JPH0358906B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 この発明はコルゲート管の製造装置に関し、更
に詳しくは、大きな耐圧強度を具備しているので
土中に埋設して排水管としてよく用いられるコル
ゲート管、特に表面に螺旋状の凸状部分を有する
コルゲート管の製造装置に関する。

(ロ) 従来の技術 一般にコルゲート管には、管壁の凹・凸形状が
軸対称のものと螺旋状のものとがあり、凹・凸形
状が螺旋状の、つまり螺旋凸条を有するコルゲー
ト管は、例えば、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、その捲回
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なり合うように
供給すると共に、その帯状体の供給に併せて重な
り合う帯状体間に、帯状体の長さ方向に沿つて特
定の断面形状を有する可撓性芯材を供給し、表面
に螺旋凸条を形成して得られる。

そして帯状体の重なり合う部分は、回転マンド
レルの周面に並行して対設された１つの押圧ロー
ラ列（１つのローラ軸に複数のローラが取付けら
れいる）によつて押圧接合され、それによつて一
体のコルゲート管に成形されるか（特開昭56−
101832号公報参照）、一本のエンドレスベルトに
よつてコルゲート管の４〜５周を連続して押圧接
合され、それによつて同様一体のコルゲート管に
成形されていた（特開昭53−72082号公報参照）。

(ハ) 発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上述のごとく押圧ローラ列を用
いて帯状体の重なり合う部分を押圧接合する際に
は、押圧ローラ列が１つであり、且つ各ローラの
押圧がほぼ点接触にて行なわれるに過ぎないの
で、長い押圧接合時間がとれず、合成樹脂が硬い
場合は接合性に欠けたり、一方合成樹脂が軟かい
場合は螺旋凸条の断面形状がくずれたりし、所定
の強靭なコルゲート管が得られ難いという問題が
あつた。

一方、１本のエンドレスベルトを用い、コルゲ
ート管の４〜５周について帯状体の重なり合う部
分を連続して押圧接合する際には、ベルトが１本
であるので、帯状体に対する押圧力はベルト全体
について均一にならざるを得ない、しかしながら
帯状体は、コルゲート管の軸移動方向に高い温度
の溶融状態から低い温度のやや硬い状態に変化し
ており、均一に押圧されると高い温度の溶融状態
では押圧力が強過ぎて肝心の螺旋凸条がくずれる
か、やや硬い状態では押圧力が弱過ぎて重なり合
う部分の接合が十分に行えないという問題があつ
た。またエンドレスベルトは通常ゴム系の材料が
用いられ、その材料が、たとえ耐熱性であつたと
しても、高温の帯状体と接触する時間が長いの
で、耐久性に欠けるという問題があつた。

(ニ) 問題点を解決するための手段及びその作用 この発明は () 溶融状態の合成樹脂帯状体を押し出す合成
樹脂押出機と、この押出機あるいは別の押出機
から前記合成樹脂と同一もしくは異なる合成樹
脂の可撓性補強材、又は予め成型された可撓性
補強材を押し出す補強材の押出機と、合成樹脂
押出機からの帯状体を螺旋状に捲回しつつ、そ
の帯状体の内部もしくは裏面に帯状体の長手方
向に沿つて、補強材の押出機からの可撓性補強
材を供給して表面に凸条部分を形成し、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せ表面に凸状部分を
有するコルゲート管を形成する回転マンドレル
と、このマンドレル上にコルゲート管が保持さ
れている間、凸条部分及び／又はその凸条部分
の間に形成されている凹条部分に、少なくとも
コルゲート管の1/4〜1/2周ごとに順次断続的に
係合し、コルゲート管の帯状体の重ね合せ部分
を押圧する複数のエンドレスベルトとからなる
コルゲート管の製造装置、及び () 溶融状態の合成樹脂帯状体をその断面が屈
曲状又は中空状になるように押し出す合成樹脂
押出機と、この合成樹脂押出機からの帯状体を
螺旋状に捲回しつつ、その帯状体の内部もしく
は裏面に帯状体の長手方向に沿つて補強用空間
部を区画形成して表面に凸条部分を形成し、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せ表面に凸条部
分を有するコルゲート管を形成する回転マンド
レルと、このマンドレル上にコルゲート管が保
持されている間、凸条部分及び／又はその凸条
部分の間に形成されている凹条部分に、少なく
ともコルゲート管の1/4〜1/2周ごとに順次断続
的に係合し、コルゲート管の帯状体の重ね合せ
部分を押圧する複数のエンドレスベルトとから
なるコルゲート管の製造装置である。

