JPH10138328A

JPH10138328A - 高密度ポリエチレンチューブの曲げ加工方法

Info

Publication number: JPH10138328A
Application number: JP30458896A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Nakaizumi; 政博中泉; Takuya Toyokawa; 卓也豊川; Masaaki Minamoto; 政明源; Shoji Sakakiyama; 昭二榊山
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1996-11-15
Filing date: 1996-11-15
Publication date: 1998-05-26

Abstract

(57)【要約】【課題】肉厚が０．１５〜０．５ｍｍの高密度ポリエ
チレンチューブを曲率半径３０〜５０ｍｍに曲げ加工す
る方法であって、チューブに折れやシワが生じたり、内
面に模様が生じたりせずに、滑らかに曲げ加工できる方
法を提供する。【解決手段】肉厚が０．１５〜０．５ｍｍの高密度ポ
リエチレンチューブを曲率半径３０〜５０ｍｍに曲げる
高密度ポリエチレンチューブの曲げ加工方法であって、
所望の曲げ形状に適合し、１２０〜１６０℃に加熱され
た金属棒を、加工しようとする高密度ポリエチレンチュ
ーブ内に挿入し、次いで冷却することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、薄肉の高密度ポリ
エチレンチューブを所望の曲げ形状に曲げ加工する方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、プラスチックチューブの曲げ加工
方法としては、以下のような方法が提案されている。

【０００３】特定の曲げ金具を用いてチューブを曲げ
形状に維持し、曲げ金具と共に熱処理する方法（特開昭
５７−６３２１５号公報）。

【０００４】所望形状に曲げられたパイプ状金型内
に、予め軟化させたプラスチックチューブを押し込み、
冷却後、脱型させることにより、安価に、高精度で生産
性よく曲げ加工する方法（特開昭５９−１４９１８号公
報）。

【０００５】予め定尺に切断された細径のプラスチッ
クチューブの曲げ加工を施す部分の外周に金属管片を被
着し、該被着部分を所望形状に一体曲げ加工することに
より、姿治具等を用いず、かつ、加熱冷却処理をなく
し、生産性よく曲げ加工する方法（特開平２−３２８３
１号公報）。

【０００６】外面ゴム層の外周に熱可塑性の樹脂層が
被覆された管状長尺体を、曲げ加工して切断し、該曲げ
切断片を型枠に装着して加硫し、脱型した後、冷凍して
樹脂層を剥離することにより、曲がりマンドレルを用い
ずに生産性よく曲がりホースを製造する方法（特開平２
−４１２２８号公報、特開平３−１９９０３３号公報、
特開平３−１９９０３４号公報、特開平３−１９９０３
５号公報など）。

【０００７】熱可塑性プラスチックホースの曲げ加工
する部位よりも奥の位置までコイル状バネ体を挿入し、
該バネ体と共に所定形状にホースを曲げ、加熱し熱変形
させ、その変形状態で冷却後、ホースより該バネ体を抜
脱することにより、安価に曲げ加工する方法（特開平４
−１６８０３２号公報、特開平４−２６５７３０号公報
など）。

【０００８】そこで、高密度ポリエチレンチューブのよ
うなやや硬質チューブで、肉厚が０．１５〜０．５ｍｍ
程度の薄肉のものを、曲率半径３０〜５０ｍｍに曲げよ
うとする場合（例えば、外径８ｍｍ、肉厚０．２ｍｍの
高密度ポリエチレンチューブを曲率半径４０ｍｍに曲げ
ようとする場合）に、上記の各方法を適用すると以下の
欠点がある。

