JPH07308937A - 樹脂ライニング管の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ベンド管やキセル管と言われる曲管や長尺の管
であっても、小さい汎用の射出機だけで正確に樹脂ライ
ニング層を射出成形することができる樹脂ライニング管
の製造方法を提供することを目的としている。 【構成】金属管に樹脂注入孔が所定ピッチで形成された
中子型を挿入し、この中子型の奥まで樹脂注入管を挿入
して、奥側の樹脂注入孔に樹脂注入管の先端に設けた樹
脂射出ノズルを一致させ、射出機から樹脂注入管、樹脂
射出ノズル、樹脂注入孔を介して金属管と中子型との間
に所定量の溶融樹脂を注入し、続いて、樹脂注入管を手
前側へ動かしてつぎの樹脂注入孔に樹脂射出ノズルを一
致させ、再び金属管と中子型との間に所定量の溶融樹脂
を注入する工程をつぎつぎ実施してキャビティ内を溶融
樹脂で満たして金属管の少なくとも内壁面に樹脂ライニ
ング層を形成するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、射出成形による樹脂ラ
イニング管の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】鋼管本体の端部にフランジが一体に設け
られた配管材として用いられるフランジ付鋼管には、そ
の耐蝕性を高めることを目的として、鋼管本体の内面か
ら管端フランジ面にかけて樹脂をライニングしたものが
ある。このようなフランジ付樹脂ライニング鋼管を製造
する方法としては、従来、特開昭５４−２９３８２号公
報に開示されているように、フランジ付鋼管内に、熱可
塑性樹脂管を挿入し、この熱可塑性樹脂を加熱しつつ内
側に空気や液体等の加圧媒体を送り込んで膨らませ、鋼
管内面および管端フランジ面に沿う樹脂ライニング層を
形成している。また、特開昭４９−９９３７０号公報に
開示されているように、フランジ付き鋼管内にこの鋼管
より少し長い熱可塑性樹脂管を挿入し、この熱可塑性樹
脂管の鋼管より突出した部分を熱を加えながら鍔返しし
てフランジ面の樹脂ライニング層を形成するようにして
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような製造方法では、製造工程が煩雑であるとともに、
たとえば、塩化ビニル樹脂を用いた場合、加熱によって
ライニング層となる樹脂が変質してしまい、樹脂ライニ
ング層の耐久性に問題がでる恐れもある。特に、ベンド
管やキセル管と言われる曲管では、曲がった金属管に入
れやすい状態まで熱可塑性樹脂管を加熱し軟化状態にし
てから一旦変形させて金属管に挿入しなければならず、
作業性が極めて悪い。

【０００４】また、熱加工によりフランジ面の樹脂ライ
ニング層を製作する際に残留応力が発生することが避け
られないため、配管後に温度変動による熱膨張や収縮を
繰り返しているうちに残留応力による影響で樹脂部が剥
離したりするおそれがある。また、フランジ面の樹脂ラ
イニング層の成形および仕上げ工程に時間がかかるとい
う問題もある。

【０００５】一方、射出成形によって樹脂ライニング層
を形成する方法もあるが、長い金属管の場合、非常に大
きな射出成形機が必要であるとともに、樹脂の充填不良
を起こす可能性が大きいと言う問題がある。本発明は、
このような事情に鑑みて、ベンド管やキセル管と言われ
る曲管や長尺の管であっても、小さい汎用の射出機だけ
で正確に樹脂ライニング層を射出成形することができる
樹脂ライニング管の製造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】本発明にかかる樹脂ライ
ニング管の製造方法は、このような目的を達成するため
に、長手方向の所定ピッチ毎に少なくとも１つの樹脂注
入孔が穿設され、金属管の内壁面との間に樹脂ライニン
グ層となるキャビティを形成する管状の中子型を金属管
に装着する中子型装着工程、射出機に接続されこの射出
機から送られてきた溶融樹脂を射出する樹脂射出ノズル
を先端に有する樹脂注入管を、前記中子型の一側から他
側方向に向かって挿入し、所定の樹脂注入孔に前記樹脂
射出ノズルを一致させるとともに、この樹脂注入孔近傍
のキャビティ内に樹脂注入孔を通して前記樹脂射出ノズ
ルから所定量の溶融樹脂を注入する樹脂注入工程を実施
したのち、前記樹脂射出ノズルが中子型の前記一側の方
向に移動するように、金属管および中子型と、樹脂注入
管とを相対移動させ、この相対移動により、中子型の前
記一側の方向に隣合うつぎの樹脂注入孔に樹脂射出ノズ
ルを一致させ、再び前記樹脂注入孔を通して前記樹脂射
出ノズルから所定量の溶融樹脂を中子型と金属管との隙
間に所定量注入する再注入工程を、中子型の一側端に形
成された樹脂注入孔からの樹脂注入を完了するまで順次
繰り返すようにした。

