JPH05293909A - 内面螺旋リブ付き合成樹脂管の押出成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】配管後に捩じれ等の変形を起こしたり、内部を
流れる温熱排水等の影響により螺旋リブが小さくなった
りせず、排水能力が半永久的に損なわれることがない内
面螺旋リブ付き合成樹脂管５の押出成形方法で、かつ、
連続的に生産可能な押出成形方法を提供する。 【構成】内面に螺旋リブを形成するとともに螺旋回転さ
せつつ押出金型から軟化状態の管を連続的に押し出した
のち、この押し出された軟化状態の管を管周方向に回転
自在なフォーミング手段に通して所望の外形に整形する
構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内面螺旋リブ付き合成
樹脂管の押出成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】建築物の排水縦管として使用される内面
螺旋リブ付き合成樹脂管を連続的に製造する方法とし
て、特公昭４９−４２６７０号公報にみるような製造方
法が提案されている。この方法は、図９にみるように押
出機１０１の金型（ダイス）１０２から管内面に長さ方
向に１本又は２本以上の突条又は凹溝を有する熱可塑性
樹脂管１０３を連続的に押し出す。そして、押し出され
てくる軟化状の管１０３を直ちに外径フォーマー１０４
とその外側に設けた冷却用ジャケット１０５とによって
外径を規制しつつ冷却し、その後管軸に直交して単独で
回転しうる引取ロール１０６によって管１０３の軟化状
部分に捩じれを与えつつ引き取るようにしている。

【０００３】すなわち、外径フォーマー１０４を金型１
０２の直後に設けることにより管１０３の膨張を防ぐと
ともに、外径フォーマー１０４の冷却用ジャケット１０
５により管表面を急速に冷却して管表面部分が変形しな
いようにする。そして、管１０３に捩じれを与えつつ引
き取ることで、管１０３の内面側が捩じれ、突条又は凹
溝が螺旋状に成形されるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記方法で
は、管１０３の軟化状部分を強制的に捩じるようにして
成形するため、管外表面の歪み＞管内表面の歪み＞管中
央部の歪みと言うように管の外表面と内表面に残る歪み
に差が生じる。したがって、配管後に捩じれ等の変形が
生じやすい。また、特に、管内を温熱排水が流下したり
すると、管の温度が上がり弾性率が低下するため、管は
押出金型内の状態、つまり突条又は凹溝がない直管状態
に戻ろうとする。すなわち、螺旋リブや溝が小さくなっ
てしまい、所定の排水能力が得られなくなることがあ
る。

【０００５】本発明は、このような事情に鑑みて、配管
後に捩じれ等の変形を起こしたり、内部を流れる温熱排
水等の影響により螺旋リブが小さくなったりせず、排水
能力が半永久的に損なわれることがない内面螺旋リブ付
き合成樹脂管の押出成形方法を提供することを目的とし
ている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる内面螺旋
リブ付き合成樹脂管の押出成形方法は、このような目的
を達成するために、内面螺旋リブ付き合成樹脂管を得る
にあたり、内面に螺旋リブを形成するとともに螺旋回転
させつつ押出金型から軟化状態の管を連続的に押し出し
たのち、この押し出された軟化状態の管を管周方向に回
転自在なフォーミング手段に通して所望の外径に整形す
る構成とした。

【０００７】上記構成において、内面に螺旋リブを形成
しつつ螺旋回転させながら合成樹脂管を金型から押し出
す方法としては、金型の固定コアーの出口側表面に螺旋
リブに対応する螺旋溝を形成しておく方法や、コアーが
回転するように設けた金型をクロスヘッド方式で接続す
る方法等がある。また、管を形成する合成樹脂として
は、特に限定されないが、たとえば、ポリ塩化ビニル、
後塩素化ポリ塩化ビニル、ポリエチレン，ナイロン等が
挙げられ、たとえば、上記のように固定コアーの出口側
に螺旋リブを設ける方法で管を押出成形する場合には、
見掛け粘度１０００ポイズ以上になる合成樹脂が特に好
ましい。

