JPH0377780A - 複合管の製造方法 - 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） 本発明は、給水、給湯、排水等に使用され、金属管内周
面が合成樹脂にて被覆された複合管の製造方法に関する
。

（従来の技術） 近時、給湯用、温水暖房用等の配管材として、金属管内
周面を合成樹脂にて被覆した複合管が使用されている。

このような複合管は、金属管を製造した後に、該金属管
の内周面に、溶融樹脂を被覆することにより製造される
。金属管は、例えば、特開昭６２−１９９２２３号公報
に開示された円管成形機により、金属シートを円管状に
成形し、その各側縁部同士を溶接することにより製造さ
れる。

（発明が解決しようとする課題） 円管状に成形された金属シートの各側縁部同士は、突き
合わされた状態あるいは積層された状態になっており、
各側縁部同士が、例えば、アーク溶接等の溶接により接
着される。この溶接は、通常、円管状に成形された金属
シートの突き合わされた、あるいは積層された各側縁部
に、外部上方から溶接機におけるトーチを対向させて行
われる。

このとき、金属シートの各側縁部同士を強固に接着して
十分な溶接強度を得るためには、溶接電流を大きくして
、トーチが対向された外周面側から内周面側にまで金属
を溶融させてビードを形成する必要がある。しかし、こ
のように金属を溶融させてビードが形成されると、溶融
した金属でなるビードの一部は、その自重と溶接シール
ガスの圧力により管内方へ垂れ下がった状態になる。従
って製造された金属管には、内周面に内方へ突出するビ
ードが形成されている。

製造された金属管は、その内部に配設されたノズルから
押し出される溶融樹脂により内周面が被覆される。しか
し、内周面にこのようなビードが形成されていると、該
ビード上に被覆される樹脂が薄くなるという問題がある
。金属管内周面に被覆された樹脂の一部が薄くなった複
合管を、給湯管や排水管に使用すると、内部を通流する
水の温度変化等により熱応力が繰り返し加わり、その熱
応力の繰り返しによる疲労や、応力集中により、薄肉と
なったビード上の樹脂に亀裂が生じるおそれがある。ま
た、ビード上の樹脂が薄肉であるため、樹脂と金属管と
の間に水が浸入して拡散しやすく、樹脂が金属管から剥
離するブリスターが早期に発生するおそれもある。

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、金属シートの各側縁部同士を溶接する際に発生す
るビードの管内方への突出量を抑制し得て、金属管内周
面に被覆される樹脂層を均一な厚さとし得る複合管の製
造方法を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明の複合管の製造方法は、金属管内周面が合成樹脂
層にて被覆された複合管の製造方法であって、帯状の金
属シートを順次円管状に成形して、各側縁部同士を溶接
する工程と、金属シートの各側縁部を溶接するビードが
未硬化の状態で、該ビードに管内から外方に向けて圧縮
気体を吹き付けて金属管を製造する工程と、製造された
金属管の内部から溶融樹脂を放射状に押し出す工程と、
を包含してなり、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。

第２図は、本発明の複合管の製造方法の実施状態の概略
図である。本発明方法では、まず、金属シート１１が巻
回されたアンコイラ−１０から金属シート１１を順次引
き出し、該金属シー）１１を表面処理槽２０に送給する
。該表面処理槽２０は、金属シー）１１と該金属シート
に被覆される樹脂との接着性を向上させるために、該金
属シー）１１表面を処理する。

表面処理された金属シートｌｌは、Ｕ字状の金型あるい
はロールを用いたＵ字状成形機３０により、断面０字状
に湾曲される。該υ字状成形＄１３０を通過した断面Ｕ
字状の金属シー）１２は加熱装置４０により加熱された
後に、断面円形状の金型あるいはロールを用いた円管成
形機５０により、断面真円状に成形され、各側縁部同士
が突き合わされた状態、もしくは重なった状態の断面真
円状の金属シートが形成される。そして、溶接機６０に
より、断面真円状の金属シート１２の各側縁部同士が溶
接され、その溶接部におけるビードに圧縮空気が吹き付
けられて金属管１４が製造される。

該円管成形機５０内には、樹脂被覆装置７０の一部が位
置している。該樹脂被覆装置１Ｆ７０は、第１図に示す
ように、円管成形機５０により断面真円状に成形される
直前の断面Ｕ字状の金属シー）１３内に位置する本体部
７１と、該本体部７１に片支持されて該本体部から金属
シート搬送方向に延出する樹脂通流管７２とを有する。

