JPH11314272A - 管継手形成方法及び装置 - Google Patents
管継手形成方法及び装置Info
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- JPH11314272A JPH11314272A JP11010366A JP1036699A JPH11314272A JP H11314272 A JPH11314272 A JP H11314272A JP 11010366 A JP11010366 A JP 11010366A JP 1036699 A JP1036699 A JP 1036699A JP H11314272 A JPH11314272 A JP H11314272A
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- Toxicology (AREA)
- Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
- Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 二軸延伸された熱可塑性材料からなる管の連
結部に効果的に且つ簡単に継手を形成できるようにする
ことである。 【解決手段】 熱可塑性材料からなる二軸延伸管１の連
結部２にカップ状継手を形成する管継手形成装置であ
る。予め可塑状態にまで加熱した連結部２をその内側に
シーリングガスケット２２装着用の環状シート部２１を
形成しつつ拡張する口径エキスパンダ３と、連結部２を
その先端に行くにつれて温度上昇し、該連結部２の内径
が該温度上昇に伴って所定値まで徐々に小さくなるよう
な特殊な温度分布で加熱する炉４と、口径エキスパンダ
３を加熱する加熱手段と、口径エキスパンダ３を連結部
２から引き抜く前に、成形された連結部２の少なくとも
外側表面を冷却する冷却手段６とを備えている。
結部に効果的に且つ簡単に継手を形成できるようにする
ことである。 【解決手段】 熱可塑性材料からなる二軸延伸管１の連
結部２にカップ状継手を形成する管継手形成装置であ
る。予め可塑状態にまで加熱した連結部２をその内側に
シーリングガスケット２２装着用の環状シート部２１を
形成しつつ拡張する口径エキスパンダ３と、連結部２を
その先端に行くにつれて温度上昇し、該連結部２の内径
が該温度上昇に伴って所定値まで徐々に小さくなるよう
な特殊な温度分布で加熱する炉４と、口径エキスパンダ
３を加熱する加熱手段と、口径エキスパンダ３を連結部
２から引き抜く前に、成形された連結部２の少なくとも
外側表面を冷却する冷却手段６とを備えている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性材料から
なる二軸延伸された管の連結部にカップ形状の継手を形
成する管継手形成方法及び装置に関し、さらに詳しく
は、予め可塑状態にまで加熱した該連結部をその内側に
シーリングガスケット装着用の円環状シート部を形成し
つつ口径エキスパンダを用いて拡張するようにした管継
手形成方法及び装置に関する。
なる二軸延伸された管の連結部にカップ形状の継手を形
成する管継手形成方法及び装置に関し、さらに詳しく
は、予め可塑状態にまで加熱した該連結部をその内側に
シーリングガスケット装着用の円環状シート部を形成し
つつ口径エキスパンダを用いて拡張するようにした管継
手形成方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＰＶＣ、ポリエチレン（ＰＥ）、及びポ
リオレフィンのような二軸延伸できない熱可塑性材料か
らなる管の連結部（端部）に継手を形成するための管継
手形成装置として、該連結部を予備加熱するための炉を
備えたものがよく知られている。
リオレフィンのような二軸延伸できない熱可塑性材料か
らなる管の連結部（端部）に継手を形成するための管継
手形成装置として、該連結部を予備加熱するための炉を
備えたものがよく知られている。
【０００３】この管の連結部は１２０℃以上の温度に加
熱されると、十分に柔軟となって、該連結部を拡張して
いわゆる「カップ状」の継手を形成するための口径エキ
スパンダに沿って容易に変形できるようになる。このカ
ップ状の継手は、その内側に環状シーリングガスケット
を安定に装着するための環状シート部を有しており、こ
の管の当該連結部と他の管の端部とを該シーリングガス
ケットを介して最小径で効果的に連結するためのもので
ある。
熱されると、十分に柔軟となって、該連結部を拡張して
いわゆる「カップ状」の継手を形成するための口径エキ
スパンダに沿って容易に変形できるようになる。このカ
ップ状の継手は、その内側に環状シーリングガスケット
を安定に装着するための環状シート部を有しており、こ
の管の当該連結部と他の管の端部とを該シーリングガス
ケットを介して最小径で効果的に連結するためのもので
ある。
【０００４】機械拡張型と呼ばれるケースにおいては、
口径エキスパンダには、連結部の拡張時に環状シート部
を形成するため、及び該連結部から引き抜く時にそれを
容易にするため、指令に応じて半径方向に進退できる凸
状部が設けられる。この場合には、環状シーリングガス
ケットを成形・冷却後の連結部の環状シート部にその後
に挿入する必要がある。
口径エキスパンダには、連結部の拡張時に環状シート部
を形成するため、及び該連結部から引き抜く時にそれを
容易にするため、指令に応じて半径方向に進退できる凸
状部が設けられる。この場合には、環状シーリングガス
ケットを成形・冷却後の連結部の環状シート部にその後
に挿入する必要がある。
【０００５】上記の他、フリーガスケット型と呼ばれる
ケースにおいては、口径エキスパンダには、環状シーリ
ングガスケットを装着するための環状溝が設けられる。
この環状シーリングガスケットはスラストフランジによ
り、口径エキスパンダに挿入され、該環状溝に装着され
る。成形が開始されると、連結部の下流側に位置された
シーリングガスケットを保持したフランジにより該シー
リングガスケットを該連結部の内側に押し込みながら、
該連結部の成形が行われる。その後、シーリングガスケ
ットが連結部に形成された環状シート部に捕捉された状
態で、該連結部の冷却が行われた後、口径エキスパンダ
を該連結部から引き抜く。これらの技術は、上述したよ
うに、二軸延伸できない熱可塑性材料からなる管の加工
に関するものである。
ケースにおいては、口径エキスパンダには、環状シーリ
ングガスケットを装着するための環状溝が設けられる。
この環状シーリングガスケットはスラストフランジによ
り、口径エキスパンダに挿入され、該環状溝に装着され
る。成形が開始されると、連結部の下流側に位置された
シーリングガスケットを保持したフランジにより該シー
リングガスケットを該連結部の内側に押し込みながら、
該連結部の成形が行われる。その後、シーリングガスケ
ットが連結部に形成された環状シート部に捕捉された状
態で、該連結部の冷却が行われた後、口径エキスパンダ
を該連結部から引き抜く。これらの技術は、上述したよ
うに、二軸延伸できない熱可塑性材料からなる管の加工
に関するものである。
【０００６】後者の技術によると、同じ内圧耐性を実現
する場合、熱可塑性材料からなる管の厚さをかなり減少
することができる。これらの材料においては、その材料
を構成する分子が相互に直交する二方向に引き延ばされ
ると、加工していない管の設計上の内圧耐性はそのまま
で、その材料の厚さを減少できることが確認されてい
る。
する場合、熱可塑性材料からなる管の厚さをかなり減少
することができる。これらの材料においては、その材料
を構成する分子が相互に直交する二方向に引き延ばされ
ると、加工していない管の設計上の内圧耐性はそのまま
で、その材料の厚さを減少できることが確認されてい
る。
【０００７】このような技術は、管の径方向の拡張及び
軸方向の延伸を伴う二軸延伸された熱可塑性材料からな
る管のためにも開発されており、例えば、国際特許出願
ＷＯ９５／２５６２６、ＷＯ９５／２５６２７、ＷＯ９
５／２５２６８、ＷＯ９５／３０５３３に開示されてい
る。このように、同量又は同体積の材料の場合、設計上
の内圧耐性を満足しつつ、数メートルの管を量産するこ
とができる。
軸方向の延伸を伴う二軸延伸された熱可塑性材料からな
