JPS6359863B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、回転するマンドレルの周面に溶融し
た熱可塑性合成樹脂の帯状体を先に捲回する帯状
体部分に対し後から捲回する帯状体部分の一部が
重合するように供給して螺旋状に捲回せしめると
共に、この帯状体の捲回に併せて上記帯状体部分
の重合面間に帯状体の長さに沿つて所要の断面形
状を有した可撓性の芯材を供給し、封入せしめた
のち、上記回転マンドレルの周面に並行に対設せ
しめる押圧ローラにて上記可撓性芯材を封入した
重合部分を押圧接合し、これによつて螺旋管に形
成すると同時に該螺旋管の外周面に可撓性芯材の
封入による重合部分の盛り上りによつて螺旋状の
突条を長さの全長に亘つて形成するようにしたこ
とを特徴とするコルゲート管の連続的な製造を可
能とした製造法に関する。 周知の様に合成樹脂製の管は金属管に比較して
耐食性、耐薬品性、非磁性等の特性を有する外、
軽量且つ柔軟性に優れることから各種構造材、配
管、排水管等に広く使用されているが、反面この
合成樹脂管は柔軟であるがために外圧に対する扁
平強度が小さく、従つて例えば排水管として土中
に埋設して使用するような場合には外圧を受けて
変形し、その機能を損うなどの欠点がある。 この様なことから、上記欠陥を解消する方法の
一つとして管壁面を波形に賦形して外圧に対する
扁平強度を高めるようにした合成樹脂管が開発さ
れ、現在多くの分野でこれが実用化されるように
なつた。 この可撓性合成樹脂製管、即ちコルゲート管は
管壁の波形が軸対称のものと螺旋状をなすものと
があるが、このいずれのものも管壁を凹凸面に賦
形して波形にするもので、この管は材料の選択を
別にして波の深さ、ピツチ、管厚等を選択するこ
とによつて所要の柔軟性、即ち可撓性を保持しつ
つある程度の扁平強度を得ることができる。しか
し、このコルゲート管は外圧を受けたとき、波と
波との間に軸方向の直線的な連絡がないことから
波の間隔が開き、或は閉じて外圧に対する強い扁
平強度を発揮できない問題がある。ことに管径を
大にした場合、或は必要な可撓性を求めたとき問
題となる。 また、この波形のコルゲート管は波形の賦形に
よつて管内壁面に凹凸面が必然的に形成されるこ
とから、例えば排水管等に使用したとき、波の凸
部が流れの抵抗となり悪くする一方、凹部には沈
澱物が堆積し易く、これが原因して排水管として
の機能を大きく減退させる等の欠点がある。 本発明者等はこの様な従来の波形のコルゲート
管の欠陥に鑑み、管内壁面を平滑にすると共に管
の外周面に螺旋状の突条を形成して所要の扁平強
度を得ることができるコルゲート管の製造を目指
して開発を進めた結果、従来の螺旋管の製造と略
同等の手段を以て極めて扁片強度に優れ、且つ管
内壁面を平滑にしたコルゲート管の開発に成功す
ると共に、このコルゲート管を連続的に製造する
ことに成功したのである。 即ち、本発明は回転するマンドレルの周面に加
熱溶融した熱可撓性合成樹脂の帯状体を先に捲回
させた螺旋状部分に対して後から捲回する帯状体
部分の一部が重なるように螺旋状に捲回させるの
に併せて、この帯状体部分相互の重合面間に所要
の断面形を有する可撓性芯材を帯状体の長さ方向
に沿つて供給し前後の帯状体部分の重合部分に封
入せしめると共に、この封入後上記回転マンドレ
ルの周面に並行して対設する押圧ローラにて上記
重合部分を押圧し接合させ、これによつて螺旋管
に形成すると同時に該螺旋管の周面に上記芯材の
封入による螺旋状の突条を全長に亘つて形成する
ようにしたもので、この方法によるコルゲート管
は回転するマンドレルの周面に帯状体及び芯材を
継続して供給することによりマンドレルの先端か
ら上記螺旋管となつて連続的に繰り出されること
になる。そして、ここに製造されたコルゲート管
はマンドレルの周面が扁平面であることによつて
管の内壁面が平滑な面となり、外周面についてだ
け芯材の封入によつて螺旋状の突条が設けられる
ことになる。そして、このコルゲート管は上記螺
旋状の突条によつて外圧に対する扁平強度が得ら
れることになる。 次に、本発明を図示した実施例につき詳述する
と、第１図は回転するマンドレル１の周面に加熱
溶融したポリエチレン樹脂の帯状体２を供給し、
併せてこの帯状体に並行させて可撓性を有した芯
材３を供給して捲回させコルゲート管を製造する
過程を示した説明斜視図で、符号４は上記帯状体
２を吐出する押出機のヘツドであり、５はマンド
レル１の軸心方向に並行させてその周面に対設さ