要するに、この発明は、特定の複数のエンドレ
スベルトによつて、コルゲート管の1/4〜1/2周の
凸状部分及び／又は凹状部分を順次断続的に係合
押圧できるようにし、それによつて帯状体を十分
時間をかけて押圧接合しながら、コルゲート管の
軸移動の各段階での押圧力を調整できるようにし
（軟らかいところでは押圧力は小さく、硬いとこ
ろでは押圧力を大きくする）、合成樹脂の軟・硬
にかかわらずコルゲート管の少なくとも接合性が
良好で、併せて整形性を良好とし、強靭なコルゲ
ート管が得られるようにするものであり、更に複
数の別々のエンドレスベルトを用いているので熱
の影響を各ベルトに分散でき、それによつてエン
ドレスベルト寿命が延び、エンドレスベルトの交
換の手間も少なくできる。

この発明においてエンドレスベルトは、複数用
いられ、各エンドレスベルトがコルゲート管の凸
条部分及び／又は凹状部分に係合押圧する範囲
は、コルゲート管の1/4〜1/2周である。そしてそ
れらの各エンドレスベルトの係合押圧を順次断続
的に行なう。ここで各エンドレスベルトの係合押
圧の間隔、つまり係合押圧しない間はコルゲート
管の1/6〜１周が好ましい。そしてエンドレスベ
ルトは全体としてコルゲート管がマンドレル上に
ある間、できるだけ係合押圧してもよいが、係合
押圧の合計長さをそのうちの２周（螺旋角度２×
360度）〜５周の間、より好ましくは３〜４周の
間コルゲート管の凸状部分及び／又は凹状部分を
係合押圧する。この際コルゲート管に対する各エ
ンドレスベルトの係合押圧方向が同一方向になる
ように行なわれてもよいし、交互に反対方向にな
るように行なわれてもよい。もちろんこれらの各
エンドレスベルトによる係合押圧は、最初の捲回
からのほか、最初の２〜３周の後で行つてもよ
い。なお重ね合せ部分を直接押圧できるようにエ
ンドレスベルトの断面を決めるのが望ましい。

以上のような構成の各エンドレスベルトは、溶
融状態で高温の合成樹脂にわずかではあるが接触
することになるので、本来の強靭性と可撓性のほ
かに耐熱性を備えるのが望まれる。具体的な材料
例としては適宜布をゴムで張り合せたものが挙げ
られるが、特にゴムとしては耐熱性ゴムが用いら
れる。もちろん、このようなエンドレスベルトは
冷水、冷風などによつて冷却されるのが好まし
い。その他のエンドレスベルトの材料例として
は、硬質ゴム、合成樹脂、皮革など、更にはアル
ミニウム、アルミニウム合金などの金属が挙げら
れる。

この発明において、円筒状のマンドレルは、押
出機から溶融状態で供給される合成樹脂帯状体の
一部を重ね合すように螺旋状に捲回して一方向に
連続的にコルゲート管を送り出し形成する。従つ
て円筒状のマンドレルは、具体的には円筒状のマ
ンドレルの胴面に斜めに（軸方向に対して斜め
に）多数の回転子が回転自在に支持されるか、マ
ンドレルを、円筒状に配列された細い円筒体によ
つて構成し、それらの細い円筒体が互いに平行で
斜めに（マンドレルの仮想円筒軸に対して）配列
される。更に円筒状のマンドレル自体がコルゲー
ト管を一方向に送り出す機能を有しない場合は、
そのマンドレル自体を軸方向にレール等で横方向
に移動させるか、マンドレルを固定とし合成樹脂
押出機をレール等で横方向に移動させてもよい。

