JPH0327812A - 複合パイプの製造方法 - 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］ この発明は、アルミニウム管と鉛管との組合せから成る
複合パイプの製造方法に関するものである。

〔従来の技術及びその課題〕

アルミニウムは、高４電性、非るｎ性、高熱伝導性、軽
量であると共に、延性、展性に富み、連続押出し加工が
容易であるという優れた特性を存するので、近年、例え
ば、長尺電カケーブルの金属シースとして利用されてき
た。

この場合、アルミニウム管は、内部に長尺物体を包み込
むことが可能な連続押出し機、例えば、電力ケーブルの
金属押出し用に使用されている独国ヒドロリーク社製の
ヒドロリークアルミプレス又は独国シュレーマン社製の
シュレーマンアルミプレスによって連続押出し加工され
、シームレスの長尺のものが製造できると共に、素材が
軟らかいので、小径のものでは、特別の波付け加工を施
さなくても、可撓性を有し、ドラムに巻き付けて運搬す
ることも可能である。また、大径のものの場合において
も、波付け加工が容易であるから、ドラムへの巻付け、
あるいは曲りの多い場所への布設がきわめて容易である
といった利点がある。

さらに、アルミニウムの最大引張応力は、鉄ほどではな
いにしてもかなりのものが期待できるので、相当高い内
圧に耐えるパイプを得ることが可能である。

しかしながら、その反面、アルミニウム管は、特別の防
食加工を施さないと耐食性が悪いので、水、水蒸気ある
いはメタノール等によって腐食されやすく、前記の特色
が生かされないきらいがあった。例えば、アルミニウム
管は、水、水蒸気、メタノール等の薬品の輸送用には一
般的に使用されておらず、また、アルミニウム管をヒー
トバイプのコンテナ用パイプに使用して、作動液を熱伝
達能力が高く、安価で安全な水やメタノールとした場合
は、長時間経過後にこの作動演とアルミニウムが反応し
て水素ガスが発生することがあって不適合であるため、
作動演がフロン等に限定されるという問題があった。

一方、釦は腐食に対して非常に安定した金属であり、水
、水蒸気はもちろんのこと、多くの薬品類に対しても耐
食性を示し、高導電性、非磁性、高熱伝導性であると共
に、延性、展性、可１尭性にも冨み、長尺押出し加工が
可能であるという優れた特性をもっているが、その反面
、軟かすぎて最大引張り応力が小さいこと、すなわち、
パイプにすると高い圧力で使えないこと、および非常に
重いという欠点があり、これがために単独のパイプとし
てはきわめて限られた用途にしか使用されていなかった
。

そこで、この発明は、これら鉛とアルミニウムの優れた
面を生かした耐食性の良好な長尺の複合パイプを得るこ
とをその技術的課題とするものである。

〔課題を解決するための手段及びその作用〕上記の課題
を解決するために講した手段は次のとおりである。

すなわち、連続鉛押出し加工機によって長尺の鉛管を製
造した後、この鉛管を内部に長尺物体を連続して包み込
むことができる、例えば、電力ケーブルの金属シース押
出し金属のようなアルミニウム連続押出し機に供給し、
上記鉛管を芯にして、この鉛管の外周面にアルミニウム
管を密着被覆せしめるものである。

また、連続鉛押出し加工機に，よって長尺の鉛管を製造
した後、この鉛管を長尺物体を連続して包み込むことが
できるアルミニウム連続押出し機に供給してアルくニウ
ム管内に鉛管を挿入し、その後この鉛管内に圧力媒体を
封入して鉛管を拡げることによってアルミニウム管内周
面に鉛管をより密着させることができる。

この場合、鉛管は、直接アルミニウム管内面に密着せし
めてもよいが、鉛管の上に塗料、接着布テープ、あるい
は熱融着プラスチンクテープ、押出しプラスチンク層等
の保護層を介して密着させてもよい。