【０００８】すなわち、見掛け粘度が１０００ポイズ未
満になると、溶融樹脂が螺旋溝にスムーズに導かれず、
一旦螺旋溝に入った溶融樹脂が溝のない部分に押し出さ
れたりする。したがって、管の内面の本来平滑であるべ
き部分、すなわち、リブを形成していない部分に凹凸が
生じたり、不連続なリブが形成されたり、リブにささく
れが生じたりする恐れがある。また、押し出された後も
粘度が低いため、パリソン（半溶融状態の樹脂）がドロ
ーダウンしやすく真円の管にフォーミングしにくくなる
傾向がある。

【０００９】因に、通常、見掛け粘度が１０００ポイズ
未満の樹脂であっても炭酸カルシウム等を樹脂中にブレ
ンドするか、シランカップリング剤などによる化学架橋
等を利用すれば、見掛け粘度を１０００ポイズ以上に調
整することができる。螺旋溝は、特に限定されないが、
コアーの出口側に向かって除々に深くしておくことが好
ましい。また、螺旋溝のピッチは、管軸方向の押出速度
および樹脂の溶融粘度に大きく依存するため、押出機の
可塑化能力が高く押出速度の速い場合には、螺旋溝のピ
ッチを小さくするとよい。

【００１０】因に、螺旋溝のピッチを１００としたい場
合、螺旋溝の螺旋ピッチを３５〜６５程度に設定してお
くことが好ましい。そして、押出機の可塑化能力が高く
押出速度が速くなるに従って螺旋溝のピッチを３５に近
づけるようにすればよい。また、螺旋溝の断面形状は、
特に限定されないが、たとえば、略Ｖ字、略Ｕ字形、略
半円形等が挙げられ、その深さは、適宜でよいが、管内
径に対して１／２０〜１／５０程度が好ましく、１／２
５〜１／３５程度が特に好ましい。

【００１１】一方、螺旋溝の条数は、排水能力の限界水
準の設定によって異なり、１条でもよいし複数条にして
も構わないが、内径８０〜２００mmの管の場合、８〜１
５条で、しかも、円周方向に均等に配置することが好ま
しい。

【００１２】

【作用】上記構成によれば、金型から所定速度で管軸方
向へ連続的に押し出されると同時に、螺旋リブの形状に
沿って周方向に自転しつつ押し出されてくる軟化状態の
合成樹脂管は、フォーミング手段に入り所望の外径とな
るように整形されるのであるが、フォーミング手段自体
が回転自在になっているので、フォーミング手段は、合
成樹脂管の自転に従って回転しながら無理なくスムーズ
に管をフォーミングする。

【００１３】

【実施例】以下に、本発明を、その実施例をあらわす図
面を参照しつつ詳しく説明する。図１にみるように、こ
の実施例の押出成形方法では、通常の合成樹脂管の連続
押出成形方法と同様に、押出機１から金型２へ溶融樹脂
を連続的に送り込み、金型２出口から連続的に軟化状態
の合成樹脂管５を押し出したのち、直ちに図２および図
３にみるようなフォーミング部３に通して外径を整え冷
却固化して所望形状の管５にする。そして、この管５を
引取機（図示せず）で管５を連続的に引き取るようにな
っている。また、引取機で引き取られた管５は、切断機
（図示せず）で所定の長さに切断されて排出機（図示せ
ず）に送られるようになっている。

【００１４】すなわち、金型２は、通常のパイプ成形用
金型と略同一の構造をしていて、図１にみるように、ブ
レーカプレート２１、アダプター２２、後部２３、トピ
ード２４、ブリッジ２５、コアー２６、ランド２７から
構成されている。コアー２６とランド２７との間に形成
される溶融樹脂通過部２９のクリアランスは、押し出し
方向に向かってブリッジ２５より徐々に狭くなってい
て、コアー２６の先端には、コアー平行部（コアー先端
部）２６ａが設けられている。

