JPH0825476A - 樹脂製の管又は継手の端部修正方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 樹脂製の管又は継手が製造された後に縮径す
る端部を、肉厚が奥部と均一で、しかも端部から奥部に
かけてストレートな形状になるようにする。 【構成】 先ず、樹脂製の管１の端部２を軟化させる。
次に、拡径金型１０を軟化した管１の端部２に挿入す
る。拡径金型１０は所定の内径寸法と管１の肉厚分とを
加算した直径のほぼ円柱状のものとする。次に、拡径金
型１０を標準金型２０と入れ換える。標準金型２０はほ
ぼ円柱状のインスリーブ金型２１と筒状のアウトスリー
ブ２２とを同軸に配置し、インスリーブ金型２１とアウ
トスリーブ金型２２との間に管１の端部２を挿入する溝
２３を形成したものである。溝２３の幅は管１の肉厚と
同じにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、樹脂製の管又は継手の
端部が製造後に縮径する点に注目し、これを修正する方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ガス配管や上下水道に使用される樹脂製
の管や継手として、近年ポリエチレン樹脂製のものが使
用されることが多い。ところでポリエチレン樹脂等のオ
レフィン系樹脂には、接着剤に適当なものがなく、これ
らの管等同志は専ら熱融着によって接合される。たとえ
ば管同志の接合であれは、管の端部を熱して突き合わせ
接合がなされる。そのため管や継手の端部は真円であり
且つ適正な直径でなければならず、たとえば管端の直径
が異なると、接合部からガス漏れ等を起こす原因とな
る。しかしながら樹脂製の管又は継手では、肝心の端部
の直径や真円度のばらつきが大きい。

【０００３】すなわち樹脂製の管等は、一般的に押出成
型によって製造される。これらはいずれも樹脂の温度上
昇と冷却を伴うものであり、製造時の管や継手の端部は
冷却時の内外温度差のため、図５に示すように管１の端
部２は縮径する傾向にある。具体的な数値をあげると、
肉厚が６mm以上の管の場合では、管の端部は直径の1.5
〜6.0 ％ほども縮径してしまう。

【０００４】そこで現実には樹脂製の管や継手の端部を
融着接合する場合は、接合する管等の直径許容差を社内
基準等によって規定し、はなはだしく縮径してしまった
管は使用しない等の方策によって接合強度の品質管理が
行われている。具体的には、たとえば菅と管との突き合
わせ接合の場合では、許容される管の端部同志の段差を
肉厚の10％以下に限定するといった基準によって接合強
度の品質が確保されている。そして管の端部が基準以上
に変形している場合は、管の端部を軟化させ、矯正クラ
ンプによって真円に戻した上で融着することとされてい
る。同様に樹脂製の管と継手とを接合する場合において
は、表皮切削後の管の外径と継手の内径とのクリアラン
スがたとえば 1.8mm以下となる様な基準が設けられ、接
合強度の確保が図られている。

【０００５】このような現状に対して管の端部の直径が
一定となる様に管等を成形することができれば、上記の
問題点は一気に解決するものの、現在のところ、この方
策で実用的なものは開示されていない。これに類似した
技術として特開昭６０−３１９４６号公報に管の端部を
傷めずに成形する方策が開示されているが、特開昭６０
−３１９４６号に開示された方法は管体の端部に段差が
できるように受け口を二次加工する方法であり、縮径し
た管又は継手を奥部から端部にかけて均一な肉厚に修正
するものではない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来技術では、管等の
接合強度を確保するために、接合作業者に厳格な基準を
守らせ、マニュアル通りの作業を行わせる必要がある。
しかし上記した様な樹脂製の管又は継手を接合する場合
の判断基準は、工事現場で思い違いや戸惑いが起こりや
すく、融着不良が生じることは避けがたい。