更にこの発明は、他の一つの観点によれば、特
定の構成を備えたコルゲート管自体を提供するも
のである。

すなわち、そのコルゲート管は、合成樹脂帯状
体を螺旋状に捲回しつつ、帯状体の内部もしくは
裏面に帯状体の長手方向に沿つて可撓性補強材を
挿入又は補強用空間部を区画形成してコルゲート
管の表面に凸条部分を形成したものである。そし
てこのコルゲート管は、製造時に凸条部分及び／
又は凹条部分を複数のエンドレスベルトによつて
コルゲート管の1/4〜1/2周ごとに順次断続して係
合押圧されているので、帯状体の重ね合せ部分の
押圧接合と凸条部分の形成が十分に行なわれ、従
つて特に強靭性が要求される排水管として好適に
利用できる。

(ホ) 実施例 以下図に示す具体例に基づいてこの発明装置を
詳述する。なお、これによつてこの発明装置が限
定されるものではない。

まず第１図において、コルゲート管の連続製造
装置１は、溶融状態の合成樹脂帯状体Ａを連続的
に押し出す合成樹脂押出機２と、可撓性補強材と
しての合成樹脂管状体Ｂを連続的に押し出す補強
材押出機３と、これらの両押出機から供給される
帯状体Ａと管状体Ｂとを螺旋状に重ね合せ捲回し
螺旋管Ｃを連続的に形成する回転マンドレル４
と、得られる螺旋管Ｃの重ね合せ部分を押圧し接
合させ且つ後述する螺旋凸条Ｄを整形させるため
のエンドレスベルトの組５とから主としてなる。

回転マンドレル４は、複数本の中空軸６，７…
…を一つの仮想円筒の周面に沿つて所定の間隔を
おいて平行に配設して構成され、各中空軸は図示
しない軸端（第１図の左方）に備えるスプロケツ
トにチエーンを掛けて同一方向に等速回転するよ
うに構成され、それによつて実質的に回転マンド
レル４が回転するようにされている。

エンドレスベルトの組５は、例えばその１つの
エンドレスベルト５ｘが、得られる螺旋管Ｃの螺
旋凹条Ｅ（後述する）の断面形状に対応する断面
を有し、ローラ８ｘ，９ｘ，１０ｘにて移動自在
に支持されている。ここでローラ８ｘ，１０ｘは
共通ローラ軸８ｚ，１０ｚにてそれぞれ回転自在
に支持され、ローラ９ｘは独立ローラ軸９xzに
て左右に移動可能に支持され、それによつて螺旋
管Ｃに対するベルトの押圧力の調整を可能として
いる。すなわち、特に第２図において、ローラ９
ｘの独立ローラ軸９xzは、回転自在にアーム１
１ｘの軸中心に支持され、そのアームは上端をボ
ルトと１３ｘの先端にピン結合され、下端を固定
軸１２ｘにピン結合されている。そしてボルト１
３ｘは後部を固定プレート１４ｘに調整ナツト１
５ｘ，１６ｘにて左右に移動可能に位置決めされ
ている。

なお、他のエンドレスベルト５ｙ……は、独立
ローラ軸（図示省略）にて、上記エンドレスベル
ト５ｘの独立ローラ軸９xzとは別に左右に移動
可能に支持されている点を除いて、そのエンドレ
スベルト５ｘと同様の構成であり、説明を省略す
る。

