JPH03251427A

JPH03251427A - 非円形合成樹脂管、その製造方法及び装置

Info

Publication number: JPH03251427A
Application number: JP5034090A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Kameda; 清亀田; Shuzo Kimura; 木村　修三
Original assignee: Dainippon Plastics Co Ltd
Current assignee: Dainippon Plastics Co Ltd
Priority date: 1990-02-28
Filing date: 1990-02-28
Publication date: 1991-11-08

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は非円形合成樹脂管、その製造方法及び装置に関
し、更に詳しくは、非円形例えば、卵形、長円形（楕円
形）、三角形等の断面形状を有する合成樹脂管、その製
造方法及び装置に関する。

（ロ）従来の技術通常の合成樹脂管は断面形状がほぼ円形である。

しかし、上水道管（給水管）、下水道管（排水管）等の
如く土中に埋設するために大きな圧力を受ける合成樹脂
管としては、非円形管、いわゆる卵形管が用いられてい
る（例えば、日本下水道協会規格としてＪＳＹＡＳ　Ｋ
−３：管径平均１００−３５０ｍｍ’　、同に−４：　
２００−５００ｍｍ’）。

（ハ）発明が解決しようとする課題しかし、これらの卵形管は、いずれもグイ（口金）より
管の断面形状に略等しい溶融状態で筒状の管を軸方向に
押出して形成され、従って得られた卵形管を構成する合
成樹脂管は、合成樹脂材料の分子配列方向が軸方向に配
向されるので、卵形管にすることで向上が期待される座
屈強度が必ずしも十分上がらないという問題があった。

また、大きな径の卵形管を製造しようとすれば、それだ
け大きなダイか必要で、それに伴って大きな装置が必要
であった。例えば、管径平均３０００ｍｍ−のものを製
造することは経済的に合わないという問題があった。

（ニ）課題を解決するための手段及び作用この発明は、
溶融状態の合成樹脂帯状体を螺旋状に捲回しつつ先に捲
回した合成樹脂帯状体の部分に対して後から捲回する合
成樹脂帯状体の部分の一部を連続的に重ね合わせ断面形
状を均一な非円形としてなる非円形合成樹脂管である。

すなわち、この発明は、管の断面形状を均一な非円形と
し、しかもその管を、溶融状態の合成樹脂帯状体を螺旋
状に捲回して構成されるので、非円形とする事によって
得られる高い座屈強度を更に高めようとするものである
。

非円形合成樹脂管としては、卵形、長円形（楕円形）、
三角形等のらのが挙げられるが、卵形のものが尖った部
分を下にして土中に埋設すれば、内部の底を流れる流体
の流速が早まるので好適に採用される。

一このような非円形合成樹脂管は次のような製造方法及び
その装置で製造できる。

ａ）回転するマンドレルの周囲に押出機から溶融状態の
合成樹脂帯状体を供給して一部を重ね合わせるように螺
旋状に捲回し連続して合成樹脂管を得ることよりなる合
成樹脂管の製造方法において、マンドレルの外周の断面形状を非円形とし、かつ、マン
ドレルの外周面各部の周方向接線速度とこれに対応する
外周面各部での合成樹脂帯状体の供給量とをほぼ比例さ
せることよりなる非円形合成樹脂管の製造方法。

ｂ）溶融状態の合成樹脂帯状体を押し出す合成樹脂押出
手段と、この押出手段により得られる帯状体を螺旋状に
捲回しつつ先に捲回した帯状体の部分に対して後から捲
回する帯状体の部分の一部を重ね合わせ合成樹脂管を連
続して形成する回転マンドレル及び回転駆動手段とを備
えた合成樹脂管の製造装置において、回転マンドレルの外周断面形状が非円形であり、回転駆
動手段が、回転マンドレルを回転させる駆動モータと、
このモータの回転速度を回転マンドレルの外周断面形状
に対応して調整し回転マンドレルの外周面各部の周方向
接線速度を全周についてほぼ等速度にする回転制御手段
とからなる非円形合成樹脂管の製造装置。

一方、合成樹脂管の製造方法として、回転するマンドレ
ルの周囲に押出機から溶融状態の合成樹脂帯状体を供給
して一部を重ね合わすように螺旋状に捲回し連続して合
成樹脂管を得る方法が知られている（例えば、特公昭４
４−３０３９９号公報）。この方法で得られた合成樹脂
管は、合成樹脂材の流れが螺旋状であって、材料力学的
に座屈強度が高く、その点好ましいのであるが、製造上
、マンドレルを均一回転させる必要があるために、円形
にならざるを得なかった。

