JPH10296857A - インサーションパイプの製造方法及び装置 - Google Patents

インサーションパイプの製造方法及び装置

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JPH10296857A
JPH10296857A JP10886997A JP10886997A JPH10296857A JP H10296857 A JPH10296857 A JP H10296857A JP 10886997 A JP10886997 A JP 10886997A JP 10886997 A JP10886997 A JP 10886997A JP H10296857 A JPH10296857 A JP H10296857A
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正一 飯村
Hiroyuki Nishimura
寛之 西村
Hiroyuki Maehane
博行 前羽
Yoji Mori
洋司 森
Takayuki Kurobe
高之 黒部
Hiroaki Tanaka
宏明 田中
Koji Nakajima
康二 中島
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Osaka Gas Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課 題】プラスチックパイプを加熱して軟化させた状
態で、ローラ等により押し潰して縮径し、形状回復温度
以下の軟化温度で既設管内に挿入したのち形状回復温度
以上に加熱して形状復元させるインサーション工法にお
いて、縮径加工のための加熱時にパイプ外層部を溶融さ
せることなく、パイプを擬似融点近傍まで昇温させるこ
とができるようにする。 【解決手段】押出しダイス1から押出したポリエチレン
樹脂からなるパイプ2を冷却装置3にて60℃以下に冷
却し、ついで第1の加熱装置4(湯温98℃)に3分間
通して80〜98℃に昇温させたのち、第2の加熱装置
5に送り、100〜130℃に加熱する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、既設管を改修のた
め管内にプラスチック管を挿入するインサーション工法
において使用されるインサーションパイプの製造方法及
び装置に関する。
【0002】
【従来技術】インサーション工法は、プラスチック管を
加熱して軟化させた状態で、ローラ等により押し潰して
縮径し、形状回復温度以下の温度で既設管内に挿入した
のち形状回復温度以上に加熱して形状復元させる方法
で、特開平7−77291号には、架橋ポリエチレン管
を温度上昇に伴って引張応力が急激に減少する疑似融点
近傍で縮径加工したのち、昇温に伴って樹脂材料が形状
回復する形状回復温度未満まで冷却する方法が開示され
ている。
【0003】また特開平4−29834号には、押出し
ダイスから円形断面のプラスチック管を押出して、これ
を形状記憶のため一旦冷却固化し、ついで再加熱して軟
化させた状態で縮径加工することによりインサーション
パイプを1ラインで製造する方法が開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】インサーションパイプ
は上述するように、縮径加工に先立ってプラスチック管
を加熱して軟化させており、加熱は通常、高温のエアや
スチームを用いてプラスチック管を外部から加熱し、温
度上昇に伴って引張応力が急激に低下する疑似融点近傍
まで昇温させているが、昇温が高過ぎたり、或いはまた
常温のプラスチック管を疑似融点近傍まで一気に昇温さ
せようとすると、管外層部が溶融し易くなる不具合を生
ずる。
【0005】本発明の第1の目的は、上記の不具合を生
ずることのないインサーションパイプの製造方法及び装
置を提供しようとするものである。インサーションパイ
プはまた、縮径した形状での形状記憶性がなく、縮径
後、円形断面への復元性のよいものが望まれる。この
点、架橋ポリエチレン管は、復元性がよく、保形性にも
優れているうえクリープ変形が少ない利点があるが、押
出しダイスから押出したパイプを一旦冷却固化したのち
再加熱して縮径加工することによりインサーションパイ
プを1ラインで製造する方法には採用されていない。こ
の理由は、架橋を樹脂が疑似融点付近に達して軟化する
温度まで加熱した状態で行うと、加工前の形状記憶が失
われ、円形断面に復元できなくなる不具合を生ずること
にある。
【0006】本発明の第2の目的は、押出しダイスから