【０００７】上記構成において、金属管は、特に限定さ
れないが、一般に鋼管が使用される。金属管の形状は、
直管でも、キセル管やベンド管等の曲管でも構わない。
また、フランジ付管でも、フランジのない管でも構わな
い。金属管は、樹脂ライニング層を形成する前に、その
内壁面を酸洗などして内壁面を洗浄しておくことが好ま
しい。また、必要に応じて、金属管内壁面に接着剤を塗
布しておいても構わない。接着剤としては、特に限定さ
れないが、樹脂が塩化ビニル樹脂である場合、ホットメ
ルト系接着剤やゴム系接着剤が好ましい。

【０００８】ライニング層を形成する樹脂としては、特
に限定されないが、塩化ビニル樹脂、ポリエチレンやポ
リプロピレン等のポリオレフィン樹脂等が挙げられる。
中子型は、金属管の一端から他端に到るまで一体に設け
られていても、長手方向に複数に分割されていても構わ
ない。また、中子型は、樹脂注入に当たって予め樹脂の
融点より数１０℃高い温度に加熱した状態にしておくこ
とが好ましい。

【０００９】樹脂注入管は、少なくとも先端部に中子型
の内壁面に外壁面が密着する部分を設け、この部分に樹
脂射出ノズルを設けた構造とすることが好ましい。ま
た、樹脂注入管は、金属管の片側からのみ挿入してもよ
いが、両側から挿入することが好ましい。特に、キセル
管などのように、直管部分と曲管部分とを備えた管の場
合は、直管部分と曲管部分との継ぎ目付近で対面するよ
うに両側から樹脂注入管を挿入することが好ましい。

【００１０】樹脂注入孔は、その孔径が３〜５mm程度が
好ましく、金属管の径によっても異なるが、１００Ａの
金属管の場合、周方向に２〜４か所、長手方向に３０〜
６０cm間隔で設けることが好ましい。金属管および中子
型と、樹脂注入管とを相対移動させるとは、金属管およ
び中子型を移動させても、樹脂注入管を移動させてもよ
いし、さらに、金属管および中子型と、樹脂注入管とを
両方とも移動させてもよいことを意味する。

【００１１】

【作用】上記構成によれば、金属管に中子型を装着して
金属管と中子型との間に樹脂ライニング層となるキャビ
ティを形成したのち、金属管の一端または両端から樹脂
注入管を中子型の所望位置まで挿入し、樹脂射出ノズル
を対応する樹脂注入孔に一致させ、射出機から樹脂注入
管を通して樹脂注入孔近傍のキャビティ内に樹脂を充填
する。つぎに、金属管および中子型と、樹脂注入管とを
相対移動させ、樹脂注入管の樹脂射出ノズルを先に樹脂
注入した樹脂注入孔より１つ中子型の入口よりの樹脂注
入孔に一致させ、再びこの樹脂注入孔近傍のキャビティ
内に樹脂を充填する。そして、順次この工程を繰り返し
て行き、キャビティ全体に樹脂を充填し、樹脂ライニン
グ管を得ることができる。

【００１２】

【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は本発明にかかる
樹脂ライニング管の製造方法を実施するのに用いる成形
装置の１実施例であって、そのキセル状の金属管をセッ
トした状態をあらわしている。

【００１３】図に示すように、この成形装置１は、直管
部用中子型２、曲管部用中子型３、直管部用樹脂注入管
４、曲管部用樹脂注入管５、フランジ固定金型６，６を
備えている。フランジ固定金型６，６は、キセル状の金
属管７のフランジ７１，７２にそれぞれ装着され、中央
部に、直管部用中子型２または曲管部用中子型３の挿入
孔６１，６１が設けられている。

【００１４】直管部用中子型２は、金属管７の直管部７
３に挿入されたとき、金属管７との間に樹脂ライニング
層の厚みと同じ幅のクリアランスが形成される径に設定
されていて、図２に示すように、第１〜第５樹脂注入孔
２１〜２５が長手方向に等ピッチで穿設されている。各
樹脂注入孔２１〜２５は、周方向に４つ（図では２つし
かあらわれていない）設けられているとともに、長手方
向に所定ピッチ毎に形成されている。

【００１５】曲管部用中子型３は、金属管７の曲管部７
４と同じ曲率に形成され、曲管部７４に挿入された時、
金属管７との間に樹脂ライニング層の厚みと同じ幅のク
リアランスが形成される径に設定されていて、図２に示
すように、第１〜第５樹脂注入孔３１〜３５が長手方向
に等ピッチで穿設されている。各樹脂注入孔３１〜３５
は、周方向に４つ（図では２つしかあらわれていない）
設けられるとともに、長手方向に所定ピッチ毎に形成さ
れている。