【０００９】上記の方法では、チューブを曲げ形状に
しただけで折れが生じてしまう。上記の方法では、塩
化ビニルのような非結晶性樹脂の場合は可能であるが、
高密度ポリエチレンのような結晶性樹脂の場合は、融点
に達すると急激に柔らかくなるので、パイプ状金型内に
軟化させたチューブを押し込もうとすると途中で折れて
しまう。上記の方法では、被着された金属管の肉厚分
だけ全体の肉厚が厚くなるので、肉厚０．２ｍｍ程度の
薄肉のチューブを得るのが難しくなる。そこで、金属管
を金属箔程度に薄くすると、チューブを所望の形状に保
つための強度が出なくなるし、チューブに折れ、シワが
できた場合は、金属箔もその形状になってしまう。上記
の方法は、ポリエチレンのような加硫工程のない樹脂
には適用できない。上記の方法では、チューブをバネ
体と共に曲げた時点でチューブに折れが生じ、その折れ
は加熱しても戻らない。また、折れが生じない場合でも
バネ体の模様がチューブに転写されてしまうので、内面
が滑らかなチューブを欲しい場合には使用できない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点を
解決するものであり、その目的は、肉厚が０．１５〜
０．５ｍｍの高密度ポリエチレンチューブを曲率半径３
０〜５０ｍｍに曲げ加工する方法であって、チューブに
折れやシワが生じたり、内面に模様が生じたりせずに、
滑らかに曲げ加工できる方法を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の高密度ポリエチ
レンチューブの曲げ加工方法は、肉厚が０．１５〜０．
５ｍｍの高密度ポリエチレンチューブを曲率半径３０〜
５０ｍｍに曲げる高密度ポリエチレンチューブの曲げ加
工方法であって、所望の曲げ形状に適合し、１２０〜１
６０℃に加熱された金属棒を、加工しようとする高密度
ポリエチレンチューブ内に挿入し、次いで冷却すること
を特徴とする。

【００１２】本発明で用いられる高密度ポリエチレンと
は、ＪＩＳＫ６７４８−１９８１（ポリエチレン成
形材料）に規定される高密度ポリエチレンを指す（すな
わち、密度０．９４２ｇ／ｃｍ³以上）。上記高密度ポ
リエチレンの融点は、通常１２０〜１４０℃であるが、
本発明は、融点１３０〜１４０℃のものに特に適してい
る。

【００１３】本発明で用いられる高密度ポリエチレンチ
ューブ（以下、高密度ポリエチレンチューブのことをチ
ューブという）の外径としては、５〜２０ｍｍ程度が好
ましい。

【００１４】本発明で用いられる金属棒としては、材質
は、ある程度の硬度を有するものが好ましく、例えば、
ステンレス、鉄、ニッケルなどが挙げられる。金属棒
は、曲げ加工後に要求されるチューブの内面の平滑度に
応じて、必要に応じて、研磨される。上記金属棒の外径
は、加工しようとするチューブの内径により異なるが、
通常、該チューブの内径と等しいか、内径よりも１．０
ｍｍ以下の範囲で小さくされるのが好ましい。上記金属
棒は、所望の曲げ形状に適合する必要がある。所望の曲
げ形状に適合するとは、チューブの曲げ加工後にチュー
ブに所望する曲げ形状に適合することを意味し、具体的
には、少なくとも所望の曲率半径に等しい曲率半径を有
すると共に、所望する曲げ部分の長さを有していること
であり、更に、曲げた後のチューブが、例えば、図１に
示すように曲線部２と直線部３とからなるような高密度
ポリエチレンチューブ１の場合は、該直線部３にも適合
することを意味する。

【００１５】金属棒の長さは、所望する曲げ部分の長さ
や上記直線部などの長さに、金属棒のチューブへの挿入
時に、（手袋をした）手指などで金属棒を掴む部分とし
て１００ｍｍ程度加えた長さが好ましい。

【００１６】以下、本発明の曲げ加工方法について詳し
く説明する。まず、所望の曲げ形状に適合し、１２０〜
１６０℃に加熱された金属棒を用意する。上記温度とし
ては、高密度ポリエチレンが軟化または溶融する温度以
上であればよく、加工しようとする高密度ポリエチレン
の融点によって変わるが、通常、１３０〜１４０℃程度
がより好ましく、約１３５℃程度が特に好ましい。金属
棒を上記温度範囲にするための加熱方法としては、特に
限定されず、いずれの方法でもよく、例えば、所定温度
に加熱されたオーブン内に金属棒を放置する方法；電熱
線を接触させて加熱する方法；パイプ状の金属棒とし、
内部に所定温度の気体（熱風など）またはオイルなどの
液体を流す方法；高周波電流を流すためのコイルを巻き
付け、該コイルに高周波を流して金属棒を発熱させる方
法などが挙げられる。