る管のためにも開発されており、例えば、国際特許出願
ＷＯ９５／２５６２６、ＷＯ９５／２５６２７、ＷＯ９
５／２５２６８、ＷＯ９５／３０５３３に開示されてい
る。このように、同量又は同体積の材料の場合、設計上
の内圧耐性を満足しつつ、数メートルの管を量産するこ
とができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、そのよ
うな熱可塑性材料は、最終製品に否定的な影響をもたら
す本質的な性質を有している。即ち、押出成形された管
が所定の直径を有しており、二軸延伸工程によりその直
径を拡大した場合には、非二軸延伸性の熱可塑性材料か
らなる管を成形するための上述した技術に従って、連結
部をその材料を柔らかくすることができるような所定の
温度にまで加熱すると、管の直径は顕著に減少する傾向
がある。これは、直径変化を生じさせるような熱可塑性
材料の分子は、以前の物理状態を記憶しており、初期状
態に戻ろうとする傾向があるからである。
うな熱可塑性材料は、最終製品に否定的な影響をもたら
す本質的な性質を有している。即ち、押出成形された管
が所定の直径を有しており、二軸延伸工程によりその直
径を拡大した場合には、非二軸延伸性の熱可塑性材料か
らなる管を成形するための上述した技術に従って、連結
部をその材料を柔らかくすることができるような所定の
温度にまで加熱すると、管の直径は顕著に減少する傾向
がある。これは、直径変化を生じさせるような熱可塑性
材料の分子は、以前の物理状態を記憶しており、初期状
態に戻ろうとする傾向があるからである。
【０００９】このため、所定の直径で押出成形されて、
二軸延伸工程において後にその直径が拡張された場合に
は、前記炉内で前記温度（１２０℃以上）に加熱する
と、その直径は顕著に減少することになる。従って、上
述の技術は、二軸延伸工程やその後に何らかの口径拡張
工程を行わない場合には適用できるものの、そうでない
場合には二軸延伸された熱可塑性材料からなる管には適
用できない。
二軸延伸工程において後にその直径が拡張された場合に
は、前記炉内で前記温度（１２０℃以上）に加熱する
と、その直径は顕著に減少することになる。従って、上
述の技術は、二軸延伸工程やその後に何らかの口径拡張
工程を行わない場合には適用できるものの、そうでない
場合には二軸延伸された熱可塑性材料からなる管には適
用できない。
【００１０】二軸延伸された管は、加熱されると、元の
厚さに戻ろうとする傾向によりその薄さの特質が失わ
れ、その直径が縮小するので、この管の直径に対応する
有効な設計上の直径を有する口径エキスパンダを挿入す
ることができなくなる。仮に熱可塑性材料の加熱温度
を、直径が縮小しない最大値まで減少させたとしても、
その温度では低温すぎて、挿入に伴い高い摩擦力が働く
ことになり、連結部を口径エキスパンダに沿った形状に
成形することはできない。
厚さに戻ろうとする傾向によりその薄さの特質が失わ
れ、その直径が縮小するので、この管の直径に対応する
有効な設計上の直径を有する口径エキスパンダを挿入す
ることができなくなる。仮に熱可塑性材料の加熱温度
を、直径が縮小しない最大値まで減少させたとしても、
その温度では低温すぎて、挿入に伴い高い摩擦力が働く
ことになり、連結部を口径エキスパンダに沿った形状に
成形することはできない。
【００１１】出願人は、連結部の入口の極端な減少を防
止し、あるいは二軸延伸の特質を可能な限り変更しない
ようにするためには、限定された特殊な温度分布を有す
る炉内で加熱する必要であること、及び成形された管を
特別な圧力状態で使用すると連結部が損傷するおそれが
あることを見い出した。さらに、適宜に加熱したとして
も、口径エキスパンダで成形する場合は、各種のサイズ
の管に対応したり、技術的に特殊な耐性を実現するため
には、加工時間や部品の生産性に対する不利益の見地か
ら、過大な負担となる場合がある。
止し、あるいは二軸延伸の特質を可能な限り変更しない
ようにするためには、限定された特殊な温度分布を有す
る炉内で加熱する必要であること、及び成形された管を
特別な圧力状態で使用すると連結部が損傷するおそれが
あることを見い出した。さらに、適宜に加熱したとして
も、口径エキスパンダで成形する場合は、各種のサイズ
の管に対応したり、技術的に特殊な耐性を実現するため
には、加工時間や部品の生産性に対する不利益の見地か
ら、過大な負担となる場合がある。
【００１２】本発明は、上述した問題を解決するために
なされたものであり、二軸延伸された熱可塑性材料から
なる管の連結部に効果的に且つ簡単に継手を形成するこ
とができ、また、その加工時間が短く、最終製品の技術
的特徴を損なうことなく生産性を向上することができる
管継手形成方法及び装置を提供することを目的とする。
なされたものであり、二軸延伸された熱可塑性材料から
なる管の連結部に効果的に且つ簡単に継手を形成するこ
とができ、また、その加工時間が短く、最終製品の技術
的特徴を損なうことなく生産性を向上することができる
管継手形成方法及び装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため、本発明の管継手形成方法は、熱可塑性材料からな
る二軸延伸管（１）の連結部（２）にカップ状継手を形
成する管継手形成方法であり、予め可塑状態にまで加熱
した該連結部（２）をその内側にシーリングガスケット
（２２）装着用の環状シート部（２１）を形成しつつ口
径エキスパンダ（３）を用いて拡張するものにおいて、
前記連結部（２）を、その先端に行くにつれて温度上昇
して該先端で最大温度（Ｔｍａｘ）となり、該連結部
（２）の内径（ＤＮ）が該温度上昇に伴って徐々に小さ
くなるように制御された特殊な温度分布で炉（４）によ
り加熱する第１加熱工程と、前記口径エキスパンダ
（３）を加熱する第２加熱工程と、加熱された前記口径
エキスパンダ（３）を加熱された前記連結部（２）の内
側に徐々に強制導入する拡張工程と、前記口径エキスパ
ンダ（３）を前記連結部（２）から引き抜く前に、該連
結部（２）の少なくとも外側表面を冷却する冷却工程
と、を備えたことを特徴とする。
ため、本発明の管継手形成方法は、熱可塑性材料からな
る二軸延伸管（１）の連結部（２）にカップ状継手を形
成する管継手形成方法であり、予め可塑状態にまで加熱
した該連結部（２）をその内側にシーリングガスケット
（２２）装着用の環状シート部（２１）を形成しつつ口
径エキスパンダ（３）を用いて拡張するものにおいて、
前記連結部（２）を、その先端に行くにつれて温度上昇
して該先端で最大温度（Ｔｍａｘ）となり、該連結部
（２）の内径（ＤＮ）が該温度上昇に伴って徐々に小さ
くなるように制御された特殊な温度分布で炉（４）によ
り加熱する第１加熱工程と、前記口径エキスパンダ
（３）を加熱する第２加熱工程と、加熱された前記口径
エキスパンダ（３）を加熱された前記連結部（２）の内
側に徐々に強制導入する拡張工程と、前記口径エキスパ
ンダ（３）を前記連結部（２）から引き抜く前に、該連
結部（２）の少なくとも外側表面を冷却する冷却工程
と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】また、本発明の管継手形成装置は、熱可塑
性材料からなる二軸延伸管（１）の連結部（２）にカッ
プ状継手を形成する管継手形成装置であり、予め可塑状
態にまで加熱した該連結部（２）をその内側にシーリン
グガスケット（２２）装着用の環状シート部（２１）を
形成しつつ拡張する口径エキスパンダ（３）を備えたも
のにおいて、前記連結部（２）を、その先端に行くにつ
れて温度上昇し、該連結部（２）の内径（ＤＮ）が該温
度上昇に伴って所定値まで徐々に小さくなるような特殊
な温度分布で加熱する炉（４）と、前記口径エキスパン
ダ（３）を加熱する加熱手段（５）と、前記口径エキス
パンダ（３）を前記連結部（２）から引き抜く前に、成
形された該連結部（２）の少なくとも外側表面を冷却す
る冷却手段と、を備えたことを特徴とする。
性材料からなる二軸延伸管（１）の連結部（２）にカッ
プ状継手を形成する管継手形成装置であり、予め可塑状
態にまで加熱した該連結部（２）をその内側にシーリン
グガスケット（２２）装着用の環状シート部（２１）を
形成しつつ拡張する口径エキスパンダ（３）を備えたも
のにおいて、前記連結部（２）を、その先端に行くにつ