（ホ）実施例以下図に示す実施例に基づいてこの発明を詳述する。な
お、この発明はこれによって限定されるものではない。

ます第１図（ＡＸＢ）において、卵形合成樹脂管１は、
基管部２とソケット管部３とからなる。いずれの部分も
断面は第１図（Ｂ）のごとく非円形、更に具体的には、
卵形である。この卵形合成樹脂管ｌは、右端部分と、同
一寸法仕様のもう１つの卵形合成樹脂管のソケット管部
とを連結することによって長い管とし、例えば土中に埋
設され、下水道管として用いられる。この場合、上下方
向を第１図（Ｂ）の状態で埋設され、尖った部分を下向
きに配される。従って卵形合成樹脂管ｌの内部を流れる
下水は、わずかな水量でも高い水位で流れることができ
るので、流路抵抗か小さく、大きい流速で流れ、結局、
固形物が浮上しやすく、小流量、低勾配の配管時に効果
的である。

またこの卵形合成樹脂管ｌは、長径方向を垂直方向に配
しているので、最も大きな上方からの土の圧力に耐え、
しかもその耐圧効果はその管が、単にノズルからの押し
出しで構成されたものではなく、後述するごとく、溶融
状の合成樹脂帯状体を螺旋状に捲回して形成されている
ので、更に高められ、結局、少ない材料で所望の耐圧を
有する下水道管として使用できる。

ここで第２図及び第３図（Ａ）（Ｂ）を用いて、その卵
形合成樹脂管ｌの製造方法及び装置を説明すれば、装置
４は、溶融状態の合成樹脂帯状体５を押し出す合成樹脂
押出機６と、この押出機により得られる帯状体５を螺旋
状に捲回しつつ先に捲回した帯状体５の一部を重ね合わ
せ合成樹脂管を連結して形成する回転マントルルアと、
この回転マンドレルの回転駆動手段８とから主としてな
る。

押出機６は、台車９上を車輪１４により回転マンドレル
７の軸方向とは略直角方向で水平に移動可能な架台ＩＯ
に据付けられ、回転マンドレル７に遠・近移動できる。

なお、１１は溶融状態の合成樹脂帯状体５を回転マンド
レル７に押圧するための押圧ロール、Ｉ２はグイ、Ｉ３
は原料供給口である。また１５は架台ＩＯ上に固定され
たサーボモータで、ベルト１６を介してピニオン１７に
回転動力を伝える。

一方、台車９は、床上を車輪１８で回転マントレル７の
軸方向に平行に走行可能であり、その台車」二には、上
記ピニオン１７と係合するレールラック１つと、上記車
輪１８を駆動させるサーボモータ２０とを備えている。

なお、＋８ａは非駆動用車輪、２１は床のレールである
。

次に回転マンドレル７は、特に第３図（Ａ　ＸＢ　）に
示すごとく外周面の断面形状を卵形とする中心の部分２
２と、その一端に胴巻き状に形成された隆起部分２３と
、両端から軸方向に突出する外周面の断面形状を円形と
する受は部分２４とからなり、この受は部分に２回転可
能にマンドレル架台２５上に水平に保持されている。な
お、２５２βは受は部分２４を支持するローラて、一方
のローラ２５はマンドレル架台２５ａ上に設置されたサ
ーボモータ２７よりベルト２８を介して回転動力を受け
、その回転動力を回転マンドレル７の受は部分２４に伝
達する。

ところで回転駆動手段８はｔ記す−ボモータ２７と、こ
のサーボモータの回転速度を回転マンドレルの外周断面
形状に対応して調製する回転制御手段２９とからなり、
この回転制御手段は回転マンドレル７の回転位置センサ
３０と、この位置センサからの位置信号を受けてサーボ
モータ２７に回転速度を指示する制御回路３１とからな
る。

この制御回路は更に他のサーボモータ１５．２０にチ埠
宜回転速度を指示し、押出機６にもその作動を指示する
。

次に以上の構成からなる非円形合成樹脂管の製造装置４
の作動を説明し、併せて製造方法を説明する。

まず回転マンドレル７の回転位置を位置センサ３１）に
よって検知しく例えば回転マンドレルの尖った部分に反
射板を埋め込んで、それを光電管などで確認する。）、
その検知信号を受けた制御回路３１（ネ、サーボモータ
２７に回転マンドレル７の同速卯を所定値にするための
適切な回転速度を指令する。同時に制御回路３１は、サ
ーボモータ１５に適切な回転を指示し、それによってレ
ールラック１９上にピニオン１７を走行させ、ダイ１２
及び押圧ロール１１を回転マンドレル７の表面に等距離
に保持する。