【０００７】そこで本発明は、樹脂管の接合を容易にす
ることを究極目標とするものであり、樹脂製の管又は継
手の端部を成形後に修正し、端部の直径のばらつきを小
さいものとする方法を提供することを目的とするもので
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の手段は、樹脂製の管又は継手の端部を軟化させ、前記
管又は継手の内径寸法よりも大きい直径であってほぼ円
柱状の拡径金型を、管又は継手の軟化した端部に挿入す
ることによって管又は継手の端部を拡径し、その後所定
の内径寸法と同一外径のほぼ円柱状のインスリーブ金型
と、該インスリーブ金型との間に所定の肉厚分のリング
状の溝を形成する筒状のアウトスリーブ金型とから構成
される標準金型を、拡径した管又は継手の端部に挿入す
ることによって、端部を縮径する樹脂製の管又は継手の
端部修正方法であって、端部の軟化は、樹脂製の管又は
継手の端部を当該樹脂の軟化温度域で融解温度以下に昇
温することにより行い、標準金型の管又は継手への挿入
は、端部の温度を80℃以上に維持した状態で行うことを
特徴とする樹脂製の管又は継手の端部修正方法である。

【０００９】

【作用】上記の手段によれば、軟化温度域で融解温度以
下に昇温しているので、残留歪みが減少された状態で拡
径金型を挿入し、また標準金型の管又は継手への挿入
を、端部の温度を80℃以上に維持した状態で行うので樹
脂に塑性変形や残留応力が発生することがない。従って
樹脂製の管又は継手の端部が金型から解放後、寸法変化
することがなくなる。

【００１０】

【実施例】本発明に係る実施例を、図１ないし図３を参
照して説明する。図１は、前段の工程を示す管および拡
径金型の断面図である。図２は、前段の工程から後段の
工程へ移る途中を示す管および拡径金型の断面図であ
る。図３は、後段の工程を示す管および拡径金型の断面
図である。

【００１１】図５に示したように、製造された後の樹脂
製の管１又は継手（以下、管のみで説明）は、端部２が
縮径する。ここで、管１の外径をd₀、管１の内径をd₁、
縮径した管１の端部２の内径をd₂、管１の肉厚をｔとす
る。縮径した管１の端部２の肉厚もｔである。成型時の
管１の端部２は、残留歪みが影響しているためのもので
ある。

【００１２】このような管１の縮径した端部２を含めて
端部２付近の奥部３までを、たとえば 110℃のグリセリ
ン中に浸漬する。すると、管１の端部２及び端部２付近
の奥部３が加熱されて軟化する。樹脂を加熱する際の温
度は、樹脂の軟化温度（JISK 7206-1982)以上で融解温
度（ピーク温度）以下であることが必要である。この理
由は、樹脂の軟化温度より低温で、後記する作業を行う
と、樹脂の均一に拡径せず、樹脂内に歪み等が発生する
ためである。また、融解温度を越える温度まで管１の端
部２を加熱することは樹脂が流れるので適当ではない。
尚、一般的には端部２を加熱する適切な温度域は、樹脂
の融解温度を上限として、融解温度から２０℃程度低い
温度が下限域である。そして軟化した端部２及び奥部３
内に、図１に示すように拡径金型１０を挿入し、端部２
の内面を強制的に拡径する。

【００１３】拡径金型１０は先端部１１が截頭円錐体形
状で、先端部１１と連続する基端部１２を円柱形状とし
たものである。先端部１１の最先端の直径D₁₁ は管１の
縮径した端部２の内径d₂よりも小さく、一方の基端部１
２は、少なくとも管１の内径d₀よりも大きい。軟化温度
域で融解温度以下に加熱された管１の端部２に拡径金型
１０を挿入する。

【００１４】その後、拡径した管１の端部２が80℃未満
にならない間に、拡径金型１０を標準金型２０と交換す
る。すなわち管１の温度を80℃以上に維持した状態で、
管１の端部２から拡径金型１０を抜き去り、かわって標
準金型２０を拡径した管１を継手の端部に挿入する。こ
こで標準金型２０は図２に示すように、円柱状のインス
リーブ金型２１と筒状のアウトスリーブ金型２２とを同
軸に配置し、インスリーブ金型２１とアウトスリーブ金
型２２との間にリング状の溝２３を形成したものであ
る。インスリーブ金型２１の先端部は面取りし、またア
ウトスリーブ金型２２の先端部は漏斗状に拡径しておく
ことにより、溝２３内に拡径された管１の端部２を挿入
しやすくする。

