JPH08258175A

JPH08258175A - 片受け三層複合管の製造方法とその装置および片受け三層複合管

Info

Publication number: JPH08258175A
Application number: JP7087537A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Kitagawa; 眞好喜多川; Ichiro Shiomi; 一郎塩見; Ryoichi Nakano; 良一中野; Sadao Nagase; 貞雄長瀬; Yoshiaki Mizutani; 義璋水谷; Hisayoshi Ban; 久良伴
Original assignee: Kurimoto Ltd; Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Kurimoto Ltd; Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1995-03-20
Filing date: 1995-03-20
Publication date: 1996-10-08

Abstract

(57)【要約】【目的】波形管を含む複合管の偏平剛性を格段に強化
して下水用などの地中の埋設管として使用しても十分に
信頼できる熱可塑性樹脂管とその製法、設備の開発。【構成】直管状の内層管１の外周面上へ波形部２３と
直管部２４とを交互に繰り返す中層管２を圧着して波形
複合部Ａと直管状の受口複合部Ｂよりなる二層複合管３
を金型内で成形し、該二層複合管の外周面を所定温度ま
で加熱して、その面上へ真空雰囲気内で半溶融状の外層
管４を被覆し、管理された熱と圧力差の条件下で緊密に
圧着した三層複合管５を成形し、直管状の受口複合部か
ら切断して所望の形状に拡径して受口を成形して製品と
する。【効果】外層管と中層管との圧着が波形部と受口部の
外径差にも拘らず均等、緊密であるため、偏平剛性が高
い上、皺のない平滑、美麗な外観の製品を高能率で生産
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は熱可塑性樹脂を原料とす
る複合管、特に地中に配管して使用される下水用、農水
用、工水用などの埋設管の継手の製造方法、装置に係
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、熱可塑性樹脂、たとえばポリエチ
レン、ポリプロピレンなどを原料とする管は広く製造さ
れ、各所で使用されているが、何れもその腐食性雰囲気
における耐性が優れて耐用年数が長いこと、金属管に比
べて比重が小さくて設計上、施工上有利であることが評
価されているが、その他の要素として優れた可撓性に着
目して装置や屋内、屋外の配管として使用する事例もき
わめて多い。

【０００３】樹脂管は上記の長所を具える一方、金属に
比較すればなお、強度的には同レベルには届かないか
ら、その可撓性を保有しながらも曲げ強度、圧縮強度の
一層の向上を図ることが、この管種の用途をさらに拡大
する要件となることは明らかである。この要請に応えて
開発された管種が複合管である。しかし、単に管を重ね
合わせるだけでは、単管の肉厚を増大した結果とさほど
大きな違いが現われず、重量増加に見合うだけの強化に
留まるから必ずしも大きな利点が得られるとは言えな
い。そこで二層の複合管ではあるが内層管は直管であ
り、内層管の外周面上へ被覆する管は凹部と凸部を交互
に繰り返す波形管であって、内層管の外周面に波形管の
凹部の内周面が圧着して一体的な複合管を形成する形態
が高い評価を受け、曲げ強度、圧縮強度の向上が著し
く、材料が本来具えている可撓性が十分に発揮されつつ
も、偏荷重の負荷に耐え、管の自重増加の割合以上の大
きな強度向上が得られる構造が好評を得ている。

【０００４】この形態の二層複合管の製造は自動化され
た大量生産方式が最も好適である。製造方法に関する従
来技術が幾つか見出されるが、何れも基本的な方式に大
きな違いは認められない。図９で引用する特公平３−７
４６１８号公報では、凹凸成形面を具えた二分割型の多
数の成形ブロックを定速で走行させ、この成形型内へ溶
融合成樹脂を押し出して環状の山部２１ａ、谷部２２ａ
が交互に連続する波形管２３ａを成形すると共に、該谷
部２２ａ内面に溶着する直管１ａを押し出して二重壁成
形体３ａを成形する工法を従来技術として挙げた上で、
一定間隔毎に波形管２３ａの谷部２２ａと同一直径の円
筒部２４ａを介在させて、この円筒部２４ａで二層複合
管３ａを切断し、加熱拡径して管継合用の受口を成形す
ることを要旨としている。

【０００５】図１０で例示する特公平６−６３２９号公
報でも実施の一例として図示したように、波形部２３ｂ
と内層管１ｂとが波形部の凹部の内周面で圧着する構成
を従来技術として捉え、受口（パイプソケット）を形成
するための凹みを成形することを課題とした発明であ
る。すなわち発明の要旨はこの凹みを成形するために凹
み部に到達した二層複合管３ｂの内層管１ｂと波形管２
ｂの直管部２４ｂの重なり合った部分へ芯の内部から外
気よりも高圧の媒体（たとえば圧縮空気）を吹き込んで
金型内へ押圧し、金型の凹みと同形のソケット部を比較
的容易に成形することである。この製造方法によって、
たとえばドイツ特許公開第１，８０１，１７９号やアメ
リカ特許第４，００３，６８５号のような複雑な工程や
設備の必要がなくなったと謳っている。