このような方法によって、アルミニウム管の内周面に鉛
管を密着させた複合パイプが得られる。

〔実施例〕

次に、この発明に係る複合パイプの製造方法の一実施例
について説明する． まず、鉛管３を、鉛連続押出し機５によって押出し威型
した後、この鉛管３を内部に長尺物体を包み込むことが
できるアルミニウム連続押出し機６に供給し、上記鉛管
３を芯にして、鉛管３の外周面にアルミニウムを連続的
に被覆することによって、鉛管３の外周面にアル果ニウ
ム管２を形成するのである． 上記鉛管３を形成する素材としては、連続押出し加工が
可能な鉛、鉛合金（Ｃ　ｕ　＋Ｔ　ｅ合金、Ｃ合金、ｌ
／２　Ｃ合金）を使用することができる．異種金属の直
接接触による電気腐食等が問題となる場合は、鉛管３と
アルミニウム管２の間に保護層を介在させるのが好まし
い．その場合は、連続押出し威型された鉛管３の上に、
鉛連続押出し機に連続して、あるいは別工程によって布
テープ、プラスチックテープ等をそのままあるいは接着
剤、塗料等と一緒に巻回してもよく、また、別工程で鉛
管３の上にポリエチレン、ポリ塩化ビニール等を押出し
被覆加工によって形成するようにしてもよい． 次に、アルミニウム管２と鉛管３の密着性をよくするた
めには、両パイプ間に空気を存在させないことが好まし
い．この場合は、第５図に示すように、ＯＦ電力ケーブ
ル製造で公知の真空サブライタンク１３内に、鉛管３を
巻回したサブライドラム１４を置き、サブライタンク１
３を真空ボンプ１５によって真空引きして、真空のまま
アルミニウム連続押出し機６に導いて鉛管３にアルミニ
ウム管２を被覆する方法を採用することが好ましい．第
５図において、１６は、複合パイプ１を巻取るドラムを
示している． また、アルミニウム管２と鉛管３の密着性をよくするた
めには、両パイプ間に空気を残さず、かつ両金属を接着
せしめる効果のある例えばホルマール材等の接着剤ある
いはタール系（又は重油系）の塗料等いわゆる防食塗料
等の溶液を、第６図に示すように、ディップ槽１７に満
たし、鉛管３をこの槽１７に十分浸した後、アルミニウ
ム押出し機６に導き、以下前記通り、複合パイプ１を得
るようにしてもよい．この場合は、図示しないが、第１
図の複合パイプ１の鉛管３とアルもニウム管２との間に
接着剤層を有することになる．以上の方法において、上
記複合パイブ１をヒートパイプのコンテナに利用する場
合で、特に内部にウイックを必要とする場合は、複合パ
イプ１の鉛管３内面に次のようにしてウイック材７を固
定させる．即ち、ウイック材７として、カーボン繊維、
金属メッシュ等を使用し、これを鉛管３の内面に固定す
る場合には、ウイック材７の形状保持のために、第７図
に示すように、ステンレススチール、銅、ナイロン、Ｆ
ＲＰなどでスパイラル８を形成し、このスパイラル８の
外周にウイック材７を巻き付け、このウイック材７を必
要に応じてバインダー材（布テープ、金属テープ、針金
等）９によってスパイラル８に固定する。次いで、この
スパイラル８に固定されたウイック材７を、第８図に示
すように、内部に長尺物体を包み込むことができる鉛連
続押出しａ５に供給し、ウイック材７を芯にしてウイッ
ク材７の周囲に鉛を連続的に被覆して鉛管３を形成する
．このよ′うにして形成された鉛管３は、必要に応じて
一定寸法に切断しても、ドラムに巻き付けてもよい．次
に、この鉛管３を、第９図に示すように内部に長尺物体
を包み込むことができるアルもニウム連続押出し機６に
供給し、鉛管３を芯にして鉛管３の外周面にアルミニウ
ムを連続的に被覆してアルミニウム管２を形成する．こ
の状態において大口径のものの場合、可撓性を良くする
ために、必要であれば波付け機を使用して波付け加工を
施すこともできる。

このようにして製造された複合パイプ１は、必要に応し
て一定寸法に切断しても、ドラムに巻き付けてもよい． 以上の方法の場合、通常、アルミニウムの押出し成型に
よって製造されたアルミニウム管２の内径は、非常に精
密に制御することができるから、鉛管３とアルミニウム
管２との間に隙間が生しることはほとんどない。また、
上記のように、波付け（コルゲート）加工を行なった場
合、通常、アルミニウム管２は縮径するのでアルミニウ
ム管２が鉛管３に食い込み、一層密着性が良くなる。