せた押圧ローラを示す。 帯状体２は求めるコルゲート管の管径、扁平強
度等によつてその肉厚、幅が個々に決定される
が、その詳細は後述する通りである。この帯状体
は上記マンドレル１に対して所要の角度を付けて
周面に接線状に臨ませ螺旋状に捲回せしめると共
に、この捲回によつて先に捲回せしめた帯状体部
分に後から捲回する帯状体部分の一部が重なり合
うように供給して重合６させると同時に、この供
給される帯状体部分の下面に沿つてその長さ方向
に並行する如く上記可撓性の芯材３を供給し、上
記重合６する前後の帯状体部分の重合面間に封入
するのである。 この様にして重合面間に封入される芯材３は先
に捲回された帯状体部分がマンドレル周面によつ
て扁平に伸され平滑な面を呈することから単にそ
の表面に添うような形で捲回されるのに対して、
この芯材と共に捲回される後からの帯状体部分は
その重合させる部分６を芯材に被せるように供給
することから、該部分を芯材の断面形状に沿つた
形に屈曲させて包み込み、その縁部７を上記先に
捲回した帯状体部分の表面に接面させることにな
る。 押圧ローラ５はこの様にして重合面間に芯材３
を封入したのち、この帯状体部分相互の重合部分
６を押圧して接合し、併せて封入した芯材と帯状
体部分とを一体に接合するもので、この実施例で
は上記押圧接合に当つて封入した芯材３を押潰さ
ないため、周面に一定の間隔で凹部５ａを連設し
た溝付きローラにしてあり、その凸部５ｂの周面
で接面する重合部分６を押圧し、凹部５ａで芯材
３を被つた部分を押圧して溶融した帯状体部分を
接合し、且つ封入した芯材３の周面に接着させて
該帯状体部分で螺旋状の管体８を形成すると同時
にその周面に螺旋状の突条９を形成することにな
る。 この様にしてマンドレル１の周面に帯状体２を
捲回して形成された管体８は帯状体の供給及び芯
材の供給が接続されることによつて順次マンドレ
ルの先端側に送り出されると共に、この送り出し
に伴い上記押圧ローラを通過することによつて更
に接合を強め、且つ冷却することによつて管とし
ての形状を整えながらマンドレル先端より求める
コルゲート管として取出されることになる。 尚、図示する実施例のマンドレル１は複数本の
中空軸１ａ………を一つの仮想円筒の周面に沿つ
て所要の間隔をおいて並行に並べ、これら中空軸
の集合によつて一つの回転体に作り上げてなされ
るもので、このマンドレルの上記各中空軸は図示
しない転端（第１図において左方）に備えるスプ
ロケツトにチエーンを懸架して同一方向に等速回
転するようにしてあり、これによつて実質的にこ
の回転マンドレルが回転するようにしてある。 ところで、前記芯材３はこの実施例の場合、帯
状体２の素材と同質のポリエチレン製の可撓性を
有したチユーブが使用されているが、この芯材は
前述した如く重合する帯状体部分の重合面間に封
入されて該重合部分を所要の盛り上り（実突９）
に膨出させる必要から、この要請を満足させる断
面積を有することが求められると共に、扁平な状
態で供給される帯状体を受けて押圧ローラによる
押圧の際これを芯材の周面に沿つて山形状に屈曲
するようその支えとなり、且つこの屈曲によつて
形成される突条と共に管体に対する扁平強度付与
の作用をなすことから、それ自身所要の扁平強度
を有したものであることが要請される。 この芯材について更に詳述すると、前述した如
く芯材３は帯状体相互の重合部分に封入されるこ
とによつて螺旋方向に沿つて管体８（コルゲート
管）の周面に螺旋状の突条９を形成するが、ここ
に得られるコルゲート管はこの突条によつて外圧
に対する扁平強度が変化する。即ち、このコルゲ
ート管の扁平強度は上記突条のピツチによつて強
弱変化する一方、突条の高さ、肉厚によつても変
化する。ことに扁平強度を高めるに当つては突条
の高さに加えて突条の頂部の肉厚と突条と突条を
連絡する管体の壁面の肉厚を増すことによつて高
められる。この様なことから、重合部分に封入す
る芯材は重合部分に封入したとき管体の外方に向
けて高く突き出る断面形を有したものが突条の高
さを高くして扁平強度を高める上で有効である。
このため芯材としては長方形断面形を有する角筒
状のチユーブであつてもよく、またこの角筒状チ
ユーブとしたとき、更にその向い合う短辺を長辺
より肉厚に形成することが可能であり、これによ
つてこの芯材自身の扁平強度を高めることに併せ
て螺旋管体自体の扁平強度を高めることができ
る。 勿論、ここにおける芯材３の長方形断面形状は
その一例であつて前記実施例の説明で述べた様に
円形断面のチユーブであつても、また台形状の断