【０００６】特公平６−１５７１３号公報の従来技術も
前例と同様に波形部と直管部とがある長さ毎に繰り返す
被覆管と、その内面に圧着する内層管の製造方法に係
り、通常の波形部を成形するときには、僅かに過圧のガ
スが両管間の空間に吹き込まれるが、両者が直管状に複
合する受口部（パイプソケット）が製造される際には該
空間から排気されて、波形管の直管部と内層管の外周面
との表面圧着が実現し、最終段階では内層管の内周面側
から加圧して完全な塑性変形を完成する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上の例示のように直
管の内層管の外周面の上へ波形管を被覆し、波形の凹部
の底点で両者が圧着する構成は、内層管の曲げ強度を格
段に向上し特に管軸方向へ負荷する外力に対する抵抗が
強化されるという利点が認められる。そのために住宅や
事務所など建造物内の給排水用の配管や、化学装置類、
機械設備、屋外の環境関連設備の多目的配管などで従来
よりも適用できる用途が拡大し、その可撓性や化学的な
安定性を活用して振動や偏荷重や局部的な曲げ応力の生
じやすい箇所での使用に大きな利点をもたらしているこ
とは確かな事実である。

【０００８】しかし、強化された二層複合管であっても
なお、その材料的な限界から適用が困難な場合も少なく
はない。その典型的な例の一つとして埋設管が挙げられ
る。埋設して地中に管路を形成する埋設管の機能は都市
のライフラインとして特に重視されているが、一旦地下
における布設工事が完了すれば、その後の点検、修理な
どの保全措置は地上の配管に比べて格段に煩瑣となるに
も拘らず、地中の管路が遭遇する変動はきわめて激し
く、かつ予測を越える複雑な要素が錯綜するという特異
性がある。特に地盤の不等沈下、地上を走行する重車両
による急激な偏荷重と振動、衝撃、地震による強烈な縦
横方向の揺動などが、地中に埋設した管路を直撃する可
能性が高い。

【０００９】熱可塑性樹脂を原料とする二層複合管が、
地中の埋設管に適用されたとき、その外周面を取り囲む
土壌からの腐食性雰囲気に対しては、化学的に安定して
いるから適性を具えているが、管の上方には堆積した過
大な土壌の重量が負荷するという大きな課題に直面す
る。強化された二層複合管と雖も、深度の大きな埋設位
置においては、地表から管に至る土壌の重量に耐えられ
るだけの偏平強度（偏平剛性）は保証されておらず、特
に管軸と直交する垂直荷重に対する適応性には疑問が残
る。

【００１０】近年の都市計画の一環として下水設備の完
備が自治体の大きな課題であるが、下水管路は一部を除
いて殆ど自然流下方式を採っているから、地中に埋設し
た管路は自然に流下するだけの勾配が必要であり、高深
度の管路を埋設することと、一旦埋設した管路の勾配が
常に維持されることが、下水管路として求められる要件
である。しかし、前記の二層複合管では管毎にその長手
方向に撓む危険性があると同時に、管の断面から見れば
土圧に耐え切れないで偏平となる変形が生じて管路内の
流水の抵抗が増加し、自然流下が円滑に機能しない原因
となる虞れがある。

【００１１】一方、この課題を解決するために従来技術
の二層複合管をさらに強化した三層複合管の構成に着目
したとしても、その製造方法に係る別の大きな課題に直
面せざるを得ない。従来技術で使用される二層複合管の
成形装置は図９、図１０で例示した通り、エンドレスに
回動する２列１組の金型群が係合する直線部で溶融熱可
塑性樹脂を押し込んで内層管と波形管とを同時に成形し
圧密する方式をベースとしている。溶融樹脂の押し込み
は金型内で二重の同心円状に形成した２個の環状スリッ
トを通路とするが、仮に該成形装置内でさらに外層管を
押し出して波形管の外周面上へ圧着しようとすれば、金
型内に別の環状スリット追加する必要があり、事実上、
従来の金型は転用不可能となって新規の装置を更新する
に等しい設備負担を強いられる。