【００１５】インスリーブ金型２１の直径D₂₁ は、D₂₁
＝d₁と管１の内径d₁と一致したものとし、アウトスリー
ブ金型２２の内径D₂₂ は、D₂₂ ＝d₀と管１の外径d₀と一
致したものとする。インスリーブ金型２１とアウトスリ
ーブ金型２２との間の溝２３の幅T は、T ＝ｔと管１の
肉厚ｔと一致したものとする。

【００１６】このような標準金型２０を軟化した状態で
拡径した管１の端部２に挿入すると、インスリーブ金型
２１の先端部が面取りされ、かつアウトスリーブの先端
部が拡開されているため、管１の拡径した端部２は容易
に標準金型２０の溝２３内に挿入される。標準金型２０
のインスリーブ金型２１とアウトスリーブ金型２２とに
よって、管１の端部２は溝２３内で圧縮され、図３に示
すように薄くなった肉厚t'は元の厚さｔに戻り、管１の
端部２から奥部３にかけてストレートな形状に成形され
る。管１の端部２は拡径された後に縮径され、冷却時は
内外温度差がほとんどないので、製造時に発生した残留
歪みが除去される。したがって、管１の端部２内の歪み
は解放される。また配向された分子連鎖の連結性が向上
し、管１の機械的性質が向上する。

【００１７】標準化金型が管１の端部２に完全に挿入さ
れるた後に、散水することによって管１の端部２を冷や
して固める。その後、標準金型２０を管１の端部２から
排出すると、偏肉及び偏平率がともに少なく、内径、外
径ともにバラツキが僅少で平滑な形状に修正された管１
の端部２が完成する。完成された管１の端部は、機械的
な剛性が高く、再び縮径することはない。

【００１８】尚、本発明は上記実施例に限定されること
なく、本発明の要旨内おいて設計変更することができ
る。たとえば、拡径金型の基端部の直径は管１の外径よ
りも大きくし、図４に示すように、管１の端部２が奥部
３よりも大きく拡径するようにすることもできる。この
場合であっても、上記の標準金型２０によって、所定の
直径と厚さに戻す。標準金型２０のアウトスリーブ金型
２２の先端部は漏斗状に拡径されているため、管１の端
部２が奥部３よりも拡径されていても、管１の端部２は
標準金型２０に挿入されやすい。

【００１９】

【発明の効果】本発明の樹脂製の管又は継手の端部修正
方法によれば、機械的性質が向上し、しかも端部の真円
度は向上し、また端部の肉厚や直径のばらつきは極めて
小さいものとなる。そのため本発明の樹脂製の管又は継
手の端部修正方法によって修正された管同志、あるいは
管と継手とを良好な状態で融着接合することが可能とな
り、接合の作業性及び見栄えを向上することができる優
れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の前段の工程を示す断面図であ
る。

【図２】本発明の実施例の前段の工程から後段の工程へ
移る途中を示す断面図である。

【図３】本発明の実施例の後段の工程を示す断面図であ
る。

【図４】本発明の変形実施例の前段の工程を示す断面図
である。

【図５】本発明を実施する管の端部の断面図である。

【符号の説明】

１ 管、継手 ２ 端部 ３ 奥部 １０ 拡径金型 ２０ 標準金型 ２１ インスリーブ金型 ２２ アウトスリーブ金型 ２３ 溝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 樹脂製の管又は継手の端部を軟化させ、
   前記管又は継手の内径寸法よりも大きい直径であってほ
   ぼ円柱状の拡径金型を、管又は継手の軟化した端部に挿
   入することによって管又は継手の端部を拡径し、その後
   所定の内径寸法と同一外径のほぼ円柱状のインスリーブ
   金型と、該インスリーブ金型との間に所定の肉厚分のリ
   ング状の溝を形成する筒状のアウトスリーブ金型とから
   構成される標準金型を、拡径した管又は継手の端部に挿
   入することによって、端部を縮径する樹脂製の管又は継
   手の端部修正方法であって、端部の軟化は、樹脂製の管
   又は継手の端部を当該樹脂の軟化温度域で融解温度以下
   に昇温することにより行い、標準金型の管又は継手への
   挿入は、端部の温度を80℃以上に維持した状態で行うこ
   とを特徴とする樹脂製の管又は継手の端部修正方法。