しかしながら、波付け加工等により、内部の鉛管３に部
分的な門み等の変形が生して、鉛管３とアル兆ニウム管
２との間に、隙間が生じた場合、上記鉛管３の両端を密
閉し、鉛管３内にガス又は液体等の圧力媒体を封入する
ことによって、鉛管３をアルミニウム管２の内周面に向
けて加圧し（例えば、２〜５　０　ｋｇ／ｃｄ）　、こ
れにより、鉛管３を矯正してアルミニウム管２に鉛管３
を密着させることが望ましい。この場合、内圧によって
鉛管３を密着させる方注としては、常温の大気中で鉛管
３を加圧することでも十分であるが、さらに効率よく、
また確実に行なうには、後で再度説明されるが前記第５
図の電力ケーブル用サプライタンク１３にドラムごと再
度入れ、タンク１３内を特（こ真空にすることは必要で
ないが、タンク１３内に具備している蒸気蛇管に萬気を
通してタンク１３内を例えば１００〜２５０゜Ｃに加熱
して鉛管３を加圧することが一層好ましい。あるいは、
非常に短い複合パイプ１またはウイック入りの複合パイ
プ１の場合、鉛管３とアルミニウム管２を別々に製造し
ておき、別工程で鉛管３をアル〔ニウム管２に挿入し、
鉛管３の両端部を密閉可能にしておいて、前記タンク１
３に入れ、このタンク１３を加熱真空引きし、鉛管３と
アルミニウム管２の間隙の大気を除去しつつ鉛管３を加
熱加圧してアルミニウム管２に鉛管３を密着させること
もできる。この際、加熱温度２５０゜Ｃ以下にするのは
、これ以上だとアルミニウム管２の強度が低下してくる
ことと、鉛管３の強度が大きく下がり、局所的に極端に
弱い部分が内圧によって損傷を受けるおそれがあるから
である。また、鉛管３の拡管のための内圧の最高値５０
ｋｇ／ｃｄとしたのは、大口径の複合パイブ１の場合、
アルミニウム管２も含めて変形するおそれがあるからで
ある。また、加圧の方法も、一時に最高圧力の内圧をか
けると、鉛管３の不均一による局所的な弱点部が損傷を
受けるおそれがあるので、例えば、５　ｋｇ　／　ｃｄ
を１時間、その後、Ｉ　Ｏ　ｋｇ　／　ｃｔＡを１時間
、次いで１５ｋｇ／ｃｄＴを１特間というように段階的
に設計上許される最高圧力へと徐々に−ｌ二昇させてゆ
くことが好ましい。

上記アルミニウム管２の外周面には、第４図に示すよう
に、防食あるいは保温のために、肋！＃塗料９を塗布し
た後、ポリエチレン又はポリ塩化ビニル１０を被覆する
こともできる。さらに、その外面にアスヘスト、石綿等
の保温材１１を巻き付けてもよい。あるいは、第３図の
ように、保護層４の上に、第２の保３！層１２を設ける
構造でもよい。

このようにして、第４図あるいはウイック不要の場合は
第２図及び第３図に示す断面を有するヒトパイプ用複合
パイプ１が製造される。

また、用途によって、上記アルミニウム管２の外周面に
非金属の防錆塗料を塗布することができない場合には、
第２図に示すように、アルミニウム管２の外周面に、さ
らに第８図に示す要領で内部に長尺物体を包み込むこと
ができる鉛連続押出し機５によって保護層４として鉛管
を被覆することが望ましい。この保護層４とアルミニウ
ム管２との密着性をよくするためには、押出し成型後、
さらにダイス又はロールを設置して引抜き又は圧着加工
を行なうことが望ましい． 次に、第１０図に示すように、アルミニウム管２内に、
鉛管３を挿入し、その後鉛管３内に圧力媒体を封入して
鉛管３を拡げ、鉛管３をアルミニウム管２の内周面によ
り密着させることができる．この場合、鉛管３の肉厚が
比較的に薄く、その長さも比較的短い場合には、鉛管３
より径のやや大きいアルミニウム管２を特に限定しない
アルミニウム管の押出し加工機で製作して予め準備し、
このアルミニウム管２の中に、押出し成型によって製造
した鉛管３を押出し直後から挿入した後、この鉛管３の
両端を密閉して鉛管３内に圧力媒体を封入し、これによ
って鉛管３の径を大きくしてアルミニウム管２の内周面
に鉛管３を密着させるようにする。あるいは、この時、
鉛管３の先端を密閉しておいて、アルミニウム管２内に
、鉛連続押出し！Ｓ５の押出口から空気等で形態保持に
必要な程度に加圧しながら、鉛管３を押出してアルミニ
ウム管２内に挿入していってもよい。なお、形態保持が
大気圧で十分に可能な肉厚をもつ鉛管３を使用する場合
は、鉛管３とアルミニウム管２をそれぞれ別々に準備し
ておいて、別途適宜鉛管３′をアルミニウム管２に挿入
しても勿論よい。