【００１２】従来技術の成形装置をそのまま流用して装
置外で二層複合管の外周面上へ外層管を被覆する三層複
合管の製造方法を成立するためには、さらに別の技術的
課題を解決することが条件となる。すなわち成形される
二層複合管の波形複合部と受口複合部とは外周面の外径
が通常は３０％程度の差のあることもあり、金型内で強
制的に押圧して金型の形状通りに転写する従来技術なら
ば容易であっても、金型の拘束から開放されたフリーの
状態でこれだけの外径の差を吸収して平滑な圧着面を得
ることは技術的にかなり困難であり、少なからぬ皺の発
生を誘発して商品としての外観価値を著しく損ねる懸念
が大きい。また、二層複合管と外層管との圧着が不完全
であれば、当初の意図に反して土圧による垂直方向の圧
縮荷重への耐性が期待通りには強化されず、まして地震
による激しい揺動、重車両の通行による偏荷重、振動、
衝撃などに遭遇すれば、直ちに圧着部から積層した管同
士が剥離して管の複合による強化を瞬時に失う虞れさえ
否定できないという品質上の課題もある。

【００１３】本発明は以上の課題を解決するために従来
技術の二層複合管をさらに強化して地中に埋設して信頼
性の高い管路を形成することができる熱可塑性樹脂によ
る多層複合管の継手の合理的かつ信頼性の高い製造方
法、装置の提供を目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明に係る片受け三層
複合管は熱可塑性樹脂を原料とし、内層管１の外周面１
１の上に圧着する中層管２は凸部２１と凹部２２を交互
に繰り返す波形部２３と、該波形部２３の一定長さを隔
てる毎に形成する直管部２４とによってそれぞれ波形複
合部Ａと受口複合部Ｂとを形成して管軸方向へ離脱する
二層成形工程と、該二層複合管３をさらに管軸方向へ進
行しつつ全長に亘って全外周面を所定の温度まで昇温す
る加熱軟化工程と、真空雰囲気内で前記の軟化した二層
複合管３の外周面上へ溶融状態の環状熱可塑性樹脂を重
ね合せて外周面を被覆して圧着し三層複合管５を成形す
る三層成形工程と、該三層複合管５の前記受口複合部Ｂ
を所定形状に変形する受口成形工程よりなる製造方法に
よって課題を解決した。

【００１５】この製造方法のうち、三層成形工程につい
ては被覆される中層管２の波形部２３および直管部２４
のそれぞれの外周面２５Ａ、２５Ｂの加熱温度が少なく
とも５０℃以上であるか、または当該使用原料の熱可塑
性樹脂の軟化点よりも高い一方、該被覆面の逆面である
中層管２の内周面２１の加熱温度は軟化点以下に留ま
り、かつ５〜５０ｃｍＨｇの真空雰囲気内で一体的に三
層成形することがきわめて望ましい実施の態様である。

【００１６】本発明に係る片受け三層複合管の製造装置
としては、エンドレスに回動する１組２系列の金型群の
相互に係合する直線部へ溶融状態の熱可塑性樹脂を供給
し、凹部と凸部とが交互に繰り返す波形部と、その内周
面側に圧着する内層管１とを同時に押し出して複合成形
する熱可塑性樹脂の複合管製造装置において、成形後の
金型１０１から離脱してなお、同一軸線上を進行する二
層複合管３の外周面を所定温度に昇温する加熱装置１０
２と、加熱した二層複合管３の外周面２５と接する空間
を減圧する真空装置１０３と、該真空雰囲気内で外層管
４を二層複合管３の外周面上へ被覆圧着して三層複合管
５を成形する外層管被覆装置１０４と、該三層複合管５
の受口複合部Ｂの所定の位置で切断する切断装置と、切
断後の三層複合管５の受口複合部Ｂを所定の形状に変形
する変形装置とで形成することによって前記の課題を解
決した。

【００１７】本発明に係る片受け三層複合管自体は熱可
塑性樹脂を原料とし、直管状の内層管１と、該内層管１
Ａの外周面１１Ａへ凹部の内周面２６Ａを一体的に圧着
する波形部２３Ａとを具えた中層管２Ａと、該波形部２
３Ａの凸部の外周面２５Ａに圧着する外層管４Ａによっ
て三層複合した一定管長の波形複合部Ａを形成し、該波
形複合部Ａに連続して波形複合部Ａの外層管４Ａよりも
若干大径の内周面を具えた内層管１Ｂと、該内層管１Ｂ
上へ圧着する直線状の中層管２Ｂ、外層管４Ｂがそれぞ
れ一体的に積層して波形複合部Ａよりも膨出した受口複
合部Ｂを形成していることを特徴とする。

【００１８】上記の片受け三層複合管５の基本構成に加
え、受口複合部Ｂが波形複合部Ａの外層管４の外周面４
１Ａよりも若干大径の内周面Ｂ−１１よりなる直線部Ｂ
−１と、段差を以てさらに外径側へ拡径する段差部Ｂ−
２と、該段差Ｂ−２より円錐状に縮径する傾斜部Ｂ−３
よりなり、かつ該段差部Ｂ−２の内周面Ｂ−２１と前記
波形複合部Ａの外周面４１Ａ間へ嵌入した環状のゴム輪
６、および／または前記傾斜部Ｂ−３の縮径部の内周面
Ｂ−３１と波形複合部Ａの外周面４１Ａ間へ該外周面４
１Ａと鋸刃状に咬合する環状歯７１を具えた離脱防止リ
ング７を挟持したことが優れた実施態様の一つである。

