JPH04175139A - 複合管製造用金型 - 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〉 本発明は給排水、空調用等の、内部に流体が流される、
金属管の内面に樹脂を被覆した複合管の製造工程におい
て、金属管の内面に樹脂を押し出し被覆するための金型
に関し、更に詳しくは、帯状金属板をスパイラル状に巻
回し、その相隣合う金属板の縁部を相互に接合すること
によって金属管を得て、その内面に連続的に樹脂を押し
出す製造方法に適用される金型に関する。

〈従来の技術〉 従来、金属管の内面に樹脂か被覆された複合管の製造方
法としては、一定長さの金属管の内面に、あらかじめ管
状に成形された樹脂管を挿入し、相互に接着する方法か
ある。

しかし、この製法は基本的にバッチ処理による製造方法
であるため、生産効率か悪いとという欠点かある。

連続処理による複合管の製造方法としては、従来、帯状
金属板をその長手方向に沿ってＵ字型を経て円形に屈曲
させ、その相対する両縁部を溶接し、更にその内面に溶
融樹脂を連続的に押し出す方法かある（特開昭６２−１
９８４４７号）。

しかし、この方法では、成形に要するライン長を長くす
る必要かあり、ライン設置場所のスペース効率に問題が
あるとともに、金属管の成形技術上、大口径の管を製造
することか困難であることかネックとなっている。

ここで、大口径の金属管の成形技術としては、古くから
スパイラル製管技術が知られている。

このスパイラル製管と内面樹脂被覆を組み合わせた技術
として、例えば特開昭６１−２９３８４３号に示されて
いるような、あらかじめポリビニルホルマール系の樹脂
を被覆した帯状金属板をスパイラル製管し、更に外面を
樹脂被覆するものや、特開昭５０−７３９６３号に示さ
れているような、金属素線を螺旋状に巻回して螺旋管を
得るとともに、この巻回時に装置を逆回転させることに
より、得られる管側を回転させずに製管した後、この螺
旋管内に樹脂を被覆する可撓性管の製造方法かある。

〈発明か解決しようとする課題〉 以上の従来の製造方法のうち、特開昭６１−２９３８４
３号や特開昭５０−７３９６３号に示されているように
スパイラル製管を利用した方法が、他の方法に比して設
備かコンパクトであり、管のサイズの交換も容易である
といったメリットかある。

しかし、このうち特開昭６１−２９３８４３号に示され
ている方法ては、用いる帯状金属板の四方か樹脂で覆わ
れており、このような帯状金属板をスパイラル製管した
後、更に管の外面に樹脂を被覆して強度を持たせている
。このような構造の複合管では、スパイラル管の金属の
相対縁か相互に溶接ないしははせ継ぎされたりすること
かないため、排水管や空調用配管材としての耐圧性や剛
性を持ち合わせていない。また、あらかじめ帯状金属板
に樹脂を被覆する工程を必要とする。

また、特開昭５０−７３９６３号に示されている方法で
は、金属素線を相互に溶接しないので、導管のような耐
圧性および剛性を必要としない管材としては有効である
ものの、元来的に給排水管や空調用配管材には使用でき
ない。

そこで、このようなスパイラル製管技術を利用して、帯
状金属板の相対縁を相互に溶接しつつ、耐圧性および剛
性を有するスパイラル金属管を製造しながら、特開昭６
２−１９８４４７号に示されている樹脂押し出し金型を
採用して、その内面に樹脂を被覆していく方法か考えら
れる。

しかし、この方法では、金属管は回転しなから製管され
るため、押し出された樹脂か金属管内面で捩じられてそ
の表面が乱れたり、樹脂と金属との界面にせん断力か作
用するため、これらの間に接着力か十分発現しないこと
か明らかになった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたもので、剛性お
よび耐圧性を有する金属・樹脂複合管を、容易に簡単な
設備で得ることかでき、特に大口径の複合管を効率的に
製造可能な複合管製造用金型の提供を目的としている。

・〈課題を解決するための手段〉 本発明の複合管製造用金型は、帯状金属板を螺旋状に巻
き、その帯状金属板の相隣合う縁部を接合することによ
って得られる金属管の内面に連続的に樹脂を押し出し被
覆するために、金属製管ライン上流から金属管の内部に
挿入され、この金属管の内面と所定の間隙をもって樹脂
を押し出す金型先端部を有する金型において、金型先端
部に螺旋状の突条が１本以上設けられており、かつ、こ
の突条の螺旋角は、帯状金属板の螺旋巻回角度と略一致
していることによって特徴付けられる。