該本体部７１内には、樹脂通流管７２に連通する樹脂通
流路７１ａが形成されており、該樹脂通流路７１ａを介
して樹脂通流管７２内に溶融樹脂が送給される。

樹脂通流管７２は、本体部７１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順次拡径
するテーパー面７２ａとなっている。該樹脂通流管７２
内には、該樹脂通流管７２とは所定の間隙を有するよう
に、マンドレル７３が同心状に挿通している。該マンド
レル７３は、本体部７１に一端部が片支持されており、
その先端部には、樹脂通流管７２先端から延出した円筒
状のコア部７３ａを有している。該コア部７３ｇは、樹
脂通流管７２における先端内周部のテーパー面７２ａと
略同様に先端になるに連れて順次拡径したテーパー面７
３ｂが、該テーパー面７２ａとは所定の間隙をあけて対
向している。円筒状のコア部７３ａは、円管成形機５０
により円管状にされた金属シート１２内であって、溶接
機６０による溶接位置よりも金属シート搬送方向下流側
に位置している。そして、該コア部７３ａのテーパー面
７３ｂと樹脂通流管７２のテーパー面７２ａとにより形
成される円筒状の間隙からは、該樹脂通流管７ｚとマン
ドレル７３との間隙内を通流する溶融樹脂が円筒状に押
し出される。該コア部７３ａの外径は、円管成形機５０
により円管状にされて溶接機６０により各ｒＭＲ部同士
が溶接された金属管工４の内径よりも若干小さく、両者
の間隙が該金属管１４内周面に被覆される樹脂の厚さに
相当する。

このような樹脂被覆装置７０における樹脂通流管７２の
上部に沿って圧縮空気管８０が配設されている。

該圧縮空気管８０は、内部に圧縮空気が搬送されており
、円管状に成形される直前の断面０字状の金属シー）１
２内にて、空気搬送方向上流部が屈曲されて金属シート
１２外へ延出している。該圧縮空気管８０の先端のノズ
ル部８１は、溶接機６０による溶接部よりも金属シート
１２搬送方向下流側に位置しており、溶接された金属シ
ート１２の各側縁部に、略４５度の角度で対向している
。金属シート１２各側縁部は、該ノズル部８Ｉに対向す
る位置では、溶接機６０により溶融されたビードが未硬
化の状態であり、その未硬化のビードに、ノズル部８１
から吐出される圧縮空気が吹き付けられる。

Ｕ字状成形ａ３ｏにより断面Ｕ字状に成形されて加熱装
置１１４Ｇにより加熱された金属シー）１２は、樹脂被
覆装Ｒ７０における本体部７１配設位置を通過した後に
、円管成形１１５Ｑにより、各側縁部同士が突き合わさ
れ、あるいは重ね合わされて断面真円状に成形される。

そして、断面真円状にされた金属シー）１２は、各側縁
部同士が溶接ｍｅｎにより溶接されて接着される。この
とき、その溶接部には、管内方へ突出したビードが形成
されるが、該ビードは、未硬化の状態で圧縮空気管８０
におけるノズル部８１に対向し、該ノズル部８１から吐
出される圧縮空気が該ビードに吹き付けられる。これに
より、金属管１４における内方へ突出するビードは、そ
の突出量が減少し、金属管内周面がほとんど凹凸のない
状態に平滑化される。

このようにして平滑化された金属管１４内周面には、樹
脂被覆装置７０における樹脂通流管７２とマンドレル７
３のコア部７３ａとの間隙から押し出される溶融樹脂が
被覆される。

該樹脂被覆装置７０による金属管内周面被覆位置よりも
下流側には、第２図に示すように、樹脂通流管７２と金
属管１４との相対位置を変更する偏肉調整装置９１が配
設されている。該偏肉調整装置９１により、樹脂通流管
７２と金属管１４との相対位置が変更され、該樹脂通流
管７２から押し出される溶融樹脂の金属管に対する偏心
状態が変更されて、金属管１４に被覆される樹脂の厚さ
が周方向に均一になるようにされる。

該偏肉調整装置９１の下流側には、必要に応じて、第２
図に示すように、金属管外周面被覆装置９２、冷却装置
９３、巻取り装置もしくは切断装置９４が、順に配設さ
れる。