【００１９】さらに上記の構成に加え、受口複合部Ｂの
傾斜部Ｂ−３の外周面Ｂ−３２から同部端面Ｂ−３３に
かけて、ほぼＬ形に屈折した樹脂製または金属製の補強
環８を被冠したことも望ましい実施態様である。

【００２０】

【作用】本発明に係る片受け三層複合管の製造方法のう
ち、内層管１と中層管２とを重ね合せて波形複合部Ａと
受口複合部Ｂとが定間隔毎に交替する二層複合管３を成
形する二層成形工程までは図９〜１０の例示をはじめ既
に提案された公知の従来技術と特に変る点はない。次の
工程として離型した二層複合管３は成形ラインの延長と
なる軸線を保って進行しつつ外周全体から加熱され、中
層管２の波型部凸部の外周面２５Ａも直管部の外周面２
５Ｂも直径の差はあってもほぼ同一温度に達するから、
両外周面上へ溶融状態の環状の樹脂がさらに押し出され
て重なってきても、外径の差による皺の発生を防止して
均一な被覆作用が守られる。さらに二層複合管３の外周
面と押し出される外層管４との空間は排気されて真空状
態となる一方、接近する外層管４の外面側からは大気圧
が掛かっているから、中層管２の外周面に外層管４の内
周面が吸着して溶融状態の外層管４は圧力差のために強
く押圧されて両者は接触の瞬間に圧着状態となって強固
に複合し、中層管２の波型部、直線部の外周面のそれぞ
れの直径に差があるにも拘らず、この吸着と押圧と樹脂
の延展性の複合作用が均等で皺のない平滑な被覆作用を
保証する。

【００２１】請求項２は製造方法のうち、加熱軟化工程
における臨界的な数値限定を加えた項目であり、二層複
合管３の外周面については５０℃以上、または当該原料
である熱可塑性樹脂の軟化点以上であることが求められ
る一方で、二層複合管３を形成する中層管２の内周面は
軟化点以下の温度に抑制することが必要である。当該内
周面が軟化点以上の温度に昇温すると、次の真空状態と
したときに中層管２の波形部２３の凸部２１の外形が過
度の軟化によって崩れ、三層複合管としての機能が著し
く阻害する構造を成形する原因となる。また、中層管２
の外周面２５Ａ、２５Ｂの表面温度が５０℃以下であれ
ば、押し出される外層管４が被覆しても溶着するだけ十
分な接着力が得られないから、成形後の三層複合管に曲
げ荷重が加わったときに、外層管４と二層複合管３とが
剥離する原因となりやすい。

【００２２】三層成形工程の要点に欠かせないのは被覆
作用が進行するときの真空度であり、真空度が５ｃｍＨ
ｇ未満であると十分な溶着力か得られないばかりでなく
皺が発生しやすい難点がある。また、５０ｃｍＨｇ以上
となると熱可塑性樹脂が振動して安定した成形が困難と
なり、皺のない平滑な外層管４を被覆する作用を妨げる
要因となる。逆にこの範囲の真空度を維持すれば、たと
えば中層管２の波形部の凸部の外周面２５Ａと直管部の
外周面２５Ｂとの外径差が３０％程度あっても、円滑で
皺のない表面を有する三層複合管５を得ることができ
る。

【００２３】本発明に係る片受け三層複合管の製造装置
のうち、二層複合管３の成形工程までの装置については
公知の従来技術の何れを流用しても足りる。すなわち基
本的にエンドレスに回動する１組２系列の金型群の相互
に係合する直線部へ、溶融状態の熱可塑性樹脂を供給
し、凹部と凸部とが交互に繰り返す波形部と、その内周
面側に圧着する内層管１とを同時に押し出して二層複合
管３を複合成形する構成はそのまま踏襲される。本装置
の特徴は、既存の二層複合管の成形設備を流用し、その
成形ラインの延長上に三層複合管の成形ラインを構築し
た点にあるから、三層複合管５を成形するために二層複
合管３の上へ重ねて被覆圧着する外層管の作動条件は、
すべて独立した制御系の中に組み込まれ、任意の三層複
合管を設定する自由度を具えていることである。たとえ
ば、外層管４を形成する熱可塑性樹脂の材質や肉厚など
は、既存の二層複合管３の成形条件とは何の関連もな
く、その制約を受けることもないから、三層複合管の製
品として使用される条件を十分に参酌した強度、可撓
性、耐震性、垂直方向の偏平剛性、水平方向の耐曲げ性
など要請に応じて自由に設定可能である。

