JPS5950487B2 - 管端部の拡径加工法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は管端部の拡径加工法に関し、詳細には、熱可塑
性樹脂パイプの管端部を薄肉化の防止された受口状に拡
径加工する際に特に拡径開始部内面を適正に矯正し得る
様に改善された拡径加工法に関するものである。

押出成形によつて成形された長尺乃至短尺の無頭管の管
端部を加熱軟化し、これに受口成形用芯型を押込んで管
端部を受口状にスリーブ拡径加工する技術は、成形作業
が簡単で設備費も低廉である等の利点を有することから
近時広汎に亘つて利用されている。

第１、２図はこの種の拡径受口における最も代表的な構
造を例示する上半部切除側面図で、第１図はパッキン接
続用受口、第２図はＴＳ接続用受口を示している。第１
図のパイプ１は本管部１、拡径部２及び隆起部３からな
り、隆起部３によつて形成される環状溝にはシール用パ
ッキン５が装着され、所謂パッキン接続用受口を構成し
ている。また第２図のパイプ１の管端部には開口側に拡
開するテーパ部４が形成され、合成樹脂製挿口管とＴＳ
接合し得る様に構成されている。この様な受口をスリー
ブ拡径法によつて得る場合は、通常均一な肉厚（第１、
２図のを、）のパイプ１を押出成形し、切断後管端部を
再加熱して軟化した後該軟化部に適当な芯型を押込んで
拡径加工するのであるが、その結果第１図の例では、拡
径部２の肉厚を。は本管部１の肉厚を、より薄くなり、
また隆起部３の肉厚を３はを。よりも更に薄いものとな
らざるを得ない。そうなると拡径部２及び隆起部３にお
けり機械的強度が本管部１より低下してくるのは当然で
、再加熱による熱的劣化や継手部に生じ易い応力集中等
の因子が複雑に影響する結果、受口部全般の機械的強度
は一層弱くなり、配管後の破損事故や漏水はしばしば継
手部で発生している。第２図の如きＴＳ接続用受口につ
いても同様で、テーパ部４の奥側の肉厚を、及び開口端
の肉厚を。は本管部の肉厚を、に比べて相当薄肉になる
から、前記とまつたく同様の問題が指摘される。本発明
者等は前記の様な事情に着目し、簡単な操作で拡径部の
薄肉化を防止し機械的強度のすぐれた拡径受口を提供し
得る方法を開発せんとして鋭意研究を重ねてきた結果、
以下に示す様な方法を採用すれば、拡径部の薄肉化が効
果的に防止できることを確認した。

即ち第８〜６図はスリーブ拡径部の薄肉化を防止する基
本例を説明するための要部縦断面図で、パイプ１は全長
に亘つて等しい肉厚に形成したものを使用する。パイプ
１の管端部は被拡径長さに亘つて加熱軟化され、これに
受口成形用芯型７を押込んで拡径するのであるが、この
ままでは第１，２図の如き薄肉化した拡径受口が形成さ
れる。そこで芯型７の外周に本管部１の肉厚Ｔ，とほぼ
同程度若しくはそれ以上の隙間をあけて外型８を配置し
ておき、当該隙間内へ管肉樹脂分を押し詰める様にして
形成する。第３図は成形途中の状態を示すもので、パイ
プ１の先端部はガイド部７ａを経て拡径部７ｂ及び隆起
部７Ｃを乗り越え、外型８の奥部まで押し込まれている
。ところが芯型７の拡径部７ｂ及び隆起部７ｃは本管部
１の内径よりも大径であるから、管端．部に形成された
拡径部２及び隆起部３と外型８との間には隙間Ａ及びＢ
が生じる。第５図の場合もまつたく同様で、芯型７のテ
ーパ拡径部７ｄに乗りあげて形成されるテーパ部４と外
型８との間には隙間Ｃができることになる。従来例では
この工２程の後に外型８を被装し、拡径受口の外形を整
えたうえで冷却硬化して脱型するのであるが、本方法で
は拡径受口が軟化状態を維持してる間に更にパイプ１を
押込み、外型８と芯型７の間において管肉樹脂分を圧縮
変形してこれを前記隙間Ａ，Ｂ．’又はＣに移行充填せ
しめ、第４図又は第６図の如き状態となつた後に冷却脱
型する様になつている。従つて拡径部の肉層いずれも本
管部１と同等若しくはそれ以上の肉厚に形成できるから
、結局スリーブ拡径部の機械的強度を高度に維持し得る
．ことになつた。ところが、この様な方法が実用化され
始めるに及び幾つかの難点が指摘される様になつてきた
。