押出したパイプを一旦冷却固化したのち再加熱して縮径
加工する方法において、縮径後、形状回復温度以上に加
熱したときの復元性のよいインサーションパイプを得る
ための製造方法を提供しようとするものである。
【0007】
【課題の解決手段】第1の目的を達成するため本発明者
らは、プラスチック管を外層部を溶融しないで軟化させ
ることのできる温度を求めて種々実験を行った結果、例
えば中密度ポリエチレン管では100〜125℃、架橋
ポリエチレン管では100〜130℃の範囲が適当で、
これ以上の温度では外層部の溶融が見られた。
【0008】したがって第1の発明は、プラスチック管
を加熱し、温度上昇に伴って引張応力が急激に減少する
疑似融点近傍まで昇温させたのち縮径加工し、ついで縮
径形状を保ちながら形状回復温度以下まで冷却するイン
サーションパイプの製造方法において、縮径加工のため
プラスチック管を100〜130℃の範囲で加熱するこ
とを特徴とする。
【0009】第1の目的を達成するための第2の発明
は、プラスチック管を二段階に分けて昇温させるもので
ある。すなわちプラスチック管外層部が溶融することの
ない温度まで肉厚方向にむらなく昇温させる予備加熱段
階と、予備加熱後、疑似融点近傍まで昇温させる段階と
からなるものである。すなわち第2の発明は、プラスチ
ック管を加熱し、温度上昇に伴って引張応力が急激に減
少する疑似融点近傍まで昇温させたのち縮径加工し、つ
いで縮径形状を保ちながら形状回復温度以下まで冷却す
るインサーションパイプの製造方法において、縮径加工
に先立つプラスチック管の加熱工程を、プラスチック管
を80〜98℃まで予備加熱する工程と、予備加熱後、
加熱手段により少なくとも表面の温度が100〜130
℃となるように加熱する工程より構成することを特徴と
し、本方法を実施するための装置は、プラスチック管を
80〜98℃まで予備加熱する第1の加熱装置と、予備
加熱後のプラスチック管を少なくとも表面の温度が10
0〜130℃に達するまで加熱する第2の加熱装置と、
昇温したプラスチック管を押し潰して縮径加工する装置
と、縮径したプラスチック管を形状回復温度以下まで冷
却する冷却装置からなることを特徴とする。
【0010】プラスチック管を80〜98℃まで予備加
熱する方法としては、湯に浸漬するか又はスチームにて
昇温させるのが望ましい。肉厚方向にむらなく容易に昇
温させるとができ、また湯に浸漬させる場合、100℃
を越えて加熱されることがなくなるからである。また、
架橋剤を含むプラスチック管では、この工程によって架
橋を起こさせることができる。
【0011】本方法及び装置は、常温まで冷却されたプ
ラスチック管を使用してもよいし、押出しダイスから押
出して形状記憶のため一旦冷却固化したライン上のプラ
スチック管に適用してもよい。この場合、冷却温度は後
述する理由により60℃以下が望ましい。冷却温度が6
0℃を越える場合、縮径加工したプラスチック管を加熱
して円形断面に復元させるときの復元性が悪くなる。
【0012】上記各発明で用いるプラスチック管の材質
は特に限定されないが、クリープ変形が少なく、高い復
元性と保形性が得られるところから、ポリエチレン樹脂
或いは架橋度65%以上のポリエチレン樹脂が望まし
い。第2の目的を達成するため本発明者らが行った実験
によると、樹脂の架橋は80〜100℃が適当であるこ
とが判明した。
【0013】したがって第2の目的を達成するための第
3の発明は、押出しダイスから押出した円形断面のプラ
スチックパイプを一旦冷却固化し、ついで温度上昇に伴
って引張り応力が急激に減少する疑似融点近傍まで再加
熱したのち縮径する架橋プラスチック管の縮径加工方法
において、縮径加工のためプラスチック管を加熱する工
程を湯又はスチームによりプラスチック管を80〜10
0℃まで昇温させて架橋を起こさせる第1の加熱工程
と、温度上昇に伴なって引張応力が急激に減少する疑似
融点近傍まで昇温させる第2工程より構成するとを特徴
とする。
【0014】本発明によれば、上記温度範囲で架橋した
後のプラスチック管は、その後更に疑似融点近傍まで昇
温させてから縮径加工しても縮径形状が記憶されること
はなく、円形断面への復元性がよいうえ、プラスチック
管を二段階で加熱することによって上述するように、管
外層部の溶融を防ぐこともできる。本発明者らはまた、
押出しダイスから押出したプラスチック管の冷却温度は
60℃を越えると復元性が悪くなり、復元性を向上させ
るには60℃以下に冷却することが必要であることを見
出した。
【0015】したがって第4の発明は、押出しダイスか
ら押出した円形断面のプラスチックパイプを一旦冷却固
化し、ついで温度上昇に伴って引張り応力が急激に減少