更に制御回路３１は、サーボモータ２０に等速回転を指
示し、合成樹脂帯状体５を回転マンドレル７上に螺旋状
に捲回させ、回転マンドレル７の断（２）形状、つまり
卵形に対応する断面形状卵形の合成樹脂管ｌを製造する
。

得られた卵形合成樹脂環ｌは、文字どおり断面形状が卵
形であるが、板厚が外周の各部で均一であり、長径方向
でも高い座屈強度が得られる。

すなわち、卵形回転マンドレルに溶融状態の帯状体を螺
旋状に捲回し、合成樹脂管を得る場合は、回転マンドレ
ルの回転か、通常、等速回転であるから、断面卵形の尖
った部分などは、外周の接線速度が大きいので薄肉とな
り、従って長径方向には重層強度が弱くなる。結局力学
的に大きい座屈強度が得られるはずの卵形管が実際の成
形品では座屈弛度が小さいという問題があるわけである
。

かくして卵形合成樹脂管ｌは、各局の各部で板厚が均一
であるので、その問題が解決できる。

なお、回転マンドレル７から合成樹脂管１を分離するに
は、第８図（Ａ）〜（Ｄ）のごとく、回転マンドレル７
の外周構成壁の一部構成壁３２を蝶番３５を中心に内側
へ折り込み、更にその折り込みによって形成された空間
を利用して蝶番３６を中心に上慴成壁３３を内側へ折り
込んで、最終的に回転マンドレル７の断面形状を縮小さ
せるわけである。３７．３８は。各構成壁３２．３３を
折り込むためのオイルノリンダーである。

ところで、回転マンドレル７の回転とダイ１２との位置
関係は、上述のごとく回転マンドレル７の回転（こ伴っ
てダイ１２を水平移動さ仕ることによって、回転マンド
レル７の表面に等距離になるように一部されている。こ
の関係を第４図（Ａ）に示す。なお、このような両者の
等距離の関係は、逆に回転マンドレル７を水平移動させ
ても得られることはもちろんである。

以上の実施例とは異なり、回転マンドレルにおける受は
部分（回転マンドレルの回転軸部分）の位置を、第４図
（Ｂ）のごとく卵形における長径の繁中心に配すること
もできる。

１１２卵形合成樹脂管の製造装置４によれば、上述のごとく制
御回路３Ｉの制御により回転マンドレルの外周の接線速
度を外周各部で均一にすることができるが、これは機械
的な方法でも可能である。

すなわち、卵形回転マンドレルと外周形状が同じ卵形溝
カム（等速回転）を使用してその溝により卵形回転マン
ドレルとの距離を等しく保ち、更に卵形回転マンドレル
を受はローラ（等速回転）を接触させて回転させると、
受はローラの周速度に対応する均一な接線速度が得られ
る。

更に卵形合成樹脂管は、以上のごとき表面が平らな直管
にかぎらず、第５図及び第６図（Ａ）に示すように、表
面に螺旋状の凸条３９を形成することもでき、しかも凸
条の中に補強用線状部材としての管状体４０をインサー
トできる。この管状体４ｑを、例えば、第９図のごとく
、送りローラ４１によってダイ４２中に送り込み、溶融
状態の合成樹脂帯状体５ｂと共に回転マントルルアへ螺
旋状に捲回させ、それによって凸条３９の中に管状体４
ｑをインサートできるわけである。なお、卵形合成樹脂
管としては、第６図（Ａ）のごとき、螺旋凸条を表面に
有するものに、更に第６図（Ｂ）のごとく、比較的薄い
平板帯状体４４を溶融状態で重ねて螺旋状に捲旋状に捲
回させてもよい。

車た、第６図（Ｃ）のごとく、予め薄い平板帯状体４５
を回転マンドレルに溶融状態で一部を重ねて蝉旋体に捲
回させて卵形合成樹脂管４６を形成し、次いでその卵形
管４６の周囲に屈曲した帯状体４７をやはり溶融状態で
一部を重ねて螺旋状に捲回させ、卵形管４６の周囲に螺
旋凸条４８を形成することもできる。さらに第７図（Ａ
ＸＢＸＣ）（Ｄ）に示すごとく、屈曲した帯状体４９だ
けを溶融状態で一部を重ねて螺旋状に捲回させて、内周
面が平らで、外周面に螺旋凸条５０を有する卵形合成樹
脂管５１を得ることもできる。