【００１６】また、直管部用中子型２および曲管部用中
子型３は、それぞれ一対の駆動ロール１１，１１に挟持
され、駆動ロール１１，１１の回転によって金属管７方
向へ進退し、直管部７３と曲管部７４の継ぎ目部分で接
合するようになっているとともに、加熱用のヒータ線
（図示せず）が内蔵されている。直管部用樹脂注入管４
は、直管部用中子型２内に挿入された時、直管部用中子
型２の内壁面にその外壁面が密接する管状の管本体４１
と、管本体４１の内部に配置され、管本体４１の先端部
に設けられた樹脂射出ノズル４２に溶融樹脂を供給する
樹脂流路４３とを備えていて、駆動ロール１２，１２に
よって挟持されて、この駆動ロール１２，１２の回転に
よって直管部用中子型２方向へ進退するようになってい
る。

【００１７】曲管用樹脂注入管５は、曲管部用中子型３
と同じ曲率に形成され、直管部用中子型２内に挿入され
た時、曲管部用中子型３の内壁面にその外壁面が密着す
る曲管状の管本体５１と、管本体５１の内部に配置さ
れ、管本体５１の先端部に設けられ樹脂射出ノズル５２
に溶融樹脂を供給する樹脂流路５３とを備えている。そ
して、曲管用樹脂注入管５は、管本体５１の後端部が小
径になっていて、この小径部５３の外壁面にラック５
４，５４が対面するように設けられており、このラック
５４，５４に噛み合う駆動ギアー５５，５５の駆動によ
って曲管部用中子型３方向へ進退するようなっている。

【００１８】図中、４４は射出機（図示せず）から樹脂
流路４３へ溶融樹脂を供給する樹脂供給口、５６は射出
機（図示せず）から樹脂流路５３へ溶融樹脂を供給する
樹脂供給口である。つぎに、この成形装置１を用いた樹
脂ライニング管の製造方法を工程順に詳しく説明する。

【００１９】 図３に示すようなキセル状の金属管７
を用意する。この金属管７は、フランジ７１，７２が溶
接によって金属管本体７７に一体化されている。 図１に示すように、金属管７のフランジ７１，７２
にフランジ固定金型６，６をセットするとともに、駆動
ロール１１，１１を駆動させて直管部用中子型２と曲管
部用中子型３とをフランジ固定金型６の挿入孔６１から
金属管７の内部に挿入し、その端部を金属管７の直管部
７３と曲管部７４と継ぎ目部分で突き合わせ、金属管
７、フランジ固定金型６，６、直管部用中子型２、曲管
部用中子型３によってキャビティ８を形成する。

【００２０】 駆動ロール１２，１２および駆動ギア
ー５５，５５を駆動させて、図１に示すように、直管部
用中子型２および曲管部用中子型３内に、直管部用樹脂
注入管４および曲管部用樹脂注入管５の管本体４１，５
１をそれぞれ挿入し、それぞれの樹脂射出ノズル４２，
５２を直管部用中子型２および曲管部用中子型３の最も
奥に位置する第１樹脂注入孔２１，３１に一致させる。

【００２１】 射出機（図示せず）と樹脂供給口４
４，５６とをフレイキシブルホース（図示せず） 図４に示すように、樹脂流路４３，５３、樹脂射出
ノズル４２，５２および第１樹脂注入孔２１，３１を介
して第１樹脂注入孔２１，３１近傍のキャビティ８内へ
溶融樹脂８１を充填する。なお、充填に先立ち直管部用
中子型２および曲管部用中子型３を前述のヒータ線によ
って溶融樹脂温度より数１０℃高い温度に加熱してお
く。

【００２２】 所定量の溶融樹脂８１の充填が終了す
ると、図５に示すように、駆動ロール１２，１２および
駆動ギアー５５，５５を駆動させて直管部用樹脂注入管
４および曲管部用樹脂注入管５をそれぞれ後退させて、
樹脂射出ノズル４２，５２を第２樹脂注入孔２２，３２
に一致させたのち、図５に示すように、樹脂流路４３，
５３、樹脂射出ノズル４２，５２および第２樹脂注入孔
２２，３２を介して第２樹脂注入孔２２，３２近傍のキ
ャビティ８内へ溶融樹脂８１を充填する。

【００２３】 上記のようにして、第３樹脂注入孔２
３，３３、第４樹脂注入孔２４，３４、第５樹脂注入孔
２５，３５から順次溶融樹脂８１を充填し、キャビティ
８内全体に溶融樹脂８１を充填する。 溶融樹脂８１を冷却硬化させたのち、金属管７から
直管部用中子型２、曲管部用中子型３、直管部用樹脂注
入管４、曲管部用樹脂注入管５、フランジ固定金型６，
６を取り除くことで、図６に示すような樹脂ライニング
層９１が内壁面およびフランジ面に形成されたキセル管
９を得ることができる。