する疑似融点近傍まで再加熱したのち縮径する架橋プラ
スチック管の縮径加工方法において、押出しダイスから
押出した円形断面のプラスチック管の冷却温度を60℃
以下とすることを特徴とする。
【0016】本発明で用いるプラスチック管は、ポリエ
チレン樹脂又は架橋度65%以上のポリエチレン樹脂が
望ましい。上記各発明において、縮径加工に先立って疑
似融点近傍に達するまで行われるプラスチック管の加熱
は、例えば熱風型乾燥機を用いて行われる。この場合、
プラスチック管に直接熱風が当たることがないように、
プラスチック管にはフードを被せてプラスチック管が極
力均一に加熱されるようにするのが望ましい。
【0017】
【発明の実施の形態】図1は、インサーションパイプの
製造装置を示すもので、押出しダイス1と、押出ダイス
1から押出したポリエチレン樹脂からなる円形断面のプ
ラスチック管2を形状記憶させるため一旦冷却する冷却
装置3と、熱湯を満たし、冷却装置3により冷却された
プラスチック管2を予備加熱する第1の加熱装置4と、
図示省略したヒータとファンよりなり、加熱装置4で予
備加熱されたプラスチック管2を加熱する第2の加熱装
置としての熱風型乾燥機5と、ローラ等からなり、昇温
したプラスチック管2を縮径加工する縮径装置6と、縮
径後のプラスチック管2を冷却し、縮径状態で形状安定
させる冷却装置7と、縮径されたプラスチック管2を巻
取る巻取り装置8とからなり、熱風によるプラスチック
管2の加熱時には熱風がプラスチック管に直接当たって
局部加熱されることなく均一に加熱されるようにプラス
チック管にはフードが被せられる。
【0018】実施例 図1に示す装置を用い、押出しダイス1から押出した架
橋剤を含むポリエチレン樹脂からなるプラスチック管2
を冷却装置3にて60℃以下に冷却し、ついで第1の加
熱装置4(湯温98℃)に3分間通して80〜98℃に
昇温させ、架橋させたのち、熱風型乾燥機5に送り、1
00〜130℃に加熱した。その後縮径装置6で円形断
面のプラスチック2を図2に示すように押し潰して縮径
させたのち、冷却装置7で常温にまで冷却し、形状を保
持させ縮径状態で巻取り装置8に巻取った。
【0019】
【発明の効果】本発明は以上のように構成され、次のよ
うな効果を奏する。請求項1記載の製造方法によれば、
プラスチック管外層部が溶融されることがない。請求項
2及び3記載の製造方法及び装置によれば、予備加熱に
より中間温度まで一旦加熱されたのち、疑似融点近傍ま
で加熱され、昇温が二段階で行われるため、二段階目の
加熱では加熱量が少なく、一気に疑似融点近傍まで加熱
するのと比べ、プラスチック管外層部が溶融しにくい。
【0020】請求項4記載の製造方法によれば、インサ
ーションパイプを1ラインで製造することができ、生産
性が向上する。請求項5記載の製造方法によれば、パイ
プ形状で完全に形状記憶を行うことが可能となり、縮径
加工したプラスチック管を円形断面に復元させるときの
復元性がよくなる。
【0021】請求項6記載の製造方法によれば、肉厚方
向にむらなく容易に昇温させるとができる。請求項7記
載の製造方法によれば、架橋を80〜100℃で行うこ
とにより加工前の形状記憶が失われることなく、復元性
のよいインサーションパイプを製造することができる共
に、二段階加熱することにより加熱時の管外層部の溶融
を防ぐことができる。
【0022】請求項8記載の製造方法によれば、インサ
ーションパイプを1ラインで製造することができるう
え、縮径加工したプラスチック管を円形断面に復元させ
るときの復元性がよくなる。請求項9記載の製造方法に
よれば、プラスチック管のクリープ変形が少なく、高い
復元性と保形性を得ることができる。
【0023】請求項10記載の製造方法のように、プラ
スチック管の加熱に熱風型乾燥機を用いる場合、プラス
チック管にフードを被せて熱風を吹き付けるようにすれ
ば、プラスチック管を比較的均一に加熱することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる製造装置の概略図。
【図2】縮径加工されたパイプの断面図。
【符号の説明】
1・・押出しダイス 2・・プラスチック管 3、7・・冷却装置 4・・第1の加熱装置 5・・熱風型乾燥機 6・・縮径装置 8・・巻取装置