【００２４】三層複合管５は最終的に切断した後、受口
複合部Ｂを変形して受口を成形する。従来技術の中には
二層複合管の成形工程の中で一部の拡径部分を成形して
受口を形成する方式もあるが（図１０）、周知のように
最近は特に地震に適応できる地下埋設管路の形成が重要
視されるから、管路の継手の形状についても多くの改良
や試行錯誤が続出する傾向にある。したがって免震構
造、耐震構造などの異なった継手が続々と提案されるこ
とは避け難いから、三層複合管成形の最終工程に受口用
の変形加工を位置付けることは、形状を変えた金型の取
り替えだけで異なる受口を成形することも可能となる。

【００２５】三層複合管自体の構成に係る請求項４に基
づく作用は既に述べた通り、水平方向の耐曲げ性に加
え、従来技術の二層複合管にはなお、不十分と認識され
ていた垂直方向の偏平剛性を格段に強化して、地下に高
深度で埋設する下水管としても設定通りの作用を果たす
特性を付加する。請求項５の作用は地下の埋設管として
共通する要請に応えた構成であり、受口複合部Ｂの段差
部に嵌合したゴム輪６によって管内外の流通を封じて汚
水などが管外へ漏洩しない封止作用を強化し、また、傾
斜部に介装した離脱防止ゴムリングは、三層複合管５の
波形複合部Ａ外周面と鋸刃状に咬止して地震、振動、不
等沈下などの異状現象に遭遇しても、管同士が離脱しな
いように咬持する作用を発揮する。請求項６の補強環８
は金属材料などで製造した高強度の截頭錐体状の環状体
であり、受口複合部Ｂの傾斜部Ｂ−３から端面Ｂ−３３
へかけて被冠しているので、三層複合管５に各方向から
外力が加わり端面が変形しようとするときに、この外力
に耐えて現在の形状を保持する補強作用が発揮され、た
とえば受口複合部Ｂの肉厚が不足するとか、外層管４が
材質的にやや非力の懸念が残るときでも、三層複合管５
の端部を補強して円管の楕円化、それに伴う管継手の離
脱などを防止する作用に繋がる。

【００２６】

【実施例】本発明の実施例を説明する。適用できる熱可
塑性樹脂としては、低密度ポリエチレン、中密度ポリエ
チレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブ
デン−１などのα−オレフィンの単独重合体、およびエ
チレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−プロピレン共
重合体などのα−オレフィンの共重合体、塩化ビニルな
どが挙げられる。本発明で使用される熱可塑性樹脂のメ
ルトインデックス（流動性）は、ＪＩＳ−Ｋ−７２１０
−１９７６の規定（以下Ｍ１と記す）によって０．０１
〜５．０ｇ／１０分の範囲にあることが好ましい。Ｍ１
が０．０１以下であると押し出しが困難となり、５．０
以上になると成形時に溶融樹脂が垂れやすく所望の形状
を得ることが難しくなる。

【００２７】図１は本発明の製造方法の流れを示した概
略の平面図であり、図２は製造の進行に伴う各ステップ
を象徴的に表わしたもので、内層管１と中層管２とが単
独で押し出され（イ）、両管が複合して二層複合管３を
形成し（ロ）、さらに外層管４がその上へ被覆して三層
複合管５を形成する（ハ）状態を示している。製造の手
順は、エンドレスに定速度で回動する２列１組の金型１
０１の連結体によって内層管１と中層管２とが一体的に
圧着した二層複合管３が成形され、金型１０１の回動と
共に離型して二層複合管の成形ラインの軸線の延長上に
押し出される。内層管１と中層管２の複合した二層複合
管３は波形複合部Ａと受口複合部Ｂとが一定距離毎に間
隔をおいて配置され、加熱装置１０２の領域に前進して
それぞれの外周面２５Ａ、２５Ｂが均一に加熱され、表
面が軟化する所定温度まで加熱される。表面が軟化もし
くは溶融状態に達した二層複合管３は、さらに前進して
真空設備１０３の領域に入り周囲の空気は吸引されて所
望の真空度の雰囲気に囲まれる。この雰囲気と温度の条
件下において、二層複合管３の外周面は外層管被覆装置
から押し出される溶融状態に加熱された外層管４の被覆
を受け、外層管４は外周面側からの大気圧と内周面側の
真空度との圧力差によって二層複合管３の外周面に吸着
して溶融状態であるから圧着する。この工程の結果、図
３のような三層複合管５が成形されるから、図示しない
切断装置によって連続した三層複合管５を単管に切り揃
え、さらに図４に示すように三層複合管５の受口複合部
Ｂを拡径して所望の受口を形成するように塑性変形を加
える。