れて温度上昇し、該連結部（２）の内径（ＤＮ）が該温
度上昇に伴って所定値まで徐々に小さくなるような特殊
な温度分布で加熱する炉（４）と、前記口径エキスパン
ダ（３）を加熱する加熱手段（５）と、前記口径エキス
パンダ（３）を前記連結部（２）から引き抜く前に、成
形された該連結部（２）の少なくとも外側表面を冷却す
る冷却手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１５】本発明によると、二軸延伸管の連結部に独
特且つ独創的な特殊な温度分布で加熱処理を施すように
したので、二軸延伸管の性質に基づき、連結部は独特な
形状になる。即ち、先端に行くに従って口径が次第に細
くなり、その長さが短縮され、その肉厚が次第に厚くな
る。このように、連結部はその長さが短縮され、その厚
さが適宜に増加されているので、その後に管の連結部が
口径エキスパンダにより該管の公称直径よりも大きい直
径に拡張されることにより、適宜な肉厚とすることがで
き、連結部の半径方向の耐圧の低下を防止することがで
きる。
特且つ独創的な特殊な温度分布で加熱処理を施すように
したので、二軸延伸管の性質に基づき、連結部は独特な
形状になる。即ち、先端に行くに従って口径が次第に細
くなり、その長さが短縮され、その肉厚が次第に厚くな
る。このように、連結部はその長さが短縮され、その厚
さが適宜に増加されているので、その後に管の連結部が
口径エキスパンダにより該管の公称直径よりも大きい直
径に拡張されることにより、適宜な肉厚とすることがで
き、連結部の半径方向の耐圧の低下を防止することがで
きる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１の二軸延伸管の連結部（上）及
び特殊な温度分布で加熱する炉と二軸延伸管の必然的な
変形（下）を示す図、図２は口径エキスパンダにシーリ
ングガスケットを装着する途中の状態を示す図、図３は
口径エキスパンダにシーリングガスケットが装着された
後の状態を示す図、図４は連結部の内側に口径エキスパ
ンダを導入する工程を示す図、図５は口径エキスパンダ
が挿入された連結部を冷却する工程を示す図、図６はフ
リーガスケット型の口径エキスパンダを連結部から引き
抜いている状態を示す図、図７は機械拡張型の口径エキ
スパンダを連結部から引き抜いている状態を示す図、図
８は固定された管及び予備導入ステーションの構成を示
す図、図９はリジッドエレメントを管の連結部に挿入し
た状態を示す図である。
基づいて説明する。図１の二軸延伸管の連結部（上）及
び特殊な温度分布で加熱する炉と二軸延伸管の必然的な
変形（下）を示す図、図２は口径エキスパンダにシーリ
ングガスケットを装着する途中の状態を示す図、図３は
口径エキスパンダにシーリングガスケットが装着された
後の状態を示す図、図４は連結部の内側に口径エキスパ
ンダを導入する工程を示す図、図５は口径エキスパンダ
が挿入された連結部を冷却する工程を示す図、図６はフ
リーガスケット型の口径エキスパンダを連結部から引き
抜いている状態を示す図、図７は機械拡張型の口径エキ
スパンダを連結部から引き抜いている状態を示す図、図
８は固定された管及び予備導入ステーションの構成を示
す図、図９はリジッドエレメントを管の連結部に挿入し
た状態を示す図である。
【００１７】この実施形態の管継手形成方法は、熱可塑
性材料からなる二軸延伸された管の連結部にカップ形状
の継手を形成するための方法である。上述したように、
非二軸延伸性の熱可塑性材料からなる管に継手を形成す
るための公知の方法や装置においては、予め塑性変形可
能な状態まで加熱された管の連結部の内側に、他の管と
の連結を確実にするための円環状のシーリングガスケッ
トを嵌め込むための円環状シート部を形成しつつ管の連
結部を拡張する口径エキスパンダが用いられる。
性材料からなる二軸延伸された管の連結部にカップ形状
の継手を形成するための方法である。上述したように、
非二軸延伸性の熱可塑性材料からなる管に継手を形成す
るための公知の方法や装置においては、予め塑性変形可
能な状態まで加熱された管の連結部の内側に、他の管と
の連結を確実にするための円環状のシーリングガスケッ
トを嵌め込むための円環状シート部を形成しつつ管の連
結部を拡張する口径エキスパンダが用いられる。
【００１８】そのような口径エキスパンダとしては、機
械拡張型、あるいはフリーガスケット型の二種類が知ら
れており、通常はいずれか一方が使用される。機械拡張
型の口径エキスパンダの場合は、図７に示されているよ
うに、扇型に分割された半径方向に進退できる複数の拡
張セクタ３２を有している。口径エキスパンダ３２を連
結部２内に挿入した状態で拡張セクタ３２を外側に進出
させることにより、円環状のシート部２１を形成し、引
き抜きの障害とならないように成形後拡張セクタ３２を
埋没させて口径エキスパンダ３２を連結部２から引き抜
く。従って、成形が終了して管１の連結部２から口径エ
キスパンダ３を引き抜いた後に、該連結部２の内側の環
状シート部２１にシーリングガスケット２２を別途挿入
する必要がある。
械拡張型、あるいはフリーガスケット型の二種類が知ら
れており、通常はいずれか一方が使用される。機械拡張
型の口径エキスパンダの場合は、図７に示されているよ
うに、扇型に分割された半径方向に進退できる複数の拡
張セクタ３２を有している。口径エキスパンダ３２を連
結部２内に挿入した状態で拡張セクタ３２を外側に進出
させることにより、円環状のシート部２１を形成し、引
き抜きの障害とならないように成形後拡張セクタ３２を
埋没させて口径エキスパンダ３２を連結部２から引き抜
く。従って、成形が終了して管１の連結部２から口径エ
キスパンダ３を引き抜いた後に、該連結部２の内側の環
状シート部２１にシーリングガスケット２２を別途挿入
する必要がある。
【００１９】ところが、図６に示されているように、フ
リーガスケット型の口径エキスパンダの場合は、シーリ
ングガスケット２２は、口径エキスパンダ３が引き抜か
れた後においても環状シート部２１の中に残っているの
で、シーリングガスケット２２を後から挿入する必要は
ない。但し、フリーガスケット型の場合は、後に説明す
るが、機械拡張型では必要のない技術的要素が必要とさ
れる。
リーガスケット型の口径エキスパンダの場合は、シーリ
ングガスケット２２は、口径エキスパンダ３が引き抜か
れた後においても環状シート部２１の中に残っているの
で、シーリングガスケット２２を後から挿入する必要は
ない。但し、フリーガスケット型の場合は、後に説明す
るが、機械拡張型では必要のない技術的要素が必要とさ
れる。
【００２０】以下では、フリーガスケット型の口径エキ
スパンダを使用するものを例にとって説明するが、機械
拡張型であっても同様に適用できる。
スパンダを使用するものを例にとって説明するが、機械
拡張型であっても同様に適用できる。
【００２１】まず、図２を参照すると、二つの相反する
方向（ｄ１，ｄ２）に移動可能なスラストフランジ
（９）は、ｄ１方向に移動することにより、口径エキス
パンダ３の先端部側に予備的に挿入されたシーリングガ
スケット２２を基端部側に押し込んで、図３に示されて
いるように、口径エキスパンダ３の基端部側に形成され
た環状溝１０に嵌め込む。
方向（ｄ１，ｄ２）に移動可能なスラストフランジ
（９）は、ｄ１方向に移動することにより、口径エキス
パンダ３の先端部側に予備的に挿入されたシーリングガ
スケット２２を基端部側に押し込んで、図３に示されて
いるように、口径エキスパンダ３の基端部側に形成され
た環状溝１０に嵌め込む。
【００２２】次いで、以下の各工程を順次実施する。ま
ず最初に実行される工程は、二軸延伸管１の連結部２
を、連結部２の先端に向かって増大するような特殊な温
度分布（温度勾配）となるように設計・設定された炉
（第１の炉）４によって加熱する工程である（第１加熱
工程）。
ず最初に実行される工程は、二軸延伸管１の連結部２
を、連結部２の先端に向かって増大するような特殊な温
度分布（温度勾配）となるように設計・設定された炉
（第１の炉）４によって加熱する工程である（第１加熱
工程）。
【００２３】本願出願人は、非二軸延伸性の通常の熱可
塑性材料からなる管の連結部２を柔軟にするための通常
の炉内温度（１２０℃以上の一定の温度）よりも非常に
低い限定されない範囲で加熱温度を様々に変化させて、