〈作用〉 樹脂を押し出す金型の先端部に形成された螺旋状の突条
の存在により、樹脂は螺旋状に案内されつつ金型先端か
ら押し出される。この突条の螺旋角を、スパイラル金属
管の螺旋角度と略一致させることにより、回転しつつ製
管されるスパイラル金属管の金属表面と樹脂との間に管
の周方向への相対的な捩じれが生じず、十分な接着性と
樹脂の表面状態が良好な複合管か得られる。

同時に、螺旋突条の存在によって、金属管と金型先端部
間の間隙が一定に保たれ、均一な肉厚の樹脂被覆層か得
られる。

そして、基本的に帯状金属板をスパイラル状に屈曲しつ
つ、金属板の相対縁を溶接して金属管を得ると同時に、
その内面に樹脂を被覆するので、高剛性の複合管か得ら
れ、かつ、大口径の複合管を小設備て製造可能であり、
所期の目的を達成できる。

〈実施例〉 第１図は本発明か適用される複合管製造装置の一例を示
す全体構成図である。

帯状の金属板１１　（以下、金属帯板１１と称する）は
表面処理装置１に連続的に供給され、樹脂層を被着させ
るための適切な表面状態に処理される。

表面処理された金属帯板１１は、次いて駆動ロール装置
２によって製管装置３に供給される。

製管装置３は、第２図に溶接ポイントにおける断面図を
示すように、複数本の強制ロール３１・・・・３１を、
成形すべき螺旋管の周方向に、各ロール軸か螺旋管の長
手方向に略沿うよう配置したもので、この強制ロール３
１・・・・３１の内側に駆動ロール装置２て金属帯板１
１を押し込むことによって、金属帯板１１の外側を規制
しながら、その両側縁部が相互に突き合わされた状態と
なるように強制的に管状に成形していく機構を有してい
る。

なお、製管装置３のロール本数は、第２図においては６
本を等配しているか、管サイズによって適当に選定する
ことか好ましく、この本数を可変としておき、かつ、ロ
ールの位置を同心状に移動可能な機構にしておけは一つ
の装置で多数種の管径の製管に対応できる。

この製管装置３による金属帯板１１のスパイラル状成形
における螺旋角度は、得ようとする管の径と金属帯板１
１の幅寸法によって定まる。

管状成形された金属帯板１２は、第２図に示すようにそ
の突き合わせ部において溶接機４に連結されたトーチ４
１により連続的に溶接され、金属管１３となる。トーチ
４１は製管装置３の強制ロール３１の間から挿入され、
その先端か金属帯板１２の突き合わせ部の直上にくるよ
うに位置決め配置される。

そして、この溶接後に、強制ロール３１・・・・３１の
配設円周と同心円状の位置関係で金属管１３内に挿入さ
れた金型５１によって、金属管１３の内面に樹脂か押し
出され、管内周面か樹脂層て被覆される。

すなわち、製管装置３の手前側に押出機５か配設され、
これに接続された金型５１か金属管１３の内部に挿入さ
れている。そして、その金型５１の先端部近傍に設けら
れた樹脂吐出口は溶接ポイントよりも下流側に位置し、
溶接された後の金属管１３内に樹脂を筒状に押し出す。

そして、内面か樹脂で被覆された複合管１４は、その後
、管を安定して移送するための駆動装置７によって製管
装置３外に排出され、切断装置８によって所定の長さに
切断される。なお、金属管１３の内面に樹脂を接着被覆
させるために、必要に応じて加熱装置６を金型５１先端
の位置よりも上流側に配置してもよい。

第３図に金型の構造の一例を断面図で示す。

金型５１は、円管状の樹脂通流管５１１と、それに同心
上に支持された断面円形のマンドレル５１２、これらの
間に形成される樹脂通流路５１３等によって構成され、
樹脂通流路５１３か押出機５に連通している。

マンドレル５１２の先端部５１４は、金属管１３の内周
面に対して所定の微小な間隙をあけて対向した拡径部分
となっており、この先端部５１４の外周面には、金属管
１３の螺旋角度と同一の螺旋角度を持つ螺旋突条５１５
か形成され、さらにその先端１こは、ストレート部５１
６か設けられている。樹脂通流路５１３の先端は、マン
ドレル５１２の先端部５１４の手前で開口して樹脂吐出
口５１７を形成している。

螺旋突条５１５の頂部の径は金属管１３の内径とほぼ同
一もしくは僅かに小径寸法となっており、これに規制さ
れてストレート部５１６の外周面と金属管１３の内周面
との間の空隙寸法は常に一定となる。

なお、溶接ポイントの上流側において、管状成形された
金属帯板１２の内面と樹脂通流管５１１の間にパツキン
９１を配設するとともに、このパツキン９１を上流側か
ら下流側に貫通するバックシール配管を設けて、溶接ポ
イントより下流側の樹脂押し出し部に至るまでの間の金
属管１３の内表面を、適当なパックシールガス雰囲気中
にさらすことによって、溶接熱による酸化皮膜の形成を
抑制し、金属管１３の内表面と樹脂との接着性を向上さ
せることか望ましい。

