JPH0757536B2 - 合成樹脂管の製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば地中等に埋設して使用されるコルゲー
ト管のごとく管壁外周に螺旋状の補強条を備え、かつ管
壁内面を平滑にした合成樹脂管を製造する装置に関する
ものである。

（従来の技術） 従来、この種の管製造装置としては、例えば仮想円柱上
に数本の成形軸を配置し、該成形軸の一端部を基台に片
持状に軸架すると共に、適宜の駆動手段に連動連結し、
かつこの成形軸を上記仮想円柱の軸芯に対しやゝ傾斜さ
せた構成を有しており、管成形時には、成形後に螺旋状
の補強条となる断面コ字状部分と、成形後に管内壁とな
る一対の板状部分とをもつ条素材を成形用ダイから押出
して、該条素材を各成形軸上間に亙るよう螺旋状に巻付
けると共に、この巻付け時、条素材の一側縁部と隣合う
他側縁部とを順次重合溶着し、斯かる状態で各成形軸を
一斉駆動させるのであって、これにより管壁外周に螺旋
状の補強条を備えた合成樹脂管が順次成形され、成形軸
の遊端部側から送り出されるようにしている。

一方、可撓性をもつ成形用芯型を用いて螺旋状の補強条
を成形しながら合成樹脂管を製造すべくなした製造装置
も特開昭51−37969号公報により開示されている。

上記公報に記載のものは、芯型の内面側に熱可塑性合成
樹脂シートを重ねた状態で成形軸に螺旋状に巻回すると
共に、前記芯型上に半溶融状の合成樹脂製条素材を巻回
し、前記樹脂シートが冷却固化した後、一体化した芯型
と樹脂シートを除去する方法で、補強条の内側が中空状
の合成樹脂管が構成されるようにしたものである。

しかし乍ら、上記したいずれの場合にあっても次のよう
な問題点があった。即ち、前者の製造装置によるとき
は、成形後に螺旋状の補強条となる断面コ字部分が成形
用ダイにより予め成形された条素材を用い、該条素材を
半溶融状態でその侭、成形軸に高速で巻回するものであ
るため、前記補強条が巻回中に必然的に形崩れを起こ
す。殊に内部を中空状とした補強条にあってはその形崩
れが甚しいものであり、このため高精度で整然とした形
状の合成樹脂管を製造することが極めて困難であった。
また補強条の形状や螺旋ピッチの異なる合成樹脂管を成
形する場合、成形用ダイ及び成形軸を交換しなければな
らず、その段取りのための作業手間と時間を要するばか
りか、コスト的にも非常な不利を伴うものであった。

これに対し後者の製造装置によるときは、補強条の形状
は成形用芯型により整然とした形状で成形され、形崩れ
をなくすことができ、かつ芯型の形状を適宜変更するこ
とにより、補強条の形状を任意に設定することが可能で
あり、口径やピッチを変更できる装置にも適用できるも
のであるが、平坦な管内壁を成形する時に、内層管を先
に成形してから、この内層管上に外層管を重ねて成形す
ることが不可能である。また強いてこの製造装置を用い
て成形するには、内層管成形用の帯状材を成形完了後の
外層管内面に巻回し乍ら溶着することになるが、このと
き外層管は既に冷却固化しているため、接合後の内層管
の冷却時における収縮により接合部が分離する危険性が
大きい。

そこで本発明出願人は先に、補強条の形状が形崩れなく
整然とし、かつ管壁内面を平坦とした合成樹脂管の製造
が可能であり、また管口径や補強条の螺旋ピッチが可変
で、管製造が能率よくかつ連続的に行える合成樹脂管の
製造装置を開発し、出願した。