次に以上の構成を備えたコルゲート管の連続製
造装置１作動を第１〜３図に基づいて説明し、そ
れによりコルゲート管の連続製造方法を説明す
る。

回転マンドレル４を回転させ（実質的に）、そ
の回転マンドレル４の周囲に、合成樹脂押出機２
から溶融状態のポリエチレン樹脂帯状体Ａを供給
すると、その帯状体が螺旋状に捲回されて螺旋管
Ｃを形成する。更にその帯状体Ａが捲回される際
には、帯状体の裏部に、補強材押出機３からポリ
エチレン樹脂管状体Ｂを帯状体Ａの長手方向に沿
つて供給する。かくして螺旋管Ｃの表面には凸状
部分としての螺旋凸条Ｄが表出形成され、実質的
にコルゲート管Ｆの体裁が整う。

また上述の螺旋管Ｃの形成は、先に捲回した帯
状体Ａの部分に対し後から捲回する帯状体Ａの部
分の一部を重ね合せて行なわれ、この重ね合せ部
分がエンドレスベルトの組５の各ベルトによつて
略1/2周ごとに順に押圧され、それによつて接合
される。通常、回転マンドレル４の回転により帯
状体Ａ及び管状体Ｂを引張る速さは、それらの各
体が押し出される速さより早く且つ両体がまだ軟
らかい状態であり、しかも押し出されて後刻々と
硬くなるので、上述の帯状体の重ね合せ部分の接
合は不十分になることが多い。これに対しては、
従来、押圧ローラ又はエンドレスベルトを用いて
重ね合せ部分を押圧しているが、押圧力が均一で
且つ押圧時間（又は距離）が瞬間的又は連続的に
長時間なので、合成樹脂の状態によつては効果が
十分とは言えない。しかるに上述のエンドレスベ
ルトの組５の各ベルトによる断続的な胴巻き状の
押圧、つまり約0.5周の螺旋回転（約360×0.5度）
の断続する押圧によれば、重ね合せ部分の接合が
別々のエンドレスベルト５ｘ，５ｙ……によつて
断続的に行なわれるので帯状体を十分時間をかけ
て押圧接合しながら、コルゲート管の軸移動の各
段階での押圧力を調整できるようにし（軟らかい
ところでは押圧力を比較的小さくし、硬いところ
では比較的大きくする）合成樹脂の軟・硬にかか
ららずコルゲート管の接合性が十分保障される。
またエンドレスベルト５の断面が、螺旋凸条間に
形成されている凹状部分としての螺旋凹条（凹
溝）のそれに対応しているので、所望形状、つま
り第３図のごとく所望の耐圧強度のコルゲート管
Ｆが得られる。特に回転マンドレル４の回転は、
押出された直後では、溶融状態の帯状体Ａ及び管
状体Ｂを引張り状態にしているので、例えば管状
体Ｂが回転マンドレル４の回転軸に平行な方向に
偏平になりやすく、従つて通常耐圧強度の低下が
さけられないが、上述のエンドレスベルトの組５
のベルト５ｘの押圧力の調整及び整形作用によ
り、管状体Ｂの断面が所定の真円形状に維持さ
れ、所望の耐圧強度が得られる。

ここで各エンドレスベルトの組５の各ベルト、
例えばベルト５ｘの、コルゲート管に対する押圧
力は、第２図において、調整ナツト１５ｘ，１６
ｘの締付位置を調整することによつてボルト１３
ｘを略水平に左右移動させ、それによつて強・弱
に調整できる。なお、ボルト１３ｘが通る固定プ
レート１４ｘの通孔は上下方向に長い長孔であ
る。

またエンドレスベルトの組５を、従来の１本の
エンドレスベルトに代えて、第１図のごとく、４
個のエンドレスベルトにて構成すれば、押圧時間
を同一と仮定すれば、少なくとも高温に接する時
間を各エンドレスベルトにつき約1/4にすること
ができ、各エンドレスベルトの寿命を延ばすこと
ができる。

以上の例とは異なり、帯状体の重ね合せと、こ
れらの帯状体の間の管状体の介在の仕方を第４図
のごとく変えることもできる。つまり、帯状体
Aaは１つの横幅で２巻きの管状体Ba，Baを外
側から覆つている（以下、対応する構成の異なる
実施例は、基本の構成に各実施例ごとの符号ａ，
ｂ……を付して示し、説明を省略することがあ
る）。