その１つは第７図，８図に示す通りである。即ち押出成
形法によつて成形されるパイプ１の内径は・必ずしも常
に一定であるとは限らず、成形品規格内において多少の
誤差が許容されることは周知の通りであり、それに伴な
つてスリーブ成形用の芯型７先端に設けられるガイド部
７ａの外径は、規格内の最小内径のパイプ１でも案内し
得る様やや小径に設計される。この為スリーブ拡径工程
では、ガイド部７ａはパイプ１の内周に密着せず多少の
隙間Ｄを生じるのが通常である。その結果パイプ１を押
込んで管端拡径部を増肉加工する工程で、拡径軟化部に
近接した非拡径熱影響部が隙間Ｄ方向に膨出してガイド
部７ａに密接し、内周に膨出段部９が形成される。その
結果この様な受口管を上水管等に適用した場合に、この
膨出段部９部分で流体圧損を生じることがあり、又下水
管に適用した場合は汚物や土砂等の夾雑物が堆積して管
詰りを生じる等実用上の欠陥が生じる他、端部内周に膨
出段部９による罫線が表われることは商品価値を低下さ
せることにもなり、何れにしてもあまり望ましいことで
はない。本発明はこの様な事情に着目してなされたもの
であつて、その目的は、薄肉化の防止された拡径受口を
形成する工程で、加工部内面に前述の如き膨出段部を生
じない様な方法を提供せんとするものである。

かかる目的を達成し得た本発明の構成とは加熱軟化され
たパイプ端部を受口成形用芯型によつて拡径し、また該
芯型の外周には前記パイプの非拡径部の肉厚と同等若し
くはそれ以上の隙間を設けて外型を配置し、この隙間に
管端拡径部を押込んで薄肉化の防止された拡径受口を形
成するに際し、受口成形用芯型における拡径成形部とガ
イド部との境界部には、ガイド部より僅かに大径でしか
も拡縮径若しくは進退可能に構成された矯正部材を設け
、該矯正部材を縮径若しくは後退せしめた状態で管端部
を増肉拡径成形した後、矯正部材を拡径若しくは前進せ
しめ、管端部の拡径開始部を適正に矯正加工することを
要旨とするほので、増肉拡径工程で管端拡径開始部内面
に生じる膨出段部を、矯正部材によつて矯正加工し得る
様にしたものである。以下実施例たる図面に基づいて本
発明の構成及び作用効果を具体的に説明するが、図面は
本発明の最も代表的なものを例示するにすぎず、前記並
びに後記説明の趣旨に徴して適当に設計を変更して実施
することは何れも本発明の技術的範囲に含まれるもので
ある。

第９〜第１１図は本発明に係る加工法を例示するもので
、第９，１０図は要部縦断面図、第１１図は第９図にお
けるＸ［−Ｘ［線断面図である。本例で使用される成形
装置は外型８及び受口成形用芯型７とから構成され、芯
型７にはガイド部７ａ及び拡径成形部７ｂを設ける。そ
して、ガイド部７ａと拡径成形部７ｂとの間には環状の
内腔部１０を設けると共に、該内腔部１０には矯正部材
１１をガイド部７ａの外周に沿つて摺動自在に配置する
。また矯正部材１１が退避した状態では、その先端部は
拡径開始面たるテーパ面７ｄの一部を構成する様にする
。そして内腔部１０に油圧等の流体圧とかけると、矯正
部材１１は図面右方に進出し（第１０図）、一方内腔部
１０の流体を抜くと矯正部材１１は図面左方に退避する
（第９図）。この様に構成された成形装置によつて管端
部を増肉拡径する場合は、矯正部材１１を退避した状態
で芯型７と外型８との間に管端部を押込み、第１〜８図
で説明したと同様に薄肉化の防止された拡径部を形成す
る。すると第７図，８図に示した如く管端の非拡径熱影
響部がガイド部７ａとの隙間Ｄに膨出して膨出部９がで
きる（第９図）。従つて本例では増肉拡径成形の直後に
矯正部材１１を図面右方に進出せしめ、膨出部９を押し
広げる如く矯正するものである。この様にして増肉拡径
工程で生じる膨出部９は矯正部材１１によつて確実に解
消し得ることになつた。第１２，１３図は本発明に係る
他の実施例で、ガイド部７ａと矯正部材１１とを一体に
形成し、これを拡径成形部７ｂ内部に設けた内腔部］０
に進退可能に嵌合したものである。そして内腔部１０に
油圧等の流体圧をかけると、矯正部材１１はガイド部７
ａと共に図面右方に進出し、一方内腔部１０の流体をぬ
くと矯正部材１１は図面左方に退避する。従つて９，１
０図で示した例と同様に矯正部材１１を退避した状態で
管端部を増肉拡径し（第］２図）、次いで矯正部材１１
を進出させて膨出部９を拡径矯正すれば、第１３図の如
く膨出部９の解消された拡径受口を得ることができる。
前．記第９〜］３図の例では、矯正部材１１を芯型７の
軸心と平行に進退させる機構を示したが、この他第］４
，］５図の如く芯型７の所定位置で放射方向に拡縮径し
て膨出部９を矯正する様な機構を採用することができる
。即ち第１４，１５図に示・した矯正部材１１は放射方
向に拡縮径する拡縮径部材１２とスラストテーパリング
１３とから構成され、スラストテーパリング１３の内側
に設けた内腔部１４に流体を圧入してテーパリング］３
を図面右方に移動させると、該テーパリング１３外周の
テーパ面に沿つて拡縮径部材１２は放射方向に拡径する
。一方内腔部１４の流体を抜いてテーパリング１３を図
面左方に移動すると、拡縮径部材１２はリングバネ１５
等の収束力によつて縮径する。従つて拡縮径部材１２を
縮径させて、その外径をガイド部７ａとほぼ等しくした
状態で管端部を増肉拡径し（第１４図）、その後拡縮径
部材１２を拡径すると、増肉拡径工程で生じた膨出部９
は該拡縮径部材１２による拡径圧縮力によつて矯正され
消失する。前述の如く本発明では、受口成形用芯型７に
おける拡径成形部７ｂとガイド部７ａとの境界部に、ガ
イド部７ａより僅かに大径でしかも拡縮径若しくは進退
可能に構成されていた矯正部材１１を設け、該矯正部材
１１を縮径若しくは後退せしめた状態で管端部を増肉拡
径した後、矯正部材１１を拡径若しくはま進出せしめ、
増肉拡径工程で生じた膨出部９を矯正消失する様にした
ところに要旨が存在する。