【００２８】図５は本発明の実施例のうち、二層複合管
３の成形工程に適用した設備の概略を示す参考図であ
る。２列に連結した金型１０１は中央の直線部で係合し
て重なり合い、同心円で形成する外側の環状スリット１
１１と内側の環状スリット１１２から金型の空洞部分へ
溶融状態の熱可塑性樹脂が押し込まれ、軸線側には内層
管１を成形し、外周側には波形部２３と直管部２４とを
交互に繰り返す中層管２を同時押し出して成形し、途中
で両管を重ね合せ軸線側から加圧し外周側からは減圧し
て圧着すれば、波形複合部Ａと受口複合部Ｂとを交互に
繰り返す二層複合管３が連続的に大量生産される。

【００２９】図６は本発明の実施例の一つを示す製品の
一部断面正面図であり、三層複合管５の受口複合部Ｂの
段差部Ｂ−２と隣接する継合管の波形複合部Ａの外周面
４１Ａ間にゴム環６を外嵌して封止作用を求めた事例で
あり、同時に受口複合部Ｂの傾斜部Ｂ−３の内部と波形
複合部Ａの外周面４１Ａ間に離脱防止リング７を介装し
た例であり、離脱防止と管内からの汚水漏洩の防止に有
効な実施例である。

【００３０】図７は別の実施例であり、たとえばステン
レス鋼、銅合金などの耐食性に優れた金属材料や、強化
プラスチック材などで製作した補強環８を三層複合管５
の受口複合部Ｂの端部に外嵌した例であり、受口複合部
Ｂの傾斜部の外周面Ｂ−３２から端面Ｂ−３３にかけて
環状に被冠して端部の強化を集中的に図り、特に地震な
どの予想を超えた急激な外力の直撃にも耐え得る免震作
用の向上を意図したものである。

【００３１】三層複合管を成形する工程では加熱軟化作
用と真空条件が本発明の重要な要諦となる。表１に表示
する実施例１〜３と比較例１〜４は、何れもポリエチレ
ン樹脂（密度＝０．９５２ｇ／ｃｍ²、Ｍ１＝０．１５
ｇ／１０分）をそれぞれ溶融樹脂温度２１０℃で押し出
して成形し、内径１５０ｍｍ、波形複合部Ａの外径１８
２ｍｍ、受口複合部Ｂの外径１６２ｍｍ、内層管１、中
層管２、外層管４のそれぞれの肉厚を２ｍｍとし、波形
部のピッチは凸部で１０ｍｍ、凹部で１０ｍｍの合計２
０ｍｍとして、表に掲げる諸条件で外層管を被覆して三
層複合管の成形工程を実施し比較した。表１のうち、実
施例１〜３は何れも被覆時の中層管の外周面温度が５０
℃以上であるか、当該樹脂の軟化点１１０℃以上であ
り、逆面である中層管の内周面は軟化点以下であるとい
う要件と、真空度が５〜５０ｃｍＨｇの範囲に入る要件
をすべて満たしているのに対し、比較例１の中層管の外
周面は４０℃と最低基準に達していないし、比較例２は
内層管の内周面温度が軟化点を大幅に超えており、比較
例３は真空度が上限を超えており、比較例４は真空度が
下限に達していない。

【００３２】

【表１】

【００３３】実施例と比較例との差は表１にも明確に示
されている通り、三層複合管の接着強度を検査すると、
実施例は何れも三層複合管を構成する各層の基材自体か
ら破壊しているのに対して、比較例の大半は基材からで
はなく接着箇所から破断しているから、中層管の凸部と
外層管の内周面との接点における圧着が不完全なために
該熱可塑性樹脂本来の強度を損っていることを示唆して
いる。また、三層複合管の外観検査でも外層管の被覆が
実施例においては全く皺のない美麗かつ平滑な表面を形
成しているのに対し、比較例の半ばは皺の存在が認めら
れ、商品価値のうえでも大差を生じる結果を立証してい
る。

【００３４】図８（イ）は本発明の実施例について水圧
テストを行なったときの要領を示す。対象とする三層複
合管５の具体的な数値は、管の材質は高密度ポリエチレ
ンで三層複合管の外径は１７５ｍｍ、内径は１５０ｍｍ
であり、外層管の肉厚１．５ｍｍ、中層管の肉厚１．５
ｍｍ、内層管の肉厚も１．５ｍｍとし、受口複合部の複
合した肉厚は４．５ｍｍとなる。図のように右方の三層
複合管５は波形複合部Ａと受口複合部Ｂとを具え、この
受口複合部Ｂへ他の三層複合管５’の波形複合部を嵌挿
し、両管の端面には栓Ｃを当てて密封した自由端とし
て、一方からポンプＰを作動して管内の水圧を上げて管
の抜け出しの有無を検査した。結果として管内の水圧が
３．５Kgf/mm²まで加圧したところ、受口複合部から左
方の管端が約５０ｍｍ抜出た後に離脱防止リングが波形
複合部の外周面に食い込み、それ以上の抜け出しを阻止
して安定した固定状態となり、この間に管内からの漏水
も全くなかったから、確認テストの目的を達したと判断
される。