フロントページの続き (72)発明者 飯村 正一 横浜市緑区北八朔町1967−33 (72)発明者 西村 寛之 大阪市中央区平野町四丁目1番2号 大阪 瓦斯株式会社内 (72)発明者 前羽 博行 大阪市中央区平野町四丁目1番2号 大阪 瓦斯株式会社内 (72)発明者 森 洋司 大阪市中央区平野町四丁目1番2号 大阪 瓦斯株式会社内 (72)発明者 黒部 高之 名古屋市熱田区桜田町19番18号 東邦瓦斯 株式会社内 (72)発明者 田中 宏明 山口県玖珂郡和木町和木六丁目1番2号 三井石油化学工業株式会社内 (72)発明者 中島 康二 山口県玖珂郡和木町和木六丁目1番2号 三井石油化学工業株式会社内

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】プラスチック管を加熱し、温度上昇に伴っ
    て引張応力が急激に減少する疑似融点近傍まで昇温させ
    たのち縮径加工し、ついで縮径形状を保ちながら形状回
    復温度以下まで冷却するインサーションパイプの製造方
    法において、縮径加工に先立つプラスチック管の加熱を
    100〜130℃の範囲で行うことを特徴とするインサ
    ーションパイプの製造方法。
  2. 【請求項2】プラスチック管を加熱し、温度上昇に伴っ
    て引張応力が急激に減少する疑似融点近傍まで昇温させ
    たのち縮径加工し、ついで縮径形状を保ちながら形状回
    復温度以下まで冷却するインサーションパイプの製造方
    法において、縮径加工に先立つプラスチック管の加熱工
    程を、プラスチック管を80〜98℃まで予備加熱する
    工程と、予備加熱後、加熱手段により少なくとも表面の
    温度が100〜130℃となるように加熱する工程より
    構成することを特徴とするインサーションパイプの製造
    方法。
  3. 【請求項3】プラスチック管を80〜98℃まで予備加
    熱する第1の加熱装置と、予備加熱後のプラスチック管
    を少なくとも表面の温度が100〜130℃に達するま
    で加熱する第2の加熱装置と、昇温したプラスチック管
    を押し潰して縮径加工する装置と、縮径したプラスチッ
    ク管を形状回復温度以下まで冷却する冷却装置からなる
    ことを特徴とする請求項2記載のインサーションパイプ
    の製造方法を実施する装置。
  4. 【請求項4】プラスチック管の加熱は、押出しダイスか
    ら押出して形状記憶のため一旦冷却固化したのちのプラ
    スチック管に対して行われる請求項1又は2に記載のイ
    ンサーションパイプの製造方法。
  5. 【請求項5】押出しダイスから押出したプラスチック管
    は、60℃以下に冷却される請求項4記載のインサーシ
    ョンパイプの製造方法。
  6. 【請求項6】プラスチック管の予備加熱は湯又はスチー
    ムを用いて行われる請求項2、4又は5のいづれかの請
    求項に記載のインサーションパイプの製造方法。
  7. 【請求項7】押出しダイスから押出した円形断面のプラ
    スチック管を一旦冷却固化し、ついで温度上昇に伴って
    引張り応力が急激に減少する疑似融点近傍まで再加熱し
    たのち縮径する架橋プラスチック管の縮径加工方法にお
    いて、縮径加工のためプラスチック管を加熱する工程を
    湯又はスチームによりプラスチック管を80〜100℃
    まで昇温させて架橋を起こさせる第1の加熱工程と、温
    度上昇に伴なって引張応力が急激に減少する疑似融点近
    傍まで昇温させる第2の加熱工程より構成することを特
    徴とするインサーションパイプの製造方法。
  8. 【請求項8】押出しダイスから押出した円形断面のプラ
    スチック管を一旦冷却固化し、ついで温度上昇に伴って
    引張り応力が急激に減少する疑似融点近傍まで再加熱し
    たのち縮径する架橋プラスチック管の縮径加工方法にお
    いて、押出しダイスから押出した円形断面のプラスチッ
    ク管の冷却温度を60℃以下とする請求項7記載のイン
    サーションパイプの製造方法。
  9. 【請求項9】プラスチック管は、ポリエチレン樹脂或い
    は架橋度65%以上のポリエチレン樹脂よりなる管であ
    る請求項1、2又は4ないし8のいづれかの請求項に記
    載のインサーションパイプの製造方法。
  10. 【請求項10】縮径加工に先立って行われるプラスチッ
    ク管の加熱には、熱風型乾燥機が使用され、加熱時には
    プラスチック管に熱風が直接当たらないようにフードが
    被せられる請求項1、2又は4ないし9のいづれかの請
    求項に記載のインサーションパイプの製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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