連結部２の内径（ＤＮ）が温度上昇に伴って連続的に小
さくなり、連結部２の先端において最大温度（Ｔｍａ
ｘ）となるような温度にコントロールすることが最適で
あることを実験的に見い出した。
塑性材料からなる管の連結部２を柔軟にするための通常
の炉内温度（１２０℃以上の一定の温度）よりも非常に
低い限定されない範囲で加熱温度を様々に変化させて、
連結部２の内径（ＤＮ）が温度上昇に伴って連続的に小
さくなり、連結部２の先端において最大温度（Ｔｍａ
ｘ）となるような温度にコントロールすることが最適で
あることを実験的に見い出した。
【００２４】前記最大温度（Ｔｍａｘ）の上限は、口径
エキスパンダ３を連結部２に導入できるようにするた
め、連結部２の最小内径（Ｄｍｉｎ）を口径エキスパン
ダ３の先端の最小径（ｄｍｉｎ）よりも大きくするため
に必要な値によって定義される。
エキスパンダ３を連結部２に導入できるようにするた
め、連結部２の最小内径（Ｄｍｉｎ）を口径エキスパン
ダ３の先端の最小径（ｄｍｉｎ）よりも大きくするため
に必要な値によって定義される。
【００２５】次の工程は、口径エキスパンダ３を連結部
２の先端位置の最大温度（Ｔｍａｘ）よりも大きいか又
は等しい温度（ＴＭ）にまで加熱する工程である（第２
加熱工程）。
２の先端位置の最大温度（Ｔｍａｘ）よりも大きいか又
は等しい温度（ＴＭ）にまで加熱する工程である（第２
加熱工程）。
【００２６】次の工程は、第２加熱工程により加熱され
た口径エキスパンダ３を、管１の連結部２に徐々に強制
導入して、連結部２を拡張成形する工程である（拡張工
程）。口径エキスパンダ３は第２加熱工程により加熱さ
れているので、拡張工程の実施中に、連結部２から熱が
口径エキスパンダ３に逃げることが防止される。これに
より、口径エキスパンダ３を連結部２に導入している間
に、該連結部２の温度が低下して硬くなることが防止さ
れ、口径エキスパンダ３の導入が容易となる。
た口径エキスパンダ３を、管１の連結部２に徐々に強制
導入して、連結部２を拡張成形する工程である（拡張工
程）。口径エキスパンダ３は第２加熱工程により加熱さ
れているので、拡張工程の実施中に、連結部２から熱が
口径エキスパンダ３に逃げることが防止される。これに
より、口径エキスパンダ３を連結部２に導入している間
に、該連結部２の温度が低下して硬くなることが防止さ
れ、口径エキスパンダ３の導入が容易となる。
【００２７】次の工程は、口径エキスパンダ３が引き抜
かれる前に、口径エキスパンダ３に沿って成形された連
結部２の少なくとも外側表面を冷却する工程である（冷
却工程）。その後、硬化した連結部２から口径エキスパ
ンダ３が引き抜かれる（引抜工程）。なお、口径エキス
パンダ３が抜き出された後に生じることがある連結部２
の自然発生的な変形を防止するためには、管１の外側表
面のみを冷却すれば十分であるが、他の部分をも冷却す
るようにしてもよい。
かれる前に、口径エキスパンダ３に沿って成形された連
結部２の少なくとも外側表面を冷却する工程である（冷
却工程）。その後、硬化した連結部２から口径エキスパ
ンダ３が引き抜かれる（引抜工程）。なお、口径エキス
パンダ３が抜き出された後に生じることがある連結部２
の自然発生的な変形を防止するためには、管１の外側表
面のみを冷却すれば十分であるが、他の部分をも冷却す
るようにしてもよい。
【００２８】この実施形態では、前記第２加熱工程を実
施した後、前記拡張工程を実施する前に、追加的な工程
として、連結部２にリジッドエレメント３４を導入する
工程（予備拡張工程）を実施する。この場合、前記最大
温度（Ｔｍａｘ）の上限は、連結部２の最小内径（Ｄｍ
ｉｎ）が、口径エキスパンダ３の代わりに導入されるリ
ジッドエレメント３４の先端の最小径（ｄｍｎ）よりも
大きくなるような値によって決定される。
施した後、前記拡張工程を実施する前に、追加的な工程
として、連結部２にリジッドエレメント３４を導入する
工程（予備拡張工程）を実施する。この場合、前記最大
温度（Ｔｍａｘ）の上限は、連結部２の最小内径（Ｄｍ
ｉｎ）が、口径エキスパンダ３の代わりに導入されるリ
ジッドエレメント３４の先端の最小径（ｄｍｎ）よりも
大きくなるような値によって決定される。
【００２９】この予備拡張工程は、連結部２の正確な円
形拡張を実現するため、連結部２を可塑温度にまでさら
に加熱する予備的な工程であり、加熱されるとともに型
として作用するリジッドエレメント３４を連結部２に導
入する。これにより、少なくともそのような加熱中に連
結部２が収縮することが抑制され、寸法が安定し、後に
行われる口径エキスパンダ３の導入を円滑に行うことが
できるようになる。
形拡張を実現するため、連結部２を可塑温度にまでさら
に加熱する予備的な工程であり、加熱されるとともに型
として作用するリジッドエレメント３４を連結部２に導
入する。これにより、少なくともそのような加熱中に連
結部２が収縮することが抑制され、寸法が安定し、後に
行われる口径エキスパンダ３の導入を円滑に行うことが
できるようになる。
【００３０】上述した拡張及び加熱を伴う予備拡張工程
は、炉４内で計測される温度よりも高い平均温度で、連
結部２の先端に近づくにつれて温度上昇する特殊な温度
分布を生じさせるのに都合がよい。連結部２の下流側の
先端をより強化しつつ、口径エキスパンダ３を最も大き
い角度で連結部２に導入することが容易となるからであ
る。 この場合、炉４内での連結部２の先端位置での最
大温度（Ｔｍａｘ）の上限は、連結部２の最小内径（Ｄ
ｍｉｎ）がリジッドエレメント３４の先端の最小径（ｄ
ｍｎ）よりも大きくなるように設定される。
は、炉４内で計測される温度よりも高い平均温度で、連
結部２の先端に近づくにつれて温度上昇する特殊な温度
分布を生じさせるのに都合がよい。連結部２の下流側の
先端をより強化しつつ、口径エキスパンダ３を最も大き
い角度で連結部２に導入することが容易となるからであ
る。 この場合、炉４内での連結部２の先端位置での最
大温度（Ｔｍａｘ）の上限は、連結部２の最小内径（Ｄ
ｍｉｎ）がリジッドエレメント３４の先端の最小径（ｄ
ｍｎ）よりも大きくなるように設定される。
【００３１】同時にこの工程は、リジッドエレメント３
４によって予備処理された管１の連結部２内に加熱され
た口径エキスパンダ３を強制導入している間に、連結部
２から熱を奪うことを最小限にする温度で口径エキスパ
ンダ３を加熱することを可能にする。前記予備的な工程
のおかげで、そのような導入を容易に行うことができ、
口径エキスパンダ３は、最も適正な温度でその材料とと
もに、環状シート部２１を形成するという任務に専念す
ることができる。
４によって予備処理された管１の連結部２内に加熱され
た口径エキスパンダ３を強制導入している間に、連結部
２から熱を奪うことを最小限にする温度で口径エキスパ
ンダ３を加熱することを可能にする。前記予備的な工程
のおかげで、そのような導入を容易に行うことができ、
口径エキスパンダ３は、最も適正な温度でその材料とと
もに、環状シート部２１を形成するという任務に専念す
ることができる。
【００３２】この後に行う冷却工程においては、口径エ
キスパンダ３を連結部２に挿入したままの状態で、成形
された連結部２の少なくとも外側表面の冷却が行われ
る。
キスパンダ３を連結部２に挿入したままの状態で、成形
された連結部２の少なくとも外側表面の冷却が行われ
る。
【００３３】図１に示されているように、前記最初の工
程（第１加熱工程）を実施中に、連結部２の熱可塑性材
料の肉厚が増加することに対応して、連結部２の長さＬ
１が例えば寸法ΔＬだけ自然に減少することは重要であ
る。さらに、予備拡張工程の実施の後に、連結部２に口
径エキスパンダ３の強制導入を行うと、連結部２の壁の
仕上がり厚さＳ２は、予備拡張工程により生じることの
決定的な寄与を伴いつつ、自動的に管１の初期厚さＳ１
よりも顕著に厚くなる。
程（第１加熱工程）を実施中に、連結部２の熱可塑性材
料の肉厚が増加することに対応して、連結部２の長さＬ
１が例えば寸法ΔＬだけ自然に減少することは重要であ
る。さらに、予備拡張工程の実施の後に、連結部２に口
径エキスパンダ３の強制導入を行うと、連結部２の壁の
仕上がり厚さＳ２は、予備拡張工程により生じることの
決定的な寄与を伴いつつ、自動的に管１の初期厚さＳ１
よりも顕著に厚くなる。
【００３４】この予備拡張工程を行うと、連結部２の管