【００３５】図８（ロ）は同じ要領で作成した試験用の
三層複合管５に対して実施した偏平試験の概略を示す。
すなわち、特に本発明の主目的である垂直方向の外力に
対する耐性を確認するテストであるが、この試験結果に
よれば、外径１７５ｍｍの三層複合管５がその長手方向
の中央の位置で、断面にして８ｍｍだけ垂直方向に撓ん
で偏平な楕円化するまでに要する外力は８２０Kgf/mm²
を記録し、ほぼ同一外径の下水用硬質塩化ビニール管の
成績が３７０Kgf/mm²であることと比べると、偏平剛性
が格段に凌駕していることは異論の挟む余地がないと解
釈される。

【００３６】

【発明の効果】本発明は以上に述べた通り、化学的に安
定して耐食性に優れ、可撓性にも恵まれた熱可塑性樹脂
を原料として、従来技術の大量生産方式を援用しつつも
従来の複合管にはなお万全の信頼性には欠ける垂直方向
への外力に対しても、十分に耐え得る偏平剛性を具えた
複合管を開発したから、従来は躊躇せざるを得なかった
地中に埋設する埋設管、特に自然流下を原則とする下水
用の管路についても何の懸念も抱くことなく適用できる
効果がある。

【００３７】請求項３の通り、従来技術の二層複合管の
製造工程は何れの場合についてもそのまま流用できるか
ら、新しい巨額の投資を負担しなくても、新規の優れた
三層複合管の製造ラインとして再構築できる利点があ
る。かつ、従来設備とは切り離した制御系統を加えるこ
とによって、従来の二層複合管上へさらに積層する外層
管の品質、強度の改良なども任意に設定できる。また、
請求項２で臨界的に限定した製造時の条件設定は比較的
広い範囲での選択が可能であり、品質、実施する具体的
な構成などの選択の幅も拡大する。このことは製造者側
には多種多様な製品の開発と提供を容易とする一方、使
用者は最適の品種を選択して装置、設備の合理化を図る
自由度が広がる等の効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の製造工程を示す概略の平面図で
ある。

【図２】（イ）（ロ）（ハ）によって本発明の複合管の
製造ステップを段階的に表す。

【図３】同実施例の三層成形体の一部断面正面図であ
る。

【図４】同実施例の製品として完成した三層複合管の一
部断面正面図である。

【図５】同実施例の二層成形工程に適用する成形装置の
要部の横断平面図である。

【図６】本発明の三層複合管の別の実施例の一部断面正
面図である。

【図７】本発明の三層複合管のさらに別の実施例の一部
断面正面図である。

【図８】本発明による三層複合管の水圧試験の要領を示
す正面図（イ）と偏平試験の要領を示す縦断側面図
（ロ）である。

【図９】従来技術の縦断正面図である。

【図１０】別の従来技術の縦断正面図である。

【符号の説明】

１内層管２中層管３二層複合管４外層管５三層複合管６ゴム輪７離脱防止リング８補強環 11 外周面（内層管） 12 内周面（内層管） 21 凸部（中層管） 22 凹部（中層管） 23 波形部（中層管） 24 直管部（中層管） 25 外周面（中層管） 26 内周面（中層管） 41 外周面（外層管） 71 環状歯Ａ波形複合部Ｂ受口複合部Ｂ−１直線部Ｂ−２段差部Ｂ−３傾斜部Ｂ−11 内周面Ｂ−21 内周面Ｂ−31 内周面Ｂ−32 外周面Ｂ−33 端面 101 金型 102 加熱装置 103 真空装置 104 外層管被覆装置

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成７年３月２８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項２