次に上述のごとき螺旋管を二重管構造に構成す
ることもできる。つまり第５図に示すコルゲート
管の連続製造装置１ｂは、２台の合成樹脂押出機
２ｂ，２′ｂを備え、更に２組のエンドレスベル
ト５ｂ，５′ｂを備えている。そして第５〜６図
のごとくまず回転マンドレル４ｂの周囲に、押出
機２′ｂから溶融状態のポリエチレン樹脂帯状体
A′bを供給し、その帯状体が螺旋状に捲回されて
螺旋管C′bが形成される。そしてこの螺旋管C′b
は螺旋凹・凸条を全く有しない管で、その螺旋状
の重ね合せ部分を第１〜２図と同様のエンドレス
ベルトの組５′ｂの各エンドレスベルト（断面略
長方形）にて押圧し、それによつて接合を確実に
する。次いで、得られた螺旋管C′bの上に、第１
〜２図と同様に、帯状体Abと管状体Bbとが重ね
られる。説明を省略するが、得られるコルゲート
管Fbは第６図に示すごとく、二重管構造である。
なお、Gb，Gbは帯状体A′bの重ね合せ部分であ
る。

以上の各例とは異なり、合成樹脂管状体を帯状
体の内部に挿入して螺旋状に捲回してもよい。す
なわち、第７図において、溶融状態の段階で、合
成樹脂帯状体Ac内部には合成樹脂管状体Bcが挿
入され、図示しない回転マンドレルの周囲に螺旋
状に捲回し螺旋管に形成する。そして一点鎖線で
示すエンドレスベルト５xcによつて帯状体Acの
重ね合せ部分Gcが押圧接合され、且つ帯状体Ac
の螺旋凸条Dcが整形される。なお、帯状体Ac
は、先に成形された管状体Bcを合成樹脂押出機
内に供給し、押出しノズルから管状体Bcを中央
に維持して溶融状態の合成樹脂と共に押出して得
られる。もちろん押出しノズルはその開口断面形
状を帯状体Acの断面に対応して略逆Ｔ字型に形
成している。

更に以上のような螺旋管を、第４図及び第６図
に示すような内側螺旋管の上に（外側に）被せ、
第８図のごとく二重構造に構成することもでき
る。

以下その他のコルゲート管の断面構造例を挙げ
る。

第９〜１１図 第９図は帯状体Aeの裏面に帯状体Aeの長手方
向に沿つて硬質塩化ビニル樹脂のごとき可撓性補
強材Beを挿入している例を示す。なお、第１０
図の例は、帯状体Afの重ね合せ部分Gfを段付き
に構成し、第１１図は可撓性補強材Bgが断面正
方形に構成されている点がそれぞれ特徴である。

第１２〜１４図及び第１５〜１７図 帯状体の断面構造が逆Ｕ字片Hhとこの片の両
端から水平外向に延びる大小水平片Ih，Jhとから
なり、螺旋凹状の底部で両片の結合部と、小水平
片Jhと、大水平片Ihの先端部とが重ね合せられ、
適宜エンドレスベルト（図示省略）により接合さ
れている。第１５〜１７図は帯状体の断面構造が
以上とは異なる３つの例を示す。

第１８〜２０図及び第２１〜２７図 帯状体の断面構造が、逆Ｕ字片Hlとこの片の
一端（右端）から水平外向に延びる水平片Jlと、
他端からやや下向きに延びる傾斜片Ilとからなる
硬質片部、並びにこの硬質片部の下向開口部分を
閉じる硬質片部Klからなる。第２１〜２７図は、
帯状体の断面構造が以上とはわずかづつ異なる例
を示す。