上記製造装置は、成形軸上に無端状の成形用芯型を螺旋
状に巻付けて、該成形軸上で成形される合成樹脂管に螺
旋状の補強条を同時成形すべく構成する一方、前記補強
条に切溝を形成して、この切溝から前記補強条内の成形
用芯型を抜き取り可能に構成し、かつこの芯型抜き取り
位置より成形進み方向前方側で、前記補強条に対し半溶
融状の帯状素材を供給添設して前記切溝を閉鎖すべき構
成したもので、本装置によれば、成形軸上に巻取られた
条素材は無端状の成形用芯型により螺旋状の補強条とし
て形崩れなく整然と保形乃至成形されるのであって、該
芯型を任意の形状に設定することにより、上記した補強
条を所望の形状、なかでも逆台形状断面や閉鎖断面を有
するもの等従来成形が困難であったものも成形でき、し
かも芯型を成形軸に巻回することで、補強条を成形する
ものであるから、管口径や補強条の螺旋ピッチが変更可
能な成形装置に適用することができる。

また前記成形用芯型は、補強条頂部の切溝から管外に抜
き取るもので、管壁を補強条と同時成形するようにした
条素材を用いて平坦な管内面が形成でき、或は先行して
成形される管壁の外周に、補強条となる断面コ字状等の
条素材を巻付けて、管壁外周に螺旋状の補強条をもち、
管壁内面を平坦とした合成樹脂管を成形することができ
る。

（発明が解決しようとする問題点） 処で、上記したように補強条の頂部に切溝を形成して、
該切溝を介して補強条内の成形用芯型を抜き取るように
した場合、この芯型の抜き取りに伴って前記切溝が大き
く拡開する。このとき補強条は形崩れしない程度にまで
冷却されているものであるが、完全に冷却すれば、前記
切溝の拡開が不能となるので、完全冷却を行わずにその
拡開を可能としている。従って上記のように切溝を大き
く拡開すると、その拡開状態が元に戻らず、口が開いた
まゝとなって、目的とする補強条の形状が得られず、ま
た前記切溝の帯状素材添設による閉鎖が行えなくなるご
とき恐れがあった。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記したごとき問題点を解決すべく発明した
もので、成形軸上に成形用芯型を螺旋状に巻付けて、該
成形軸上で成形される合成樹脂管に螺旋状の補強条を同
時成形すべく構成する一方、前記補強条に切溝を形成し
て、該切溝を介して前記補強条内から芯型を抜き取るよ
うに構成し、かつ前記芯型の抜き取り位置より成形進み
方向前方側で、前記補強条間の螺旋溝内に補強条形状矯
正型を嵌め込み、補強条を整形すべく構成したことに特
徴を有するものである。

（作用） 上記した構成によれば、補強条内の成形用芯型を、該補
強条に形成の切溝を拡開することにより抜き取ることが
できるもので、管壁内面が平坦で管壁外面に螺旋状の補
強条をもつ合成樹脂管の成形が可能となる。

一方、前記切溝は成形用芯型の抜き取りによる拡開に伴
って形状が崩れたり、またその後の帯状素材による切溝
閉鎖ができなくなったりする恐れがあるが、本発明では
成形用芯型の抜き取り後に、前記補強条間の螺旋溝内に
補強条形状矯正型を入れて、切溝が大きく開いた補強条
を元の形状に復形し、その上で前記切溝を帯状素材で閉
鎖するので、補強条の形状が目的通りに成形された合成
樹脂管が得られる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図乃至第４図に示したこの実施例装置は、管口径及
び補強条の螺旋ピッチが変更可能な合成樹脂管の製造装
置に適用したものを示しており、図において（11）は本
体ボックスであって、該ボックス（11）内からその面板
（12）を介して突出状に支軸（13）が設けられると共
に、この支軸（13）を中心とする仮想円柱面に沿うごと
く数本の成形軸（14）が配置されている。