【００２４】なお、の工程は、の工程の前に実施し
ても構わない。上記製造方法に従って、塩化ビニル樹脂
およびシラングラフト変性したポリエチレン樹脂の樹脂
ライニング層９１を有する樹脂ライニング管９を製造し
たところ、いずれの場合も正確に樹脂ライニング層９１
を金属管７の内壁面およびフランジ面に形成することが
できた。なお、塩化ビニル樹脂の場合、射出成形する前
に予め金属管７の内壁面およびフランジ面にホットメル
ト系接着剤を塗布しておいた。

【００２５】すなわち、この製造方法によれば、長尺の
キセル管などにも射出成形によって、正確に樹脂ライニ
ング層９１を形成することができる。しかも、少しずつ
溶融樹脂を注入していくようになっているので、汎用の
小さい射出機を用いて成形することができる。したがっ
て、低コストで樹脂ライニング管９を製造することがで
きる。

【００２６】本発明にかかる樹脂ライニング管の製造方
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、射出機と樹脂供給口４４，５６とをフレキ
シブルホースで接続しているが、射出機を直接樹脂供給
口４４，５６と接続し、射出機を樹脂注入管４，５と一
緒に移動させてもよい。また、上記の実施例では、金属
管７のフランジ７１，７２が溶接で金属管本体７７に固
定されていたが、ねじ結合によって固定されていてもよ
い。

【００２７】

【発明の効果】本発明にかかる樹脂ライニング管の製造
方法は、以上のように構成されているので、小さな射出
機を使用して長い金属管の内面に射出成形によって樹脂
ライニング層を容易に形成することができる。すなわ
ち、低コストで樹脂ライニング管を正確に得ることがで
きる。

【００２８】勿論、直管であっても曲管でもあっても同
じ作業で行うことができ、作業性にも優れている。しか
も、射出成形の採用により、得られた内面樹脂ライニン
グ曲管は、配管後に温度変動による熱膨張や収縮を繰り
返しているうちに残留応力による影響で樹脂部が剥離し
たりするおそれもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる樹脂ライニング管の製造方法に
使用する成形装置の１例であって、そのキセル状の金属
管に装着した状態をあらわす断面図である。

【図２】図１の中子型を表面側から見た一部切欠断面図
である。

【図３】キセル状金属管の断面図である。

【図４】第１樹脂注入孔に樹脂射出ノズルを一致させ溶
融樹脂を充填した状態の断面図である。

【図５】第２樹脂注入孔に樹脂射出ノズルを一致させ溶
融樹脂を充填した状態の断面図である。

【図６】本発明にかかる樹脂ライニング管の製造方法で
得られる樹脂ライニング管の１例をあらわす半断面図で
ある。

【符号の説明】

２ 直管部用中子型 ３ 曲管部用中子型 ４ 直管部用樹脂注入管 ５ 曲管部用樹脂注入管 ７ 金属管 ８ キャビティ ９ 樹脂ライニング管 ２１ 第１樹脂注入孔 ２２ 第２樹脂注入孔 ２３ 第３樹脂注入孔 ２４ 第４樹脂注入孔 ２５ 第５樹脂注入孔 ３１ 第１樹脂注入孔 ３２ 第２樹脂注入孔 ３３ 第３樹脂注入孔 ３４ 第４樹脂注入孔 ３５ 第５樹脂注入孔 ４２ 樹脂射出ノズル ５２ 樹脂射出ノズル ９１ 樹脂ライニング層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】長手方向の所定ピッチ毎に少なくとも１つ
   の樹脂注入孔が穿設され、金属管の内壁面との間に樹脂
   ライニング層となるキャビティを形成する管状の中子型
   を金属管に装着する中子型装着工程、射出機に接続され
   この射出機から送られてきた溶融樹脂を射出する樹脂射
   出ノズルを先端に有する樹脂注入管を、前記中子型の一
   側から他側方向に向かって挿入し、所定の樹脂注入孔に
   前記樹脂射出ノズルを一致させるとともに、この樹脂注
   入孔近傍のキャビティ内に樹脂注入孔を通して前記樹脂
   射出ノズルから所定量の溶融樹脂を注入する樹脂注入工
   程を実施したのち、前記樹脂射出ノズルが中子型の前記
   一側の方向に移動するように、金属管および中子型と、
   樹脂注入管とを相対移動させ、この相対移動により、中
   子型の前記一側の方向に隣合うつぎの樹脂注入孔に樹脂
   射出ノズルを一致させ、再び前記樹脂注入孔を通して前
   記樹脂射出ノズルから所定量の溶融樹脂を中子型と金属
   管との隙間に所定量注入する再注入工程を、中子型の一
   側端に形成された樹脂注入孔からの樹脂注入を完了する
   まで順次繰り返すことを特徴とする樹脂ライニング管の
   製造方法。