第２８図 帯状体は異形押出しにより中空部Ltを有して
いる。またここで得られるコルゲート管は凸条部
分と凹条部分とが併せてエンドレスベルト５xtに
よつて係合押圧されている。

以上の例とは異なり、一つの合成樹脂帯状体の
内部又は裏面に、同時に２つの可撓性補強材を並
べて挿入し螺旋状に捲回し、それによつて２つの
螺旋凸条を有するコルゲート管を形成してもよ
い。

(ヘ) 発明の効果 この発明によれば、コルゲート管の凸状部分又
は凹状部分を特定の複数のエンドレスベルトによ
つてコルゲート管の1/4〜1/2周ごと順次断続的に
て係合押圧するので、帯状体を十分時間をかけて
押圧接合しながら、コルゲート管の軸移動の各段
階での押圧力を調整できるようにし、帯状体の重
ね合せ部分の押圧接合と凸状部分の整形が十分行
なわれ、それによつて殊に強靭性が要求される排
水管として好適なコルゲート管が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のコルゲート管の製造装置の
一例を示す要部機能説明斜視図、第２図はその装
置のエンドレスベルトの構成説明図、第３図はそ
の装置で得られるコルゲート管の要部縦断面説明
図、第４図は他の例を示す第３図相当図、第５図
は更に他の例を示す第１図相当図、第６〜１１図
はいずれもその他の例を示す第３図相当図、第１
２図は更に他の例を示すコルゲート管の一部側面
説明図、第１３図はそのコルゲート管の縦断面
図、第１４図はその縦断面図の要部拡大断面図、
第１５〜１７図は更に他の例を示す第１４図相当
図、第１８〜２０図は更に他の例を示す第１２〜
１４図相当図、第２１〜２８図は更に他の例を示
す第１４図相当図である。 １……コルゲート管の連続製造装置、２……合
成樹脂押出機、３……補強材押出機、４……回転
マンドレル、５……エンドレスベルトの組、Ａ…
…帯状体、Ｂ……可撓性補強材、Ｃ……螺旋管、
Ｄ……螺旋凸条（凸状部分）、Ｆ……コルゲート
管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 溶融状態の合成樹脂帯状体を押し出す合成樹
   脂押出機と、この押出機あるいは別の押出機から
   前記合成樹脂と同一もしくは異なる合成樹脂の可
   撓性補強材、又は予め成型された可撓性補強材を
   押し出す補強材の押出機と、合成樹脂押出機から
   の帯状体を螺旋状に捲回しつつ、その帯状体の内
   部もしくは裏面に帯状体の長手方向に沿つて、補
   強材の押出機からの可撓性補強材を供給して表面
   に凸条部分を形成し、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
   ね合せ表面に凸状部分を有するコルゲート管を形
   成する回転マンドレルと、このマンドレル上にコ
   ルゲート管が保持されている間、凸条部分及び／
   又はその凸条部分の間に形成されている凹条部分
   に、少なくともコルゲート管の1/4〜1/2周ごとに
   順次断続的に係合し、コルゲート管の帯状体の重
   ね合せ部分を押圧する複数のエンドレスベルトと
   からなるコルゲート管の製造装置。 ２ 溶融状態の合成樹脂帯状体をその断面が屈曲
   状又は中空状になるように押し出す合成樹脂押出
   機と、この合成樹脂押出機からの帯状体を螺旋状
   に捲回しつつ、その帯状体の内部もしくは裏面に
   帯状体の長手方向に沿つて補強用空間部を区画形
   成して表面に凸条部分を形成し、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
   の一部を重ね合せ表面に凸条部分を有するコルゲ
   ート管を形成する回転マンドレルと、このマンド
   レル上にコルゲート管が保持されている間、凸条
   部分及び／又はその凸条部分の間に形成されてい
   る凹条部分に、少なくともコルゲート管の1/4〜
   １／２周ごとに順次断続的に係合し、コルゲート管
   の帯状体の重ね合せ部分を押圧する複数のエンド
   レスベルトとからなるコルゲート管の製造装置。