従つて、かかる要旨を逸脱しない範囲で適当に設計を変
更して実施することは自由であり、それらは何れも本発
明の技術摘範囲に含まれるものである。例えば、矯正部
材］１を進退させる機構としては、図示した如き流体圧
を利用する方法の他シリンダやパンタグラフ等適宜の駆
動源に接続したロツドによつて進退させる様な機構を採
用することもできる。また矯正部材１１を拡縮径可能に
構成する機構についても、たとえば拡径部を隆起成形し
てパツキン嵌合溝を形成する様な場合に使用される種々
の拡縮径機構成はその改善機構を適当に設計変更して転
用することができ、第１４，１５図の拡縮径機構はその
一例を示すものにすぎない。また本発明の目的は増肉拡
径工程で拡径開始部内面に生じる膨出部９を矯正消失さ
せる点にあるから、拡径された後の受口構造は芯型７の
拡径成形部７ｂの形状を変更することによつて自由に変
え得るものである。従つて、図示した如き単なる一段拡
径された受口構造の他、二段拡径構造成は拡径部の適所
にパツキン嵌合溝を形成した構造を得ることも勿論可能
であり、それらは芯型７の拡径成形部７ｂ及び外型８の
形状や構造を適宜に設計変更することによつて簡単に実
施できる。本発明は前述の様に構成されており、殊に受
口成形用芯型におけるガイド部と拡径成形部との境界部
に矯正部材を設け、この矯正部材を適正に作動すること
によつて増肉拡径工程で加工部内周に生じる膨出部を確
実に矯正消失することに成功したものである。

かくして増肉拡径加工によつて機械的諸特性の卓越した
拡径受口を成形する際に起こりがちな膨出部の形成を確
実に防止することができ、もつて流体圧損や夾雑物堆積
等のない優れた流通性を有する高品位の拡径受口を提供
し得ることになつたものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明を説明するもので、第１，２図は従来の拡
径受口構造を例示する上半部切徐側面図、第３〜８図は
管端部を増肉拡径加工して薄肉化の防止された拡径受口
を形成する際の公知例を示す要部縦断面図、第９〜１１
図は本発明に係る拡径加工法を説明するもので、第９・
１０図は一部切除側面図、第１１図は第９図におけるＭ
−Ｘ［線断面図である。 第１２〜１５図は本発明の他の実施例を示すもので、第
１２・１４図は一部切除側面図、第１３・１５図は上半
部のみを示す縦断面図である。１ ・・・パイプ、２・
・・拡径部、３ ・・・隆起部、４ ・・・テーパ拡径
部、５ ・・・パツキン、７ ・・・受口成形用芯型、
８・・・外形規制用外型、９ ・・・膨出部、１０・・
・内腔部、１１・・・矯正部材、１２・・・拡縮径部材
、１３・・・スラストテーパリング、１４・・・内腔部
、１５・・・バネリング、７ａ・・・ガイド部、７ｂ・
・・拡径成形部、７Ｃ・・・隆起成形部、７ｄ・・・テ
ーパ部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 加熱軟化されたパイプ端部を受口成形用芯型によつ
   て拡径し、また該芯型の外周には前記パイプの非拡径部
   の肉厚と同時若しくはそれ以上の隙間を設けて外型を配
   置し、この隙間に管端拡径部を押込んで薄肉化の防止さ
   れた拡径受口を形成するに際し、受口成形用芯型におけ
   る拡径成形部とガイド部との境界部には、ガイド部より
   僅かに大径でしかも拡縮径若しくは進退可能に構成され
   た矯正部材を設け、該矯正部材を縮径若しくは後退せし
   めた状態で管端部を増肉拡径成形した後、矯正部材を拡
   径若しくは前進せしめ、管端部の拡径開始部を適正に矯
   正加工することを特徴とする管端部の拡径加工法。