【００１５】コアー２６は、コアー傾斜部２６ｂからコ
アー平行部２６ａにかけて表面に断面Ｖ字形の螺旋溝２
８が１２条等間隔に形成されていて、螺旋溝２８の部分
を除くとコアー平行部２６ａは、全長にわたってほぼ等
しい径をしている。また，ランド２７とコアー平行部２
６ａとの隙間は、管軸（金型２の中心線）と平行であ
る。

【００１６】一方、フォーミング部３は、図２および図
３にみるように、フォーミング手段としてのフォーミン
グプレート部３１と、冷却手段としての第１水槽３２お
よび第２水槽３３とから構成されている。フォーミング
プレート部３１は、図４および図５にみるように、複数
組（図では３組であるが、できるだけ多い方が好まし
い）のフオーミングプレート群３４と各フォーミングプ
レート群３４を管５の周方向へ回転自在に支持するベア
リング３５とを備えている。

【００１７】各フォーミングプレート群３４は、それぞ
れ複数のドーナツ状円盤３６から構成されている。そし
て、各ドーナツ状円盤３６は、金型２側から引取機４側
に向かって除々にその内径が小さくなっている。なお、
最も金型２側のドーナツ状円盤３６は、その内径が金型
２から押し出される軟化状態の管５の径より少し大きな
径になっていて、最も引取機側のドーナツ状円盤３６の
内径は、製造しようとしている管５の外径と略同じにな
っている。

【００１８】第１水槽３２は、フォーミングプレート部
３４が内部に組み込まれていて、冷却水を霧状に噴霧す
る構造と槽内の圧力を−１００mmHg以下に減圧しながら
排水する構造を有していて、減圧状態を維持するため
に、各部分がゴムパッキン等の適当な方法でシールされ
ている。なお、通常使用する圧力は、−１００〜−３０
０mmHg程度であり、−７００mmHg以下にするとパリソン
の回転力を阻止する可能性が高い。

【００１９】また、第２水槽３３は、押出量のアップに
よる冷却不足を補うために設けてあって、第１水槽３２
のみで充分冷却できるのであればなくても構わない。さ
らに、引取機は、金型２からの管５の管軸方向への押出
速度および押出による管５の自転速度に同調させて管５
を引き取ることができるようになっている。すなわち、
管軸方向への管の引取速度と、管を周方向へ所定速度で
回転させる速度とを自由に設定できるようになってい
る。

【００２０】したがって、押出機１から金型２へ送られ
た溶融樹脂１１を、コアー２６とランド２７との間に形
成された溶融樹脂通過部２９を通して金型２から押し出
すのであるが、コアー２６の出口側（傾斜部２６ｂから
平行部２６ａ）表面に螺旋溝２８が形成されているの
で、金型２から押し出される軟化状態の管５は、所定の
押出速度で管軸方向へ押し出されるとともに、内部に螺
旋溝２８に対応する螺旋リブを形成されつつ周方向に回
転して押し出される。すなわち、従来のように管５の軟
化状部分に捩じりを加えたりすることなく垂れ流し状態
で金型２から押し出されると同時に内面に螺旋リブが形
成される。

【００２１】押し出された軟化状態の管５は、フォーミ
ング部３内へ直ちに入り、フォーミングプレート部３１
を通って所望の外径に整形されるとともに、第１水槽３
２および第２水槽３３で冷却硬化される。すなわち、フ
ォーミングプレート部３１では、連続して並べられたド
ーナツ状円盤３６が金型２側から引取機側へ向かって徐
々に小径になっているので、フォーミングプレート部３
１内を通る管５は徐々に小径に絞られて所望の外径に整
形される。

【００２２】しかも、各フォーミングプレート群３４
が、ベアリング３５によって回転自在に支持されている
ので、管５の自転に伴ってフォーミングプレート群３４
もスムーズに回転する。したがって、管５がフォーミン
グプレート部３１を通る時に、管５表面と円盤３６の内
周面との間に大きな摩擦抵抗が発生せず、管５がフォー
ミングプレート部３１で引っ掛かって管５の外周部が詰
まったりすることがないため、連続生産性が非常に高
い。