壁は自動的にさらに厚くなる。即ち、リジッドエレメン
ト３４は、連結部２の内径ＤＮよりも大径で、連結部２
に対して進退する二方向ｄ４，ｄ５に移動可能であり、
進出方向ｄ４に移動することにより所定位置にロックさ
れた連結部２内に徐々に強制導入され、後退方向ｄ５に
移動することにより連結部２から引き抜かれ、その間、
該リジッドエレメント３４に関連して取り付けられた止
め部８２により連結部２の動きが阻止されて連結部２の
長さが長くなるのが防止される。このため、連結部２へ
のリジッドエレメント３４の導入及び引き抜きの両方に
より、連結部２の管壁が厚くなるのである。これらの二
つの工程により、連結部２の管壁が自然に且つ十分に厚
くなるので、連結部２を予備的に厚くするための他の手
順を行う必要はなくなる。
壁は自動的にさらに厚くなる。即ち、リジッドエレメン
ト３４は、連結部２の内径ＤＮよりも大径で、連結部２
に対して進退する二方向ｄ４，ｄ５に移動可能であり、
進出方向ｄ４に移動することにより所定位置にロックさ
れた連結部２内に徐々に強制導入され、後退方向ｄ５に
移動することにより連結部２から引き抜かれ、その間、
該リジッドエレメント３４に関連して取り付けられた止
め部８２により連結部２の動きが阻止されて連結部２の
長さが長くなるのが防止される。このため、連結部２へ
のリジッドエレメント３４の導入及び引き抜きの両方に
より、連結部２の管壁が厚くなるのである。これらの二
つの工程により、連結部２の管壁が自然に且つ十分に厚
くなるので、連結部２を予備的に厚くするための他の手
順を行う必要はなくなる。
【００３５】口径エキスパンダ３を連結部２に強制導入
する拡張工程を実施した後、冷却工程を実施する前に、
図４に明確に示されているように、連結部２の直接加熱
を追加的に行う中間的工程を設けることが好ましい（追
加加熱工程）。それにより、連結部２は口径エキスパン
ダ３に沿って自然な接触で且つ十分に密着した状態とな
り、その形状を完全に一致させることができるからであ
る。
する拡張工程を実施した後、冷却工程を実施する前に、
図４に明確に示されているように、連結部２の直接加熱
を追加的に行う中間的工程を設けることが好ましい（追
加加熱工程）。それにより、連結部２は口径エキスパン
ダ３に沿って自然な接触で且つ十分に密着した状態とな
り、その形状を完全に一致させることができるからであ
る。
【００３６】なお、図４に示されているように、アップ
セットフランジ８が図中点線で示されている位置に移動
されることにより、アップセットフランジ８の足が連結
部２の外側部分２３の内側に入り込んで、その先端によ
ってシーリングガスケット２２が所定の位置に押し込め
られて保持される。その後、アップセットフランジ８が
後方へ移動され、アップセットフランジ８の足を該外側
部分２３から抜け出させる。前記中間的工程（追加加熱
工程）は、アップセットフランジ８を後退させた状態で
行われる。
セットフランジ８が図中点線で示されている位置に移動
されることにより、アップセットフランジ８の足が連結
部２の外側部分２３の内側に入り込んで、その先端によ
ってシーリングガスケット２２が所定の位置に押し込め
られて保持される。その後、アップセットフランジ８が
後方へ移動され、アップセットフランジ８の足を該外側
部分２３から抜け出させる。前記中間的工程（追加加熱
工程）は、アップセットフランジ８を後退させた状態で
行われる。
【００３７】次に、上記の方法を実施するための管継手
形成装置について説明する。この管継手形成装置は、上
述したような特徴を有する炉４と、連結部２の内側に容
易に強制導入できるように、その先端部にテーパ部３１
を有する口径エキスパンダ３とを備えている。炉４は、
既に説明したように、連結部２を、その先端に行くにつ
れて温度上昇し、連結部２の内径ＤＮが該温度上昇に伴
って所定値（Ｄｍｉｎ）まで徐々に小さくなるような特
殊な温度分布で加熱する炉である。
形成装置について説明する。この管継手形成装置は、上
述したような特徴を有する炉４と、連結部２の内側に容
易に強制導入できるように、その先端部にテーパ部３１
を有する口径エキスパンダ３とを備えている。炉４は、
既に説明したように、連結部２を、その先端に行くにつ
れて温度上昇し、連結部２の内径ＤＮが該温度上昇に伴
って所定値（Ｄｍｉｎ）まで徐々に小さくなるような特
殊な温度分布で加熱する炉である。
【００３８】加えて、この管継手形成装置は、図３に明
確に示されているように、口径エキスパンダ３が連結部
２から熱を吸収することを防止するために有効な温度に
まで口径エキスパンダ３を加熱するための口径エキスパ
ンダ３内に埋設された電気抵抗体５１を少なくとも有す
る加熱手段５と、口径エキスパンダ３を連結部２から引
き抜く前に、成形された連結部２の少なくとも外側表面
を冷却する冷却手段６とを備えている。
確に示されているように、口径エキスパンダ３が連結部
２から熱を吸収することを防止するために有効な温度に
まで口径エキスパンダ３を加熱するための口径エキスパ
ンダ３内に埋設された電気抵抗体５１を少なくとも有す
る加熱手段５と、口径エキスパンダ３を連結部２から引
き抜く前に、成形された連結部２の少なくとも外側表面
を冷却する冷却手段６とを備えている。
【００３９】冷却手段６は、実際には、冷却空気を供給
するための送風装置６１を少なくとも有している。図５
に示されているように、送風装置６１は口径エキスパン
ダ３の周囲に位置され、アップセットフランジ８に支持
されることにより、成形された連結部２の外側表面の接
線方向である方向ｄ３に沿ってできるだけ均等に冷却空
気を送風することができるようになっている。冷却手段
６は、口径エキスパンダ３内に循環路を設けて、これに
冷却流体６２を流すような追加的な冷却手段やその他の
冷却手段をさらに有していてもよい。
するための送風装置６１を少なくとも有している。図５
に示されているように、送風装置６１は口径エキスパン
ダ３の周囲に位置され、アップセットフランジ８に支持
されることにより、成形された連結部２の外側表面の接
線方向である方向ｄ３に沿ってできるだけ均等に冷却空
気を送風することができるようになっている。冷却手段
６は、口径エキスパンダ３内に循環路を設けて、これに
冷却流体６２を流すような追加的な冷却手段やその他の
冷却手段をさらに有していてもよい。
【００４０】この管継手形成装置は、連結部２に口径エ
キスパンダ３を挿入する前に、連結部２をさらに予備加
熱し、円形拡張するための予備拡張ステーション３３を
備えている。このステーション３３は、連結部２の適正
な可塑温度になるまで加熱手段５５により加熱された後
に、一対のクランプ１１にロックされた管１の連結部２
に徐々に強制導入されるリジッドエレメント３４を有し
ている。リジッドエレメント３４は、最小径ｄｍｎの先
端から徐々に径が増え、その後予備成形後の連結部２の
設計値に対応する径ＤＥで一定の径となるように形成さ
れている。
キスパンダ３を挿入する前に、連結部２をさらに予備加
熱し、円形拡張するための予備拡張ステーション３３を
備えている。このステーション３３は、連結部２の適正
な可塑温度になるまで加熱手段５５により加熱された後
に、一対のクランプ１１にロックされた管１の連結部２
に徐々に強制導入されるリジッドエレメント３４を有し
ている。リジッドエレメント３４は、最小径ｄｍｎの先
端から徐々に径が増え、その後予備成形後の連結部２の
設計値に対応する径ＤＥで一定の径となるように形成さ
れている。
【００４１】ステーション３３は、第２の炉４４を有
し、第２の炉４４はその内部（奥）に向かって上昇する
とともに、前記第１の炉４内で計測される温度よりも大
きい平均温度に設定された特殊な温度分布を呈する炉で
ある。
し、第２の炉４４はその内部（奥）に向かって上昇する
とともに、前記第１の炉４内で計測される温度よりも大
きい平均温度に設定された特殊な温度分布を呈する炉で
ある。
【００４２】ステーション３３はスライド可能に支持さ
れており、リジッドエレメント３４はステーション３３
に対して二方向ｄ４，ｄ５に移動可能である。この場合
において、リジッドエレメント３４を連結部２に導入す
る時に生じる摩擦と、リジッドエレメント３４が連結部
２から抜け出す時に生じる摩擦の両方のため、連結部２
の管壁は厚くなる。