（へ）非明の効果この発明によれば、管の断面形状を均一な非円羽とし、
しかもその管を、溶融状態の合成樹脂帯状体を螺旋状に
捲回して構成されるので、非円形とすることによって得
られるべき高い座屈強度を更に高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）はこの発明に係る非円形合成の樹脂管の一
実施例を示す正面図、第１図（Ｂ）は、その拡大側面図
、第２図はその合成樹脂管の製造装置例を示夛゛構成説
明図、第３図（Ａ）はその製造装置で用いられる回転マ
ンドレルの使用状態説明正面図、第３図（Ｂ）はその回
転マンドレルの一部破断正面図、第４図（Ａ）は回転マ
ンドレルの回転とダイの往復移動との関係を説明する説
明図、第４図（Ｂ）は稗の例を示す第４図（Ａ）相当図
、第５図は他の実輿例を示す第１図相当図、第６図（Ａ
）はその要部断面図、第６図（Ｂ）、（Ｃ）は更に池の
実施例をそれぞれ示す第６図（Ａ）相当図、第７図（Ａ
）は更にもう１つの池の実施例のカットサンプルを示す
第１図相当図、第７図（Ｂ）はその断面図、第７図（Ｃ
）は同じく側面図、第７図（Ｄ）は面図のＤ部拡大図、
第８図（Ａ）は回転マンドレルの要部の構成説明側面図
、第８図（Ｂ）は同じく斜視図、第Ｑ　ＩＩ（Ｃ）はそ
の異なる状態を示す第８図（Ａ）相当図、第８図（Ｄ）
は第８図（Ｃ）に対応する異なる状態を示す第８図（Ｂ
）相当図、第９図は第５図及び第６図（Ａ）に示す非円
形合成樹脂管の製造時の回転マンドレルとグイとの関係
を示す構成説明図である。）・・・・・卵形合成樹脂管、・・卵管合成樹脂管の製造装置、・合成樹脂帯状体、６・・・・・・合成樹脂押出機、・
−転マンドレル、８・・・・回転駆動手段、２０．２７
　　・・・・サーボモータ、・・・回転制御手段、３０
・・・・・・位置センサ、・・・・・制御回路。嘩第７図（Ｄ） −１７５− 第７図（Ｂ）平成３年平成２年特許願第５０３４０号発明の名称非円形合成樹脂管、その製造方法及び装置代表者８日ンビル内容（１）明細書第９頁第１１行の「受は部分に」を「受は
部分にてＪに訂正する。（２）同書第９頁第１２行の「２５上に」を「２５ａ上
にＪに訂正する。（３）同書第１２頁最下行の「できる。」を「できる。なお、第４図（Ａ）（Ｂｌ　において、Ｓはダイ１２の
ストローク値を示し、結局回転マンドレルの長径と短径
との差〔第４図（Ａ）］　、又は回転マンドレルの長径
と短径との差の半分〔第４図（Ｂ）〕に相当する。」に
訂正する。（４）図面の第２図を別紙のとおり訂正する（番号２５
の一方を２５ａに訂正）。（５）図面の第９図を別紙のとおり訂正する（番号４３
を７に訂正）。補正命令の日付補正の対象

Claims

【特許請求の範囲】１、溶融状態の合成樹脂帯状体を螺旋状に捲回しつつ先
に捲回した合成樹脂帯状体の部分に対して後から捲回す
る合成樹脂帯状体の部分の一部を連続的に重ね合わせ断
面形状を均一な非円形としてなる非円形合成樹脂管。２、断面形状が卵形である請求項１記載の合成樹脂管。３、回転するマンドレルの周囲に押出機から溶融状態の
合成樹脂帯状体を供給して一部を重ね合わすように螺旋
状に捲回し連続して合成樹脂管を得ることよりなる合成
樹脂管の製造方法において、マンドレルの外周の断面形
状を非円形とし、かつ、マンドレルの外周面各部の周方
向接線速度とこれに対応する外周面各部での合成樹脂帯
状体の供給量とをほぼ比例させることよりなる非円形合
成樹脂管の製造方法。４、マンドレルの外周面各部の周方向の接線速度が全周
についてほぼ等速度である請求項３記載の合成樹脂管の
製造方法。５、溶融状態の合成樹脂帯状体を押し出す合成樹脂押出
手段と、この押出手段により得られる帯状体を螺旋状に
捲回しつつ先に捲回した帯状体の部分に対して後から捲
回する帯状体の部分の一部を重ね合わせ合成樹脂管を連
続して形成する回転マンドレル及びその回転駆動手段と
を備えた合成樹脂管の製造装置において、回転マンドレルの外周断面形状が非円形であり、回転駆
動手段が、回転マンドレルを回転させる駆動モータと、
このモータの回転速度を回転マンドレルの外周断面形状
に対応して調整し回転マンドレルの外周面各部の周方向
接線速度を全周についてほぼ等速度にする回転制御手段
とからなる非円形合成樹脂管の製造装置。