このような構成の装置により、厚さ１６ｍのアルミ合金
製の金属シートを用いて、管径１００■の金属管を製造
し、該金属管内周面を厚さ１．０＋ｍのグラフト変性ポ
リエチレンにより被覆した。金属シートの搬送速度は１
ｍ／分であり、金属管の各側縁部の溶接は、ヘリウムガ
スをシールドに用いたＴｒＧアーク溶接により、溶接電
流６０■Ａで行った。圧縮空気管８０として内径２■の
ステンレスパイプを用い、該圧縮空気管８０内に、コン
プレッサにより、０．０５ｋｇ／ｃｎ＋”の圧力にて圧
縮された空気を送給した。

該圧縮空気管８０のノズル８１は、溶接位置から５ＣＩ
ｌ離れた位置に、ビードに対して金属管搬送方向に４５
度の角度で対向させて配設した。該圧縮空気管８０のノ
ズル部８１からビードに圧縮空気を吹き付けた。その結
果、ビードの管内方への突出量が抑制され、金属管内周
面はほとんど凹凸がなく平滑化された。なお、圧縮空気
による吹き付けを行わない場合には、高さ（管内方への
突出ｊｌ）が約１．０ｍｍ、幅が４■のビードが形成さ
れていた。

本発明方法では、金属シートとしては、各種アルミニウ
ム合金、各Ｆｕｌｌ板、各Ｎ銅合金等が用いられる。金
属管内周面を被覆する樹脂としては、適当な表面処理が
施された金属シートと接着性のよい水架橋性ポリオレフ
ィン、酸変性ポリエチレン等の変性ポリオレフィンが好
適である。金属シートの各側縁部同士の溶接には、各種
アーク溶接、ガス溶接、電子ビーム溶接等が採用される
。金属管内周面のビードに吹き付けられる圧縮気体とし
ては、ガスボンベ内に収容された窒素ガス、アルゴンガ
ス等を使用してもよいが、上記実施例のように、コンプ
レッサにより圧縮された空気を用いることが経済的で好
ましい。圧縮気体によるビードへの吹き付は圧力は、該
圧縮気体の吹き付は方法、金属シートの材料や厚さ等に
より異なるが、金属シートが厚さ１．６■のアルミ合金
の場合には、０．０１＝０．３ｋｇ　／　ｃｍ２以上の
圧力が必要である。圧縮気体の圧力および流量が過小で
あれば、ビードの管内方への突出量を抑制することがで
きず、また、圧力が過大であれば、ビードが溶接部より
飛散するおそれがあり接着強度が低下する。また、圧縮
気体の流量が過大であれば、金属管が冷却されて、溶接
による接着性が損なわれたり、金属管内周面に被覆され
る樹脂と金属管とのの接着性が損なわれるおそれがある
。

（発明の効果） 本発明の複合管の製造方法は、このように、円管状に成
形された金属管の各側縁部同士を溶接した後に、その溶
接部におけるビードが未硬化の状態で、該ビードに圧縮
気体を吹き付けるようにしているために、溶接部におけ
るビードの管内方への突出量が抑制され、製造される金
属管内周面は、凹凸がほとんどない平滑状態になる。従
って、該金属管内周面には均一な厚さで樹脂を被覆する
ことができ、得られる複合管は樹脂層に亀裂が生じるお
それがほとんどなく、また、長期にわたってブリスター
の発生を防止し得る。樹脂層の肉厚が均一化されるため
に、得られる複合管は外観性にも優れている。

４、　　　の８　な１日 第１図は本発明方法の実施に使用される装置の一例を示
す断面図、第２図は本発明方法の実施状態の概略図であ
る。

１１、１２・・・金属シート、１４・・・金属管、５ｏ
・・・円管成形機、６０・・・溶接機、７０・・・樹脂
被覆装置、７１・・・本体部、７２・・・樹脂通流管、
７３・・・マンドレル、７３ａ・・・コア部、８０・・
・圧縮空気管、８１・・・ノズル部。

以、上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、金属管内周面が合成樹脂層にて被覆された複合管の
   製造方法であって、 帯状の金属シートを順次円管状に成形して、各側縁部同
   士を溶接する工程と、 金属シートの各側縁部を溶接するビードが未硬化の状態
   で、該ビードに管内から外方に向けて圧縮気体を吹き付
   けて金属管を製造する工程と、製造された金属管の内部
   から溶融樹脂を放射状に押し出す工程と、 を包含する複合管の製造方法。