れており、リジッドエレメント３４はステーション３３
に対して二方向ｄ４，ｄ５に移動可能である。この場合
において、リジッドエレメント３４を連結部２に導入す
る時に生じる摩擦と、リジッドエレメント３４が連結部
２から抜け出す時に生じる摩擦の両方のため、連結部２
の管壁は厚くなる。
【００４３】ステーション３３は、第２の炉４４の内部
に設けられ、連結部２からリジッドエレメント３４がｄ
５方向に抜け出す時に該連結部２に生じる力を受け止め
るために、連結部２の先端が当接する止め部８２が一体
形成されたフランジ８１を有している。これにより、連
結部２の熱可塑性材料をさらに厚くすることができる。
に設けられ、連結部２からリジッドエレメント３４がｄ
５方向に抜け出す時に該連結部２に生じる力を受け止め
るために、連結部２の先端が当接する止め部８２が一体
形成されたフランジ８１を有している。これにより、連
結部２の熱可塑性材料をさらに厚くすることができる。
【００４４】所定の割合で追加的に肉厚を厚くすること
により、所定の領域、即ち、連結部の円筒部に対応する
部分やシーリングガスケット用の環状シート部に対応す
る部分において、管の直径と対応する厚さの所定の関係
を実現することができる。
により、所定の領域、即ち、連結部の円筒部に対応する
部分やシーリングガスケット用の環状シート部に対応す
る部分において、管の直径と対応する厚さの所定の関係
を実現することができる。
【００４５】第２の炉４４は、第２の炉４４の外側から
内側へ向かって流動する冷却流体の流れを有し、これに
より、特殊な温度分布を実現するようにしている。特
に、リジッドエレメント３４は、リジッドエレメント３
４の先端に位置され、リジッドエレメント３４の基端部
側に形成された穴３７から外部に排出されるように、基
端部側に向かって冷却流体を流すディフューザ３６及び
該ディフューザ３６に至る冷却流体供給用のダクト３５
をその内部に有している。ディフューザ３６はリジッド
エレメント３４の内壁に沿って冷却流体を流すように傾
斜された複数の穴３８を有しており、ディフューザ３６
から吐出された冷却流体はリジッドエレメント３４の内
壁に沿って流れる。また、同じ目的で、リジッドエレメ
ント３４の内壁の厚さは第２の炉４４の内側（ｄ５方
向）に向かって厚くなるように設定されている。
内側へ向かって流動する冷却流体の流れを有し、これに
より、特殊な温度分布を実現するようにしている。特
に、リジッドエレメント３４は、リジッドエレメント３
４の先端に位置され、リジッドエレメント３４の基端部
側に形成された穴３７から外部に排出されるように、基
端部側に向かって冷却流体を流すディフューザ３６及び
該ディフューザ３６に至る冷却流体供給用のダクト３５
をその内部に有している。ディフューザ３６はリジッド
エレメント３４の内壁に沿って冷却流体を流すように傾
斜された複数の穴３８を有しており、ディフューザ３６
から吐出された冷却流体はリジッドエレメント３４の内
壁に沿って流れる。また、同じ目的で、リジッドエレメ
ント３４の内壁の厚さは第２の炉４４の内側（ｄ５方
向）に向かって厚くなるように設定されている。
【００４６】また、この管継手形成装置は、第２の炉４
４の周囲に環状に配置された帯状抵抗体（発熱体）５６
を有しており、この帯状抵抗体５６によって生じる熱は
プローブ４５によって調整することができるようになっ
ている。
４の周囲に環状に配置された帯状抵抗体（発熱体）５６
を有しており、この帯状抵抗体５６によって生じる熱は
プローブ４５によって調整することができるようになっ
ている。
【００４７】なお、連結部２を直接的にさらに追加加熱
する追加加熱手段７を設けることが好ましく、この追加
加熱手段７によって加熱することにより、連結部２をそ
の内部に挿入された口径エキスパンダ３に密着させて、
その形状を完全に一致させることができる。かかる追加
加熱手段７は、例えば、口径エキスパンダ３の周囲に離
間して巻回された電気コイル（発熱体）７１を備えて構
成される。
する追加加熱手段７を設けることが好ましく、この追加
加熱手段７によって加熱することにより、連結部２をそ
の内部に挿入された口径エキスパンダ３に密着させて、
その形状を完全に一致させることができる。かかる追加
加熱手段７は、例えば、口径エキスパンダ３の周囲に離
間して巻回された電気コイル（発熱体）７１を備えて構
成される。
【００４８】本実施形態によると、二軸延伸管１の連結
部２を特殊な温度分布で加熱するようにしたので、連結
部２に関する欠点が解消され、二軸延伸の優れた特質を
維持し、及び公称設計圧力に十分に耐えることを実現し
つつ、容易且つ高速に継手を形成することができる。ま
た、口径エキスパンダ３を適宜な温度に加熱するように
したので、連結部２から口径エキスパンダ３に熱が逃げ
てしまうことが防止される。これにより、連結部２に口
径エキスパンダ３を適正な摩擦力で挿入することがで
き、口径エキスパンダ３が連結部２に入り込んで口径を
拡大することが容易になる。
部２を特殊な温度分布で加熱するようにしたので、連結
部２に関する欠点が解消され、二軸延伸の優れた特質を
維持し、及び公称設計圧力に十分に耐えることを実現し
つつ、容易且つ高速に継手を形成することができる。ま
た、口径エキスパンダ３を適宜な温度に加熱するように
したので、連結部２から口径エキスパンダ３に熱が逃げ
てしまうことが防止される。これにより、連結部２に口
径エキスパンダ３を適正な摩擦力で挿入することがで
き、口径エキスパンダ３が連結部２に入り込んで口径を
拡大することが容易になる。
【００４９】また、連結部２の肉厚を修正及び／又は制
御することが可能なので、均一でより肉厚を厚くするこ
とができ、そのような連結部２の公称設計圧力に十分に
耐えるようにすることができる。
御することが可能なので、均一でより肉厚を厚くするこ
とができ、そのような連結部２の公称設計圧力に十分に
耐えるようにすることができる。
【００５０】さらに、連結部２に口径エキスパンダ３を
挿入した状態で、各種の加熱手段７，４４等により連結
部２を加熱するようにしたので、連結部２が挿入された
口径エキスパンダ３に十分に密着した状態が保証され、
成形された連結部２の精度を向上できるとともに、内部
構造も優れたものとすることができる。
挿入した状態で、各種の加熱手段７，４４等により連結
部２を加熱するようにしたので、連結部２が挿入された
口径エキスパンダ３に十分に密着した状態が保証され、
成形された連結部２の精度を向上できるとともに、内部
構造も優れたものとすることができる。
【００５１】なお、以上説明した実施形態は、本発明の
理解を容易にするために記載されたものであって、本発
明を限定するために記載されたものではない。したがっ
て、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技
術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨
である。
理解を容易にするために記載されたものであって、本発
明を限定するために記載されたものではない。したがっ
て、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技
術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨
である。
【００５２】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、二軸
延伸された熱可塑性材料からなる管の連結部に効果的に
且つ簡単に継手を形成することができ、また、その加工
時間が短く、最終製品の技術的特徴を損なうことなく生
産性を向上することができる管継手形成方法及び装置を
提供することができるという効果がある。
延伸された熱可塑性材料からなる管の連結部に効果的に
且つ簡単に継手を形成することができ、また、その加工
時間が短く、最終製品の技術的特徴を損なうことなく生
産性を向上することができる管継手形成方法及び装置を
提供することができるという効果がある。
【図１】 本発明の好ましい実施形態の二軸延伸管の連
結部（上）及び特殊な温度分布で加熱する炉と二軸延伸
管の必然的な変形（下）を示す図である。
結部（上）及び特殊な温度分布で加熱する炉と二軸延伸
管の必然的な変形（下）を示す図である。