【００２３】さらに、このようにして整形・冷却硬化し
た管５は、引取機によって金型２からの管５の管軸方向
への押出速度および押出による管５の自転速度に同調さ
せた引取速度で引き取られるようになっている。すなわ
ち、本実施例の方法によれば、従来のように管５の軟化
状部分に強制的な捩じりが加わったりすることがないた
め、管５の内外に歪みがなく図６ないし図８にみるよう
な内面に１２条の螺旋リブ５１が形成された内面螺旋リ
ブ付き合成樹脂管５を得ることができる。しかも、フォ
ーミング部３において、管５表面に摩擦抵抗が大きく掛
からないので、フォーミンク部３で管５の外周部が詰ま
ったりすることがない。したがって、連続生産すること
ができる。

【００２４】本発明にかかる内面螺旋リブ付き合成樹脂
管の製造方法は、上記の実施例に限定されない。たとえ
ば、上記の実施例では、複数枚のドーナツ状円盤を１組
にして１つのベアリングに回転自在に支持させている
が、１枚の円盤のみを１つのベアリングに支持させるよ
うにしても構わない。また、上記の実施例では、コアー
の傾斜部から平行部にかけて螺旋溝を形成していたが、
平行部のみに設けるようにしても構わない。

【００２５】

【発明の効果】本発明にかかる内面螺旋リブ付き合成樹
脂管の押出成形方法は、以上のように構成されているの
で、押し出された管の軟化状部分で捩じり等の負荷を掛
けずに内面螺旋リブ付き合成樹脂管を得ることができ
る。したがって、得られた内面螺旋リブ付き合成樹脂管
は、大きな歪みが残っていないとともに、管の内外で歪
みに差がないものとなり、配管後に捩じれ等の変形を起
こしたり、内部を流れる温熱排水等の影響により螺旋リ
ブが小さくなったりしない。

【００２６】すなわち、この合成樹脂管を中層、高層等
の建築物の排水用縦管として用いれば、排水の流下速度
を効果的に減衰させ管内中心部に充分な通気を確保する
能力が半永久的に損なわれることがない。しかも、フォ
ーミング手段が管の周方向へ回転自在となっているの
で、フォーミング部において、フォーミング部を通る管
表面に摩擦抵抗が大きく掛からない。

【００２７】したがって、フォーミング部において管の
外周部が詰まったりすることがなくなり、外径の綺麗な
管を連続生産性することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる内面螺旋リブ付き合成樹脂管の
製造方法を実施するのに用いる製造ラインの押出金型部
分の１例をあらわす断面図である。

【図２】その製造ラインのフォーミング部の正面図であ
る。

【図３】その製造ラインのフォーミング部の側面図であ
る。

【図４】そのフォーミング部入口部分の左半分を拡大し
てあらわす半側面図である。

【図５】そのフォーミングプレート部をあらわす断面図
である。

【図６】本発明にかかる内面螺旋リブ付き合成樹脂管の
製造方法で得た内面螺旋リブ付き合成樹脂管の１実施例
をあらわす斜視図である。

【図７】図３の内面螺旋リブ付き合成樹脂管の横断面図
である。

【図８】図３の内面螺旋リブ付き合成樹脂管の縦断面図
である。

【図９】公知の内面螺旋リブ付き合成樹脂管の製造方法
をあらわす説明図である。

【符号の説明】

２ 金型 ５ 合成樹脂管 ３１ フォーミングプレート部（フォーミング手段） ５１ 螺旋リブ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内面螺旋リブ付き合成樹脂管を得るにあた
   り、内面に螺旋リブを形成するとともに螺旋回転させつ
   つ押出金型から軟化状態の管を連続的に押し出したの
   ち、この押し出された軟化状態の管を管周方向に回転自
   在なフォーミング手段に通して所望の外径に整形するこ
   とを特徴とする内面螺旋リブ付き合成樹脂管の押出成形
   方法。