【００１７】次に、上記温度範囲の金属棒を、加工しよ
うとするチューブ内に、チューブに張力を加えながら挿
入する。金属棒をチューブに張力を加えながら挿入する
方法としては、（手袋をした）手指やフックなどでチュ
ーブを引っ張りながら、金属棒をチューブ内に挿入する
方法が挙げられる。フックで引っ張りながら、挿入する
方法としては、例えば、図２に示すように、高密度ポリ
エチレンチューブ１の先端部を、ラッパ状に拡げて拡張
部１ａとし、そこに金属などのフック４を引っ掛けて該
チューブ１を引っ張りながら金属棒５を挿入する方法が
挙げられる。なお、この場合は、曲げ加工終了後、拡張
部１ａを切り落として製品とする。

【００１８】次に、冷却し、冷却後、金属棒を抜く。冷
却は、金属棒を挿入後、通常、直ちに行う。冷却方法
は、水冷でも空冷でもよい。いずれの方法においても、
金属棒が挿入された状態のチューブを、その状態で冷媒
中に置いてもよいし、またはパイプ状の金属棒を用い、
内部に冷媒を流してもよい。冷却水による場合は、水温
が低いほど冷却効果があるが、室温以下にする場合は冷
却装置を必要とし、逆に、水温が５０℃を越えると冷却
後、素手で金属棒に触れないので作業上好ましくない。
冷却時間は、金属棒の形状・材質、チューブの肉厚、冷
却水の水温・水量、加工後の取扱方法によって異なり、
また、加工後のチューブの使用目的、品質、加工コス
ト、加工時間、加工数量などの経済的要因によっても異
なる。例えば、ステンレス製の直径８ｍｍ、曲率半径４
０ｍｍの金属棒を１４０℃に加熱し、外径８．５ｍｍ、
肉厚０．２ｍｍ、長さ１２６ｍｍのチューブに挿入後、
水温２３℃の１リットルの水中に入れて冷却すると、機
械で金属棒とチューブの分離をする場合または断熱性の
よい手袋を着用した作業者の場合、約１０秒後に金属棒
とチューブの分離が可能であるが、素手で処理しようと
すると約２分間冷却しなければ熱いので触ることができ
ない。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の実施例を説明する。（実施例１）図３に示した、ステンレス製、直径７．５
ｍｍ、曲げ部分の曲率半径４０ｍｍ、曲げ部分の長さ
（図３における曲げ部分の円弧の長さ）１２６ｍｍ、金
属棒の掴み部分の長さ（図３における直線部分の長さ）
１００ｍｍの金属棒５を１４０℃のオーブンに入れ、約
１５分経過したところで取り出し、外径８ｍｍ、肉厚
０．２ｍｍ、長さ１００ｍｍの高密度ポリエチレンチュ
ーブ内に、該チューブを手袋をした手指で引っ張るよう
にして挿入した。その後、２３℃の水中に２分間、浸漬
して冷却し、金属棒を取り除いたところ、曲率半径４０
ｍｍで折れやシワがなく、滑らかに曲げ加工された高密
度ポリエチレンチューブが得られた。

【００２０】

【発明の効果】本発明の高密度ポリエチレンチューブの
曲げ加工方法の構成は、上述の通りであり、本発明の方
法を用いると、肉厚０．１５〜０．５ｍｍ、曲率半径３
０〜５０ｍｍで、折れやシワがなく、滑らかに曲げ加工
された高密度ポリエチレンチューブが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】曲げ加工後の高密度ポリエチレンチューブの一
例を示す側面図である。

【図２】フックを用いて金属棒を高密度ポリエチレンチ
ューブに挿入する方法の説明図である。

【図３】実施例１で用いた金属棒を示す側面図である。

【符号の説明】

１高密度ポリエチレンチューブ１ａ拡張部２曲線部３直線部４フック５金属棒

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者榊山昭二山口県新南陽市開成町4560 積水化学工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】肉厚が０．１５〜０．５ｍｍの高密度ポ
リエチレンチューブを曲率半径３０〜５０ｍｍに曲げる
高密度ポリエチレンチューブの曲げ加工方法であって、
所望の曲げ形状に適合し、１２０〜１６０℃に加熱され
た金属棒を、加工しようとする高密度ポリエチレンチュ
ーブ内に挿入し、次いで冷却することを特徴とする高密
度ポリエチレンチューブの曲げ加工方法。