次に以上の本発明実施例の作用を述へる。

金属帯板１１は駆動ロール装置２によって製管装置３の
強制ロール３１・・・・３１の内側に押し込められて螺
旋状に製管され、従って連続的に得られる金属管１３は
回転しつつ送り出されることになる。

このような金属管１３の内周面に、前記した構造の金型
５１を用いて樹脂を押し出すと、樹脂吐出口５１７から
出た樹脂は螺旋突条５１５に案内されて螺旋状に押し出
されていくか、螺旋突条５１５の螺旋角度を金属管１３
の螺旋角度と一致させておくことにより、回転している
金属管１３に対して樹脂は相対的に周方向に捩じれを生
じない。

ここて、螺旋突条５１５の存在によって樹脂は螺旋状に
分断されて押し出されるか、続くストレート部５１６に
よって樹脂か金属管１３の内周面に押しつけられるのて
、樹脂は−様な厚さとなって金属管１３の内周面に圧着
される。

なお、金属帯板としては、鉄鋼材料、アルミニウムおよ
びその合金、銅およびその合金か適用可能である。

また、金属管の製管方法は、従来のスパイラル溶接製管
、はせつぎ製管てあり、金属管か回転しなから製管され
ていく方法なら広く適用できる。

なお、溶接の場合は、従来の溶接方法かそのまま適用可
能てあり、例えは熱延鋼板であれは高周波抵抗溶接、ア
ルミニウム合金のであれはＴＩＧ溶接等か好適である。

押し出し被覆樹脂は、金属との接着性のある熱可塑性樹
脂、例えは変性ポリオレフィン等、または接着剤、プラ
イマー層を介してポリ塩化ビニル、ポリエチレン等を使
用することかできる。

更に、金型に形成する螺旋突条の本数は、金型先端部の
長さにもよるが、１本の突条か基端から先端まで一回転
しない場合には、２本以上設けることが好ましい。

また、製品の樹脂表面の螺旋突条による樹脂の分断を抑
えるために、上記した実施例では螺旋突条の下流側にス
トレート部を設けたか、本発明は特にこのストレート部
を設けることに限定されず、可能な限り細い突条をとし
ておくことにより、樹脂の分断を実質的に抑えることか
てきる。また、螺旋突条の終端部をテーパ状にして、−
旦分断された樹脂か滑らかに合流するように構成するこ
とも、樹脂の分断を抑えることに有効である。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば、帯状金属板を螺
旋状に巻回しつつ、その相対縁を相互に接合することに
よって金属管を製管するとともに、その金属管の内周面
に樹脂を押し出すに当たり、金属管内部に挿入して樹脂
を押し出す金型の先端部に、金属管の螺旋角度と路間−
の螺旋角度を持つ螺旋突条を形成したので、樹脂はこの
螺旋突条に沿って金属管の回転に同調して押し出される
ことになり、金属管に対して周方向の相対的な捩じれは
生じない。その結果、被覆された樹脂表面の乱れや、金
属管に対する接着力の低下か発生しない。

同時に、螺旋突条の存在により、金属管内周面と金型先
端部外周面との間の間隙か一定に保たれるので、樹脂の
肉厚か常に均一な複合管を得ることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用される複合管製造装置の一例を示
す全体構成図、 第２図はその溶接ポイントにおける断面図、第３図はそ
の金型５１の構造を示す断面図である。 １・・・・表面処理装置 ２・・・・駆動ロール装置 ３・・・・製管装置 ３１・・・・強制ロール ４・・・・溶接機 ４１・・・・トーチ ５・・・・押出機 ５１・・・・金型 ５１１・・・・樹脂通流管 ５１２・・・・マンドレル ５１３・・・・樹脂通流路 ５１４・・・・先端部 ５１５・・・・螺旋突条 ５１６・・・・ストレート部 ５１７・・・・樹脂吐出口 ６・・・・加熱装置 ７・・・・駆動装置 ８・・・・切断装置 １１・・・・金属帯板 １３・・・・金属管 １４・・・・複合管

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 帯状金属板を螺旋状に巻くとともにその相隣合う縁部を
   相互に接合することによって得られる金属管の内面に、
   連続的に樹脂を押し出し被覆すべく、金属製管ライン上
   流から上記金属管の内部に挿入され、この金属管の内面
   と所定の間隙をもって樹脂を押し出す金型先端部を有す
   る金型であって、当該金型先端部に螺旋状の突条が１本
   以上設けられており、かつ、この突条の螺旋角は、上記
   帯状金属板の螺旋巻回角度と略一致していることを特徴
   とする複合管製造用金型。