように、凹部５１ｂ内にアルミニウム製の
放熱板５６が配設されたコア部５１を有する本発明の金
属管内周面被覆装置により、厚さ１．５　ｍｍのアルミ
ニウム合金シート（１１５０５２−Ｈ４３）に、接着製
ポリエチレン（旧＝０．５ｇ／１０＋ｗｉｎ）を２．０
　ｍｍの厚さに被覆した。なお内挿管５０の金属管５３
内に冷却気体として５度の空気を３０４１！／ｍｉｎの
流量で通流した。得られた複合管の合成樹脂層は、Ｔ字
剥離強度で２５ｋｇ／　２　ｃｍだった。また、該合成
樹脂層表面での球晶径は約１．０μｍ程度であった。得
られた複合管内に９０度の熱水を充填した状態で、該複
合管全体を６５度の温水中に浸漬し、ブリスター試験を
行った。１０００時間経過後も複合管にはブリスターが
発生しなかった。さらに、得られた複合管内に９０度の
熱水と３０度の水とを交互に１５分゛ずつ通流する冷熱
繰り返し試験を行ったところ、　１０００サイクル後の
剥離強度は２０ｋｇ／２ｃｍであった。

ル較± 冷却気体を通流しなかったこと以外は実験例と同様であ
る。得られた複合管の合成樹脂層のＴ字剥離強度は２０
ｋｇ／　２　ｃｍであり７合成樹脂表面での球晶径は５
０μｍ程度であった。また、実験例と同様のブリスター
試験を行ったところ、　１０００時間後にブリスターが
発生した。また、実験例と同様の冷熱繰り返し試験を行
ったところ、　１０００サイクル後の剥離強度は１５ｋ
ｇ／　２　ｃｍであった。

（発明の効果） 本発明の金属管内周面被覆装置は、このように。

金属管内周面に溶融樹脂を押付けるコア部の先端部を冷
却する冷却手段を有しているため、得られる複合管の合
成樹脂層は金属管内周面に強固に接着されている。該合
成樹脂層が結晶製樹脂であれば、該合成樹脂層表面の結
晶粒が小径となって。

結晶粒が緻密に配設されることになり、該合成樹脂層内
への水、気体等の拡散浸入が抑制され、該複合管は耐ブ
リスター性、耐熱酸化劣化性、耐加水分解性、耐塩素水
性等が向上する。

４、　・・　　の　　　な云゛ｌ 第１図は本発明の金属管内周面被覆装置の一例を示す断
面図、第２図は本発明装置の他の例の要部断面図、第３
図（イ）はさらに本発明装置の他の例の要部断面図、第
３図（０）はその正面図、第４図および第５図はそれぞ
れ本発明装置のさらに他の例の要部断面図である。

ｌＯ・・・本体部、　２０・・・樹脂通流管、５０・・
・内挿管、５１・・・コア部、５１ａ・・・テーパ面、
５１ｂ・・・凹部、５２・・・断熱層、５３・・・金属
管、５４・・・ノズル部材、５＝Ｉａ・・・吐出孔、　
５６．５７．５８・・・放熱板。

以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、帯状の金属シートを金属管に形成し、該金属管内周
   面に溶融樹脂を円筒状に押出して、該金属管内周面を合
   成樹脂層で被覆する装置であり、金属シートを成形して
   得られる金属管内に先端が位置される樹脂通流管と、 該樹脂通流管との間隙内に溶融樹脂が通流されるべく該
   樹脂通流管に内嵌されており、該溶融樹脂が該樹脂通流
   管先端から円筒状に押出されるように該樹脂通流管先端
   に嵌合した円筒状のコア部と、 該コア部の先端部の冷却手段と、 を具備する金属管内周面被覆装置。