面図であつてもよい。要するに芯材の断面形状の
相異は必然的に螺旋突条の断面形の変化をもたら
すが、この螺旋突条の扁平強度は芯材の選択によ
つて決まることになる。 尚、上記芯材は螺旋管体の成形に合せてその重
合部分に封入することから、断面形の相違に影響
されることなく封入が可能である。また芯材２の
材質としては前述の様に帯状体と同一のものが馴
みの点でよく、一体化により強固な管体が得られ
るが、更にこの芯材にはロープ状のものを使用す
ることを妨げない。このロープ状芯材は可撓性が
あり、周面に毛羽を起ち上げることから溶融した
帯状体の巻付きによつて接着し易く一体化する利
点がある。 次に、本発明に係る製造法によつて得たコルゲ
ート管の実施例と従来の波形コルゲート管との比
較を表において説明する。この表に示す本発明コ
ルゲート管は第３図に示す如く捲回する帯状体２
を２条の芯材にまたがつて被覆し、１条の芯材に
対し帯状体２が二重に積層するようにした場合で
ある。そして、本発明における各実施例の帯状体
と芯材及び比較従来品の素材は中低圧ポリエチレ
ンを使用し、また帯状体については押出温度を
180〜200℃に設定した。尚、従来品のその他の諸
条件は本発明実施例と同一である。

【表】 上記において明らかな様に本発明に係るコルゲ
ート管は従来の波形コルゲート管に比較して各実
施例ともに僅かな重量の増加が認められるが扁平
強度は飛躍的に向上するものであり、特に大型コ
ルゲート管としては信頼性の高いものが得られ
た。 尚、芯材３の封入は第２図及び第３図に示した
様に、前後の捲回する帯状体部分の重合面間に一
条宛封入する場合と２条宛封入する場合に限られ
るものではなく、更に封入本数を増すこともあ
る。これらの選択は帯状体の幅と封入する芯材に
よつて定まるが、求めるコルゲート管に応じて決
定すればよく限定されるものではない。また帯状
体の重合も二重に限られるものではなく、第３図
の実施例の如く三重、四重に複数の帯状体部分を
重合させ、この重合時間に芯材を封入すればよ
い。 以上説明の様に、本発明によれば、回転するマ
ンドレルの周面に溶融した合成樹脂の帯状体を前
後捲回するもの同志の一部が重合するように供給
し、且つこの供給に当つて上記重合する間に可撓
性を有した芯材を併せ供給して重合面間に封入す
ると共に、マンドレルに対設する押圧ローラで上
記重合部分を押圧接合することによつて螺旋状の
管体に形成すると同時に、上記芯材の封入によつ
て管体の周面に螺旋状の突条を形成したコルゲー
ト管を製造することができるのである。しかも、
この製造は上記帯状体並びに芯材を連続的に供給
し捲回することによつて扁平な帯状体と可撓性の
芯材から所要の扁平強度を有したコルゲート管を
連続的に製造できるのであり、またこの製造法に
よれば帯状体の肉厚、幅、回転マンドレルの外
径、芯材の断面形状及び押圧ローラのピツチ等を
選択することによつて任意の径のコルゲート管を
得ることができる。 そして、本発明によつて得られるコルゲート管
は管体の外表面にのみ螺旋状の突条を突出させ、
管内壁面は平滑面となるため、従来の波形コルゲ
ート管の如く流体の流れの抵抗が小さく、沈澱物
の堆積の虞れも小さいので排水管等として好都合
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す製造過程の説
明斜視図、第２図は芯材に帯状体を一重に被せて
螺旋状の突条を形成した場合の管体の部分断面
図、第３図は芯材に帯状体を二重に被せて螺旋状
の突条を形成した場合の管体の部分断面図であ
る。 １はマンドレル、２は帯状体、３は芯材、５は
押圧ローラ、９は螺旋状の突条である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 回転マンドレルの周面に合成樹脂の溶融した
   帯状体を螺旋状に捲回し、この捲回に当つて先に
   捲回した帯状体の部分に対し後から捲回する帯状
   体の部分の一部が重合するように供給すると共
   に、該帯状体の供給に併せて上記重合する重合面
   間に帯状体の長さに沿つて所要の断面形状を有す
   る可撓性芯材を供給し、これを封入したのち、上
   記回転マンドレルの周面に並行して対設する押圧
   ローラにて上記可撓性芯材を封入した重合部分を
   押圧接合し、これによつて螺旋管に形成すると同
   時に、該螺旋管の外周面に可撓性芯材の封入によ
   る重合部分の盛り上りによつて螺旋状の突条を長
   さの全長に亘つて形成するようにしたことを特徴
   とするコルゲート管の製造法。