【補正方法】変更

【補正内容】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ２９Ｃ 69/00 8413−4ＦＢ２９Ｃ 69/00 Ｂ３２Ｂ 1/04 Ｂ３２Ｂ 1/04 1/08 1/08 Ａ 3/30 3/30 27/06 27/06 Ｆ１６Ｌ 11/10 Ｆ１６Ｌ 11/10 Ｂ // Ｂ２９Ｋ 101:12 Ｂ２９Ｌ 9:00 23:00 (72)発明者中野良一大阪府大阪市西区北堀江１丁目12番19号株式会社栗本鐵工所内 (72)発明者長瀬貞雄三重県四日市市東邦町１番地三菱化学株式会社四日市総合研究所内 (72)発明者水谷義璋三重県四日市市東邦町１番地三菱化学株式会社四日市総合研究所内 (72)発明者伴久良三重県四日市市東邦町１番地三菱化学株式会社四日市総合研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱可塑性樹脂を原料とし、内層管１の外
周面１１の上に圧着する中層管２は凸部２１と凹部２２
を交互に繰り返す波形部２３と、該波形部２３の一定長
さを隔てる毎に形成する直管部２４とによってそれぞれ
波形複合部Ａと受口複合部Ｂとを形成して管軸方向へ離
脱する二層成形工程と、該二層複合管３をさらに管軸方
向へ進行しつつ全長に亘って全外周面を所定の温度まで
昇温する加熱軟化工程と、真空雰囲気内で前記の軟化し
た二層複合管３の外周面上へ溶融状態の環状熱可塑性樹
脂を重ね合せて外周面を被覆して圧着し三層複合管５を
成形する三層成形工程と、該三層複合管５の前記受口複
合部Ｂを所定形状に変形する受口成形工程よりなること
を特徴とする片受け三層複合管の製造方法。
【請求項２】請求項１における三層成形工程が、被覆
される中層管２の波形部２３および直管部２４のそれぞ
れの外周面２５Ａ、２５Ｂの加熱温度が少なくとも５０
℃以上であるか、または当該使用原料である熱可塑性樹
脂の軟化点よりも高い一方、該被覆面の逆面である中層
管２の内周面２１の加熱温度は軟化点以下に留まり、か
つ２０〜５０ｃｍＨｇの真空雰囲気内で一体的に三層成
形することを特徴とする片受け三層複合管の製造方法。
【請求項３】エンドレスに回動する１組２系列の金型
群の相互に係合する直線部に形成した同心円状の内外２
個の環状スリットへ溶融状態の熱可塑性樹脂を供給し、
凹部と凸部とが交互に繰り返す波形部と、その内周面側
に圧着する内層管とを同時に押し出して複合成形する熱
可塑性樹脂の複合管製造装置において、成形後の金型１
０１から離脱してなお、同一軸線上を進行する二層複合
管３の外周面を所定温度に昇温する加熱装置１０２と、
加熱した二層複合管３の外周面２５と接する空間を減圧
する真空装置１０３と、該真空雰囲気内で外層管４を二
層複合管３の外周面上へ被覆圧着して三層複合管５を成
形する外層管被覆装置１０４と、該三層複合管５の受口
複合部Ｂの所定の位置で切断する切断装置と、切断後の
三層複合管５の受口複合部Ｂを所定の形状に変形する変
形装置とよりなることを特徴とする片受け三層複合管の
製造装置。
【請求項４】熱可塑性樹脂を原料とし、直管状の内層
管１と、該内層管１Ａの外周面１１Ａへ凹部の内周面２
６Ａを一体的に圧着する波形部２３Ａを具えた中層管２
Ａと、該波形部２３Ａの凸部の外周面２５Ａに圧着する
外層管４Ａによって三層複合した一定管長の波形複合部
Ａを形成し、該波形複合部Ａに連続して波形複合部Ａの
外層管４Ａよりも若干大径の内周面を具えた内層管１Ｂ
と、該内層管１Ｂ上へ圧着する直線状の中層管２Ｂ、外
層管４Ｂがそれぞれ一体的に積層して前記波形複合部Ａ
よりも膨出した受口複合部Ｂを形成していることを特徴
とする片受け三層複合管。
【請求項５】請求項４において受口複合部Ｂが波形
複合部Ａの外層管４Ａの外周面４１Ａよりも若干大径の
内周面Ｂ−１１よりなる直線部Ｂ−１と、段差を以てさ
らに外径側へ拡径する段差部Ｂ−２と、該段差Ｂ−２よ
り円錐状に縮径する傾斜部Ｂ−３よりなり、かつ該段差
部Ｂ−２の内周面Ｂ−２１と前記波形複合部Ａの外周面
４１Ａ間へ嵌入した環状のゴム輪６、および／または前
記傾斜部Ｂ−３の縮径部の内周面Ｂ−３１と波形複合部
Ａの外周面４１Ａ間へ該外周面４１Ａと鋸刃状に咬合す
る環状歯７１を具えた離脱防止リング７を挟持したこと
を特徴とする片受け三層複合管。
【請求項６】請求項５において、受口複合部Ｂの傾斜
部Ｂ−３の外周面Ｂ−３２から同部端面Ｂ−３３にかけ
て、ほぼＬ形に屈折した樹脂製または金属製の補強環８
を被冠したことを特徴とする片受け三層複合管。