上記各成形軸（14）は、それぞれ自在継手（17）を介し
て互いに連結される短軸（15）と長軸（16）とにより構
成されるもので、この自在継手（17）をして長軸（16）
を短軸（15）に対し屈曲させることにより、長軸（16）
が前記支軸（13）に対し傾斜すべくしている。また前記
各短軸（15）は、本体ボックス（11）内において、伸縮
並びに屈曲可能な連結軸（19）等を介して駆動手段（1
8）に連動連結され、この駆動手段（18）により各成形
軸（14）が同一方向に一斉駆動するようになっている。

また、前記支軸（13）には、その軸上で移動可能なコマ
部材（20）（21）（22）が挿嵌されるもので、各コマ部
材（20）（21）（22）に短軸（15）及び長軸（16）をそ
れぞれ連接杆（23）（24）（25）を介して揺動可能に枢
着することにより、前記成形軸（14）を支軸（13）上に
拡径並びに縮径可能に支持すべくしている。なお各コマ
部材（20）（21）（22）は、前記支軸（13）に沿うよう
に配設した作動軸（26）の回動操作により軸方向に移動
すべく構成され、また遊端側のコマ部材（22）は支軸
（13）上に軸方向のみ移動可能に挿嵌した受部材（2
2′）にスプライン嵌合するもので、該コマ部材（22）
を受部材（22′）上で周方向位置を変えることにより、
各成形軸（14）の支軸（13）に対する傾斜角を変更すべ
くしている。

上記した実施例では、成形される合成樹脂管の管径と補
強条の螺旋ピッチとを可変するために複数本の成形軸
（14）を用い、上記のごとく構成したものであるが、こ
のように管径及び螺旋ピッチを可変としない場合には、
一般的な成形軸を使用すればよい。ここで云う一般的な
成形軸とは従来公知のもので、例えば一本の成形用主軸
を用い、その外周に筒状保持器により多数のコロ軸を傾
斜状に配設支持させて構成した成形軸などいかなる構造
のものであってもよい。

しかして、上記各成形軸（14）上間に亙るように巻回さ
れる条素材（１）として、例えばポリエチレン樹脂、ポ
リプロピレン樹脂のごときポリオレフィン系の合成樹
脂、或は塩化ビニール樹脂などが用いられるもので、押
出成形手段（27）の成形用ダイ（28）から所要の形状、
例えば平板状に押出成形すると共に、半溶融状態で上記
各成形軸（14）側に供給して、各成形軸（14）上間に亙
るように螺旋状に巻回する。そしてこの各成形軸（14）
上で後記する成形用芯型（29）とにより第5.6図に示す
ごとく断面コ字状部分（1a）と、該コ字状部分（1a）の
一側方下端部から延びる板状の長辺部分（1b）と、他側
方下端部から延びる板状の短辺部分（1c）とが一連に成
形されるのである。なお前記条素材（１）としては通常
全体を硬質合成樹脂により形成するものであるが、前記
コ字状部分（1a）と短辺部分（1c）を硬質とし、長辺部
分（1b）を軟質合成樹脂としてもよく、また全体を軟質
合成樹脂により形成してもよいのである。

一方、前記各成形軸（14）上間に亙るよう可撓性をもつ
無端状の成形用芯型（29）が予め螺旋状に巻付けられて
いる。

この成形用芯型（29）は、例えば条素材（１）から成形
されるコ字状部分（1a）と略同じ断面形状とした一本の
可撓性ベルト材からなるもので、該ベルト材を各成形軸
（14）上間に亙るよう予め螺旋状に巻付けると共に、巻
回終端を巻回始端にまで弛み状に延長して、その両端を
繋ぎ無端状としたものである。なお前記芯型（29）の頂
部には、後記するカッター（34）の進入を許すＶ字状等
の条溝（30）が形成され、また必要に応じて第４図に示
すごとく条素材（１）を巻回時に進入する始端部にガイ
ドローラー（31）を設けて、芯型（29）の進入位置を規
制するようにしている。