【図２】 本発明の好ましい実施形態の管継手形成装置
の要部を示す図であり、口径エキスパンダにシーリング
ガスケットを装着する途中の状態を示す図である。
の要部を示す図であり、口径エキスパンダにシーリング
ガスケットを装着する途中の状態を示す図である。
【図３】 本発明の好ましい実施形態の管継手形成装置
の要部を示す図であり、口径エキスパンダにシーリング
ガスケットが装着された後の状態を示す図である。
の要部を示す図であり、口径エキスパンダにシーリング
ガスケットが装着された後の状態を示す図である。
【図４】 本発明の好ましい実施形態の連結部の内側に
口径エキスパンダを導入する工程を示す図である。
口径エキスパンダを導入する工程を示す図である。
【図５】 本発明の好ましい実施形態の口径エキスパン
ダが挿入された連結部を冷却する工程を示す図である。
ダが挿入された連結部を冷却する工程を示す図である。
【図６】 本発明の好ましい実施形態のフリーガスケッ
ト型の口径エキスパンダを連結部から引き抜いている状
態を示す図である。
ト型の口径エキスパンダを連結部から引き抜いている状
態を示す図である。
【図７】 本発明の好ましい実施形態の機械拡張型の口
径エキスパンダを連結部から引き抜いている状態を示す
図である。
径エキスパンダを連結部から引き抜いている状態を示す
図である。
【図８】 本発明の好ましい実施形態の固定され管及び
予備拡張ステーションの構成を示す図である。
予備拡張ステーションの構成を示す図である。
【図９】 本発明の好ましい実施形態のリジッドエレメ
ントを管の連結部に挿入した状態を示す図である。
ントを管の連結部に挿入した状態を示す図である。
１…管 ２…連結部 ３…口径エキスパンダ ４…第１の炉 ５…加熱手段 ６…冷却手段 ７…追加加熱手段 ８…アップセットフランジ ９…スラストフランジ １０…環状溝 １１…クランプ ２１…環状シート部 ２２…シーリングガスケット ２３…外側部 ３１…テーパ部 ３３…予備拡張ステーション ３４…リジッドエレメント ３５…ダクト ３６…ディフューザ ４４…第２の炉 ４５…プローブ ５１…電気抵抗体 ５５…自己加熱手段 ５６…帯状抵抗体 ６１…送風装置 ６２…冷却流体 ７１…電気コイル
フロントページの続き (72)発明者 ラウロ ペッツィ イタリア国， メッツァーノ 48010，ヴ ィア マルチェッティ， 29 (72)発明者 ジョルジオ タバネリ イタリア国， コチニョーラ 48010，ヴ ィア カバトロッタ， 11
Claims (28)
- 【請求項１】熱可塑性材料からなる二軸延伸管（１）の
連結部（２）にカップ状継手を形成する管継手形成方法
であり、予め可塑状態にまで加熱した該連結部（２）を
その内側にシーリングガスケット（２２）装着用の環状
シート部（２１）を形成しつつ口径エキスパンダ（３）
を用いて拡張するものにおいて、 前記連結部（２）を、その先端に行くにつれて温度上昇
して該先端で最大温度（Ｔｍａｘ）となり、該連結部
（２）の内径（ＤＮ）が該温度上昇に伴って徐々に小さ
くなるように制御された特殊な温度分布で炉（４）によ
り加熱する第１加熱工程と、 前記口径エキスパンダ（３）を加熱する第２加熱工程
と、 加熱された前記口径エキスパンダ（３）を加熱された前
記連結部（２）の内側に徐々に強制導入する拡張工程
と、 前記口径エキスパンダ（３）を前記連結部（２）から引
き抜く前に、該連結部（２）の少なくとも外側表面を冷
却する冷却工程と、 を備えたことを特徴とする管継手形成方法。 - 【請求項２】前記第１加熱工程の実施により、前記連結
部（２）の長さ（Ｌ１）は所定寸法（ΔＬ）だけ短くな
り、これに対応して該連結部（２）の厚さが増大するこ
とを特徴とする請求項１に記載の管継手形成方法。 - 【請求項３】前記拡張工程の実施により、前記連結部
（２）の仕上り厚さ（Ｓ２）が前記管（１）の初期厚さ
（Ｓ１）よりも自動的に大きくなることを特徴とする請
求項１又は２に記載の管継手形成方法。 - 【請求項４】前記連結部（２）の最小内径（Ｄｍｉｎ）
が前記口径エキスパンダ（３）の先端の最小径（ｄｍｉ
ｎ）よりも大きくなるように、前記最大温度（Ｔｍａ
ｘ）の上限を設定したことを特徴とする請求項１に記載
の管継手形成方法。 - 【請求項５】前記第２加熱工程では、前記口径エキスパ
ンダ（３）を、前記最大温度（Ｔｍａｘ）以上の温度
（ＴＭ）に加熱することを特徴とする請求項１に記載の
管継手形成方法。 - 【請求項６】前記拡張工程を実施する前に、前記連結部
（２）にリジッドエレメント（３４）を挿入した状態
で、正確に円形拡張させるのに適した可塑温度にまでさ
らに加熱する予備拡張工程を備え、 少なくともそのような加熱中は前記連結部（２）の収縮
を抑制し、寸法を安定化させ、後に行われる前記口径エ
キスパンダ（３）の導入を円滑に行えるようにしたこと
を特徴とする請求項１に記載の管継手形成方法。 - 【請求項７】前記予備拡張工程における前記加熱を、前
記連結部（２）の先端に行くにつれて温度上昇するとと
もに、前記炉（４）内の温度よりも大きい平均温度とな
る特殊な温度分布で行うことにより、該連結部（２）の
下流側の耐性を次第に向上しつつ、可能な限り最大温度
で前記口径エキスパンダ（３）の導入を行えるようにし
たことを特徴とする請求項６に記載の管継手形成方法。 - 【請求項８】前記リジッドエレメント（３４）は加熱さ
れることを特徴とする請求項６又は７に記載の管継手形
成方法。 - 【請求項９】前記管（１）の前記連結部（２）の厚さ
は、前記口径エキスパンダ（３）が強制導入されている
間のみならず、 前記炉（４）内でその長さ（Ｌ１）が所定寸法（ΔＬ）
の短縮を伴いつつ特殊な温度分布で加熱されている間に
も徐々に増大し、 さらに、前記リジッドエレメント（３４）により予備的
に加熱されている間にも徐々に増大し、その増大は、該
リジッドエレメント（３４）が該連結部（２）の内径
（ＤＮ）よりも大径で、該連結部（２）に対して進退す
る二方向（ｄ４，ｄ５）に移動でき、進出方向（ｄ４）
に移動することにより所定位置にロックされた該連結部
（２）内に徐々に強制導入されるとともに、後退方向
（ｄ５）に移動することにより該連結部（２）から引き
抜かれることができ、該リジッドエレメント（３４）に
関連づけて取り付けられた止め部（８２）により該連結
部（２）の動きが阻止されて該連結部（２）が長くなる
ことが防止されることにより生じることを特徴とする請
求項６，７又は８に記載の管継手形成方法。 - 【請求項１０】前記連結部（２）の前記最小内径（Ｄｍ
ｉｎ）が前記リジッドエレメント（３４）の先端の最小
径（ｄｍｎ）よりも大きくなるように、前記最大温度
（Ｔｍａｘ）の上限を設定したことを特徴とする請求項
６に記載の管継手形成方法。 - 【請求項１１】前記拡張工程の実施後、前記冷却工程の
実施前に、前記連結部（２）がその内部の前記口径エキ
スパンダ（３）に沿って収縮・密着するように、該連結
部（２）を追加直接的に加熱する追加加熱工程を備えた
ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載
の管継手形成方法。 - 【請求項１２】熱可塑性材料からなる二軸延伸管（１）
の連結部（２）にカップ状継手を形成する管継手形成装
置であり、予め可塑状態にまで加熱した該連結部（２）
をその内側にシーリングガスケット（２２）装着用の環
状シート部（２１）を形成しつつ拡張する口径エキスパ
ンダ（３）を備えたものにおいて、 前記連結部（２）を、その先端に行くにつれて温度上昇
し、該連結部（２）の内径（ＤＮ）が該温度上昇に伴っ
て所定値まで徐々に小さくなるような特殊な温度分布で
加熱する炉（４）と、 前記口径エキスパンダ（３）を加熱する加熱手段（５）
と、 前記口径エキスパンダ（３）を前記連結部（２）から引
き抜く前に、成形された該連結部（２）の少なくとも外
側表面を冷却する冷却手段と、 を備えたことを特徴とする管継手形成装置。 - 【請求項１３】前記口径エキスパンダ（３）は、前記連
結部（２）に対する強制導入を円滑にする長いテーパ部
（３１）を有し、該口径エキスパンダ（３）の先端径
（ｄｍｉｎ）は、該連結部（２）の最小内径（Ｄｍｉ
ｎ）よりも小さいことを特徴とする請求項１２に記載の
管継手形成装置。 - 【請求項１４】前記加熱手段（５）は、少なくとも前記
口径エキスパンダ（３）に埋設された電気抵抗体（５