また、ドラム巻きするほどの長尺ものを製造する場合に
は、次のようにする． まず、形状保持可能な厚さで、目的とする径のアルミニ
ウム管２の内部に挿入し得るできるだけ大きい径の鉛管
３を用意する。この鉛管３を長尺物体を内部に包み込む
ことができるアルミニウム連続押出し機に供給し、鉛管
３の外周面にアルミニウムを被覆し、第１Ｏ図のように
鉛管３の外周面にアル【ニウム管２を形成する．次いで
、鉛管３内に、気体又は液体の圧力媒体を封入して釦管
３を外側に向けて徐々に加圧し（例えば、所期２〜５ｋ
ｇ／ｎｆＧ）、鉛管３の径を徐々に拡げ、アルミニウム
管２の内周面に密着させる。この場合、鉛管３とアルミ
ニウム管２の隙間は、端部を密閉した上で真空ポンプに
連結し、真空引きしながら鉛管３を加圧することが好ま
しい。その際、アルミニウム管２及び鉛管３を、通常Ｏ
Ｆ電力ケーブルの製造等に使用されている真空乾燥タン
ク内にドラムごと収容し、タンク内は必要に応じて真空
引きするか、またシよ大気圧のままで前記の通り、１０
０〜２　０　０　’Ｃ位に加熱し、アルミニウム管２の
内周面と鉛管３の外周面との間に形成される隙間（第１
０図のａ）を両端を開いたままタンクごと、またはタン
クは大気圧であるが両端を密閉して真空ポンプに連結し
たパイプを通して真空引きするようになせば、鉛管３を
アルミニウム管２の内周面に確実に密着させることがで
きる。

鉛管３内の加圧と、鉛管３とアルミニウム管２間の真空
引きを行なう方法をさらに詳述すると次の通りである．
すなわち、アルミニウム管２および鉛管３の両端を必要
時端末金具等を用いて密閉し、さらに両端密閉部分をエ
ポキシ等で強化した後、上記隙間部分ａと鉛管３内にそ
れぞれ連通ずる技管を設け、上記隙間部分ａに連通ずる
技管を真空引き用に使用し、鉛管３内に連通ずる桂管を
加圧用に使用するのである。

また、この方法において、鉛管３内に形状保持スパイラ
ル８もなく、形状保持する程の肉厚も有しない鉛管３を
アルミニウム管２内に挿入するには、鉛管３の外面を例
えば、第１１図のような木型又はナイロン等よりなる半
割型の複数のダイス１８によって保持して形状を保ちな
がら、長尺物体を包み込むことのできるアルミニウム連
続押出し機に供給すればよい。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、アルミニウム管の内
周面に、耐食性に優れた鉛管が密着した複合パイプを製
造することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図乃至第４図はそれぞれ複合パイプの実施例を示し
、第５図乃至第１Ｏ図はそれぞれ複合パイプの製造方法
の一工程を示す概略図、第１１図はダイスの概略斜視図
である。 １・・・・・・複合パイプ、　　２・・・・・・アルミ
ニウム管、３・・・・・・鉛管、　　　　　５・・・・
・・鉛連続押出し機、６・・・・・・アルミニウム連続
押出し機、７・・・・・・ウイック材、　　　８・・・
・・・スパイラル。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）鉛管を製造した後、この鉛管を、長尺物体を包み
   込むことができるアルミニウム連続押出し機に供給し、
   上記鉛管を芯にしてこの鉛管の外周面にアルミニウムを
   密着被覆する複合パイプの製造方法。
2. （２）上記鉛管の外周を真空に保った状態で、鉛管を、
   長尺物体を包み込むことができるアルミニウム連続押出
   し機に供給することを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載する複合パイプの製造方法。
3. （３）上記鉛管を鉛連続押出し機によって押出し成型す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項
   に記載する複合パイプの製造方法。
4. （４）上記鉛管の外周面を、溶融塗料または接着剤で被
   覆した後に、鉛管を長尺物体を包み込むことができるア
   ルミニウム連続押出し機に供給することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかの項に記載す
   る複合パイプの製造方法。
5. （５）鉛管の外周面にアルミニウム管を被せるに際し、
   鉛管の外径とほぼ等しいか、それよりやや大きい直径を
   有する半割型ダイスを組み合せて成る円形ダイスを複数
   個使用し、この円形ダイスの内部に鉛管を挿入すること
   によって鉛管の形状を保持しながら、鉛管を、長尺物体
   を包み込むことができるアルミニウム連続押出し機に供
   給することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載す
   る複合パイプの製造方法。
6. （６）鉛管を鉛連続押出し機によって押出し成型するに
   際し、長尺物体を包み込むことができる鉛連続押出し機
   に形状保持用のスパイラルまたはウイック材つきスパイ
   ラルを供給し、このスパイラルまたはウイック材つきス
   パイラルを芯にして、このスパイラルの外周に鉛管を形
   成する特許請求の範囲第１項に記載する複合パイプの製
   造方法。
7. （７）鉛管にアルミニウム管を被せた後、鉛管内に圧力
   媒体を封入して鉛管を拡げ、鉛管をアルミニウム管の内
   周面に密着させることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項乃至第６項のいずれかの項に記載する複合パイプの製
   造方法。