また、前記芯型（29）と同様、各成形軸（14）上間に亙
り、かつ螺旋状に巻回された該芯型（29）の間に位置す
るよう無端状の押え型（32）が螺旋状に巻付けられてい
る。この押え型（32）は条素材（１）を螺旋状の芯型
（29）間に押え込むためのもので、前記芯型（29）と同
様可撓性を備え、かつ巻回終端を巻回始端にまで延長し
て、その両端を繋ぎ無端状としたものであるが、この押
え型（32）は芯型（29）上で条素材（１）が成形されて
後、その上から巻付けられるものである。図中（33）は
押え型（32）の進入を案内するガイドローラーである。

斯くて、上記したごとく各成形軸（14）上で成形用芯型
（29）と押え型（32）とを用い、条素材（１）を螺旋状
に巻回して、管壁（Ａ）の内面を平坦とし、管壁（Ａ）
外周に螺旋状の補強条（Ｂ）を備えた合成樹脂管を成形
し、次いで前記補強条（Ｂ）の頂部に切溝（Ｃ）を連続
的に形成した後、この切溝（Ｃ）を閉鎖すべく構成する
のであって、前記合成樹脂管の成形進み方向前方にカッ
ター（34）を配設して、該カッター（34）により前記補
強条（Ｂ）の頂部に切溝（Ｃ）を形成し、かつこのカッ
ター（34）より成形進み方向前方側で、前記切溝（Ｃ）
を介して成形用芯型（29）を抜き取り、その後前記補強
条（Ｂ）間の螺旋軸（Ｄ）内に補強条形状矯正型（35）
を嵌め込むもので、該矯正型（35）により補強条（Ｂ）
の整形を行わせる。即ち前記補強条（Ｂ）内の芯型（2
9）を切溝（Ｃ）を介して抜き取る際、該切溝（Ｃ）は
第５図の矢印イ部分で示すように大きく開かれ、従って
切溝（Ｃ）を挟む補強条（Ｂ）の左右部分が外側方へ開
くように撓む。この補強条（Ｂ）の形状をコ字状に矯正
的に復形させねば、目的とする合成樹脂管が得られな
い。なおこの復形は条素材（１）の弾性復帰力で戻るこ
ともあるが、完全に復形することはなく、またこのよう
な自然復形に頼ることは合成樹脂管の製造に正確を期し
がたい。この強制復形を司るのが上記矯正型（35）であ
って、前記成形用芯型（29）及び押え型（32）と同様、
可撓性を備えているもので、第７図に示すよう一端側を
静止部材、例えば適宜支持手段により本体ボックス（1
1）等に支持された固定ローラ（37）に止着し、他端側
を成形軸（14）の回転方向前方側に延出して、補強条
（Ｂ）間の螺旋溝（Ｄ）内に嵌め込むごとく数回螺旋状
に巻掛けて後、遊端状に配したものである。このように
配設された矯正型（35）は成形軸（14）の回転に伴って
該成形軸（14）に摩擦力をして巻締め状に圧接すること
になる。この矯正型（35）としては、補強条（Ｂ）間の
螺旋溝（Ｄ）に対し1/2円周程度嵌合する長さのものを
一本乃至数本用いるのである。なお前記矯正型（35）の
遊端部は、第８図のごとく静止部材に止着のばね部材
（39）を連結し、或は第９図のごとく重錘（40）を取り
付けて、矯正型（35）の成形軸（14）への圧接力を高め
るようにしてもよい。このとき前記ばね部材（39）のば
ね力を変更調整可能としたり、重錘（40）を重さの異な
るものと取り替え可能としたりしても効果的である。さ
らには第10図のように前記矯正型（35）としてリング状
のものを一本乃至数本用い、これを静止部材に軸支され
たガイドローラ（41）のごとき転動体と成形軸（14）と
の間に亙るよう巻掛けるごとくしてもよい。この場合テ
ンションプーリ（42）を用いて、上記と同様矢印方向の
弾性的圧接力を与えるよう構成すればよい。