１）を有することを特徴とする請求項１２に記載の管継
手形成装置。 - 【請求項１５】前記冷却手段（６）は、少なくとも冷却
空気を供給する送風装置（６１）を有することを特徴と
する請求項１３に記載の管継手形成装置。 - 【請求項１６】前記冷却手段（６）は、前記口径エキス
パンダ（３）内に設けられた冷却流体（６２）の循環路
をさらに有することを特徴とする請求項１５に記載の管
継手形成装置。 - 【請求項１７】前記管（１）の前記連結部（２）の先端
の下流に位置され、前記口径エキスパンダ（３）に嵌合
されたアップセットフランジ（８）を有し、 前記送風装置（６１）は前記口径エキスパンダ（３）の
周囲に位置された状態で前記アップセットフランジ
（８）に支持されていることを特徴とする請求項１５に
記載の管継手形成装置。 - 【請求項１８】前記口径エキスパンダ（３）が導入され
る前に前記連結部（２）の予備加熱及び円形拡張を行う
ためのステーション（３３）を備え、 前記ステーション（３３）は、前記連結部（２）の適正
な可塑温度になるまで加熱手段（５５）により加熱され
た後に、一対のクランプ（１１）にロックされた該連結
部（２）に徐々に強制導入できるリジッドエレメント
（３４）を少なくとも有し、該リジッドエレメント（３
４）は最小径（ｄｍｉｎ）の先端から徐々に径が増え、
その後該連結部（２）の目標径に対応する値（ＤＥ）で
一定の径となるように形成されていることを特徴とする
請求項１３に記載の管継手形成装置。 - 【請求項１９】前記ステーション（３３）は第２の炉
（４４）を有し、該第２の炉（４４）はその内部に向か
って上昇するとともに、前記炉（４）内の温度よりも大
きい平均温度に設定された特殊な温度分布を有している
ことを特徴とする請求項１８に記載の管継手形成装置。 - 【請求項２０】前記ステーション（３３）はスライド可
能に支持され、前記リジッドエレメント（３４）は該ス
テーション（３３）に対して二方向（ｄ４，ｄ５）に移
動可能であることを特徴とする請求項１８に記載の管継
手形成装置。 - 【請求項２１】前記ステーション（３３）は、前記第２
の炉（４４）の内部に設けれ、前記連結部（２）からリ
ジッドエレメント（３４）が抜け出す時に該連結部
（２）に生じる力を受け止めるために該連結部（２）の
先端が当接する止め部（８２）が一体形成されたフラン
ジ（８１）を有することを特徴とする請求項２０に記載
の管継手形成装置。 - 【請求項２２】前記第２の炉（４４）は、その内部に、
前記特殊な温度分布を形成するため、該第２の炉（４
４）の外側から内側へ向かって流動する冷却流体の流路
を有することを特徴とする請求項１９に記載の管継手形
成装置。 - 【請求項２３】前記第２の炉（４４）の周囲に環状に配
置された帯状抵抗体（５６）により発生した熱を調整す
るプローブ（４５）を有することを特徴とする請求項１
８〜２２のいずれか一項に記載の管継手形成装置。 - 【請求項２４】前記リジッドエレメント（３４）は前記
第２の炉（４４）の内部に向かって厚さが増大する内壁
を有していることを特徴とする請求項１９に記載の管継
手形成装置。 - 【請求項２５】前記リジッドエレメント（３４）は、該
リジッドエレメント（３４）の先端の位置され、該リジ
ッドエレメント（３４）に形成された穴（３７）から外
部に排出されるように、該基端部側に向かって冷却流体
を流すディフューザ（３６）に至る冷却流体供給用のダ
クト（３５）を有することを特徴とする請求項２２に記
載の管継手形成装置。 - 【請求項２６】前記ディフューザ（３６）は前記リジッ
ドエレメント（３４）の内壁に沿って冷却流体を流すよ
うに傾斜された複数の穴（３８）を有していることを特
徴とする請求項２５に記載の管継手形成装置。 - 【請求項２７】前記口径エキスパンダ（３）に対応して
設けられ、前記連結部（２）がその内部の該口径エキス
パンダ（３）に沿って収縮・密着するように、該連結部
（２）を追加直接的に加熱する追加加熱手段（７）を備
えたことを特徴とする請求項１２〜２６のいずれか一項
に記載の管継手形成装置。 - 【請求項２８】前記他の加熱手段（７）は前記口径エキ
スパンダ（３）の周囲に巻回された電気コイル（７１）
を有することを特徴とする請求項２７に記載の管継手形
成装置。
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|---|---|---|---|
| ITRN980002 IT1305981B1 (it) | 1998-01-19 | 1998-01-19 | Metodo ed apparecchiatura per espandere e sagomare a bicchiere iltratto terminale di giunzione di tubi biassialmente orientati in |
| IT98A000002 | 1998-02-26 | ||
| ITRN980006 IT1305985B1 (it) | 1998-02-26 | 1998-02-26 | Metodo ed apparecchiatura perfezionati per espandere e sagomare abicchiere il tratto terminale di giunzione di tubi biassialmente |
| IT98A000006 | 1998-09-07 |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH11314272A true JPH11314272A (ja) | 1999-11-16 |
| JP4237318B2 JP4237318B2 (ja) | 2009-03-11 |
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ID=26332140
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01036699A Expired - Lifetime JP4237318B2 (ja) | 1998-01-19 | 1999-01-19 | 管継手形成方法及び装置 |
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|---|---|
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| ITUA20162763A1 (it) * | 2016-04-20 | 2017-10-20 | Ipm S R L | Apparato e metodo per realizzare giunti a bicchiere su tubi plastici |
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| IT202100008630A1 (it) | 2021-04-07 | 2022-10-07 | Sica Spa | Metodo e macchina di bicchieratura di tubi in pvc-o |
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|---|---|---|---|---|
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| JPS6147236A (ja) * | 1984-08-14 | 1986-03-07 | Sekisui Chem Co Ltd | 管継手の形状規制方法 |
| US4625383A (en) * | 1985-03-18 | 1986-12-02 | Vassallo Research And Development Corporation | Method for seating a gasket in a plastic pipe bell using a hard configured ring |
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-
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