そして前記矯正型（35）の装備位置よりもさらに成形進
み方向前方に押出成形手段（43）を配設し、その成形用
ダイ（44）から前記補強条（Ｂ）の頂部に対し半溶融状
の帯状素材（２）を供給添設して、前記切溝（Ｃ）の閉
鎖を行うのである。なお前記帯状素材（２）としては、
通常条素材（１）と同質の硬質合成樹脂を用いるのであ
るが、これに代えて条素材（１）として軟質ポリエチレ
ン樹脂のごとき軟質合成樹脂を、また帯状素材（２）と
して軟質ポリエチレン樹脂のごとき軟質合成樹脂を用
い、可撓性を損なうことなく、耐摩耗性を高め得るよう
にしてもよい。

なお第４図の側面図では、本来であれば該図面に矯正型
（35）の存在が図示されるべきであるが、図面を見やす
くなるために省略して、矯正型（35）を第７図乃至第10
図に明示した。

次に、上記した本発明製造装置の作動について説明す
る。

先ず、押出成形手段（27）のダイ（28）から各成形軸
（14）側に向けて平板状に半溶融状の条素材（１）が押
出供給されるもので、該条素材（１）は一斉に駆動回転
する各成形軸（14）上間に亙るよう巻付けられる。この
とき前記各成形軸（14）上には、予め成形用芯型（29）
が巻付けられているので、この条素材（１）は、芯型
（29）をしてコケ字状部分（1a）と長辺部分（1b）と短
辺部分（1c）とを形作るよう成形が行われ、また上記各
成形軸（14）がやゝ傾斜していることから、前記条素材
（１）は螺旋状に巻付けられると共に、先行する条素材
（１）の長辺部分（1b）上に、後続する条素材（１）の
コ字状部分（1a）及び短辺部分（1c）が重なって一体的
に溶着され、管壁（Ａ）の内面が平坦で、その外周に螺
旋状の補強条（Ｂ）を備えた合成樹脂管が順次成形され
る。殊に、前記コ字状部分（1a）により螺旋状の補強条
（Ｂ）が形成され、また互いに重合する長短辺部分（1
b）（1c）により管壁（Ａ）が形成されるものであっ
て、この管壁（Ａ）の内面は平坦となる。

一方、上記のように順次成形される合成樹脂管の補強条
（Ｂ）間の螺旋溝（Ｄ）内には、押え型（32）が供給さ
れるもので、これにより互いに重合する長短辺部分（1
b）（1c）を圧着して、その重合状態を高め、その溶着
をより一層確実に行わせ得るものである。

次いで、前記各成形軸（14）上で連続的に成形される合
成樹脂管の補強条（Ｂ）頂部にカッター（34）を突刺し
て切溝（Ｃ）を連続的に形成した後、該切溝（Ｃ）を介
して芯型（29）を補強条（Ｂ）内から抜き取って、巻回
始端部に戻すのである。このとき前記カッター（34）は
芯型（29）のＶ字状条溝（30）まで刃先が突入するもの
で、その切断を完全に行うことができる。なお前記補強
条（Ｂ）は、芯型（29）を抜き取るときに形崩れしない
程度にまで冷却しておくものとする。

上記のように芯型（29）を補強条（Ｂ）内から抜き取る
際、第５図矢印イの部分のように補強条（Ｂ）が切溝
（Ｃ）を境として左右に開くので、次に補強条（Ｂ）の
螺旋溝（Ｄ）に入る矯正型（35）が該補強条を押し戻し
てコ字状に復形させる。

そして元の形状に戻された補強条（Ｂ）の頂部に押圧成
形手段（43）のダイ（44）から半溶融状の帯条素材
（２）が供給添設され、この補強条（Ｂ）頂部の切溝
（Ｃあを閉鎖するのである。この帯条素材（２）は条素
材（１あと同質の合成樹脂からなるもので、補強条
（Ｂ）の頂部幅と同程度の板状に形成されたものであ
る。

なお、本発明は既述実施例では述べたごとき構造に特定
されるものではなく、適宜設計変更や改良を加え得るも
のである。

例えば、上記実施例では条素材（１）を平板状に成形し
て、これを半溶融状としたまゝ芯型（29）に巻付けて成
形したものであるが、これに代えてコ字状部分（1a）と
長短辺部分（1b）（1c）とをもつ条素材（１）を、予め
成形用ダイ（28）で成形しておき、このように成形され
た条素材（１）を成形軸（14）上に供給すべくしてもよ
い。

また、既述実施例における成形用芯型（29）及び押え型
（32）は所要長さの一本のベルト材を繋いで無端状とし
たが、これは予め無端状に形成されたものを使用しても
よく、また既述のようにベルト材で形成する外、軟質ゴ
ム、合成樹脂、皮革等により作成することができ、さら
にはアルミニウムやアルミニウム合金の金属を用い、こ
れを多数ブロックに分割して、その各ブロックをワイヤ
ー等で屈曲可能に連結すればよい。このとき内側となる
面に薄いベルト材などを添設してもよい。またその形状
も台形断面の他、必要に応じて例えば半円状の角形、丸
形断面のものとしてもよい。

（発明の効果） 以上、説明したごとく本発明によれば、外周に螺旋状に
補強条をもち、管壁内面を平坦とした合成樹脂管を、そ
の補強条の形崩れなく連続的に成形できるもので、この
合成樹脂管の成形途上において補強条内の成形用芯型
を、該補強条に形成した切溝を介して抜き取り、かつこ
の芯型の補強条からの抜き取り後において、補強条間の
螺旋溝内に矯正型を嵌め込み、該矯正型をして芯型の抜
き取りにより切溝を境として左右に開いた補強条を元の
形状に復形させ、この復形後の補強条の切溝を帯条素材
で閉鎖するから、補強条が所期通りの形状に整形された
合成樹脂管が得られる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図はその平面
図、第２図は同一部を省略した縦断正面図、第３図は同
一部を省略した一部切欠平面図、第４図はその側面図、
第５図は成形工程説明図、第６図は成形軸上で成形され
る条素材の縦断面図、第７図は矯正型使用部位の側面
図、第８図乃至第10図は他構造の矯正型を用いた側面図
である。 （１）……条素材、（２）……帯状素材、 （14）……成形軸、（29）……成形用芯型、 （34）……カッター、（35）……矯正型、 （Ａ）……管壁、（Ｂ）……補強条、 （Ｃ）……切溝、（Ｄ）……螺旋溝、

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】成形軸上に半溶融状の合成樹脂材からなる
   条素材を螺旋状に巻回して管状に成形するごとくした合
   成樹脂管の製造装置であって、前記成形軸上に成形用芯
   型を螺旋状に巻付けて、該成形軸上で成形される合成樹
   脂管に螺旋状の補強条を同時成形すべく構成する一方、
   前記補強条に切溝を形成して、該切溝を介して前記補強
   条内から芯型を抜き取るように構成し、かつ前記芯型の
   抜き取り位置より成形進み方向前方側で、前記補強条間
   の螺旋溝内に補強条形状矯正型を嵌め込み、補強条を整
   形すべく構成したことを特徴とする合成樹脂管の製造装
   置。
2. 【請求項２】前記矯正型を所要長さの一本の帯状材から
   形成して、該矯正型の一端部を成形進み方向手前側で静
   止部材に係止し、他端部を成形進み方向前方側に遊端状
   に配したことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   の製造装置。
3. 【請求項３】前記矯正型をリング状に形成し、該リング
   状矯正型を一本乃至数本、静止部材に支持された転動体
   と成形軸との間に亙るように巻掛けたことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載の製造装置。