JPH05254055A - 金属複合管の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 予備成形により得られた半円筒状金属板を円
筒状に成形するに当たり、成形治具の磨耗が極めて少な
く、長期にわたって安定して高精度の金属管が得られ、
その内部の樹脂層の偏りも生じず、もって高精度の金属
複合管を効率的に製造する方法を提供する。 【構成】 半円筒状金属板の開口部から溶融樹脂押出用
の円筒状の金型を挿入し、この金型の外方に、凹曲面を
持つ少なくとも２個の回動自在の成形ロールを、その回
転軸が半円筒状金属板の軸線に直交する軸に対して少な
くとも当該半円筒状金属板の軸線に層方向に所定の角度
傾斜した状態で配置して、この成形ロールによって半円
筒状金属板を樹脂押出用金型の外周面に押しつけること
によって成形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、給水・給湯管、あるい
は冷温水を使用する機器等における配管等として、耐食
性、耐薬品性等を向上させる目的で金属管の少なくとも
内面を合成樹脂によって被覆した、いわゆる金属複合管
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】金属管の内面を合成樹脂でライニングし
た金属複合管の製造方法としては種々のものがあるが、
なかでも、帯状金属板をその両側縁部を突き合わせ、あ
るいは重ね合わせるように円筒状に成形し、その突き合
わせ部もしくは重ね合わせ部を溶接等により互いに接合
して金属管を連続的に製管しつつ、その内面に溶融樹脂
を押し出すことによって被覆する方法は、あらかじめ金
属管および樹脂管を製造して、金属管内に樹脂管を挿入
して両者を接着剤で接合する等のバッチ式の製造方法等
に比して、特に製造効率およびスペース効率の点で優れ
ている。

【０００３】このような連続製管および樹脂の押出被覆
による製造方法では、従来、図５に断面図で例示するよ
うに、帯状金属板を予備成形して半円筒状金属板１００
とした後、この半円筒状金属板１００の開口部から、溶
融樹脂通流路１０１ａおよびその先端の樹脂吐出口１０
１ｂが形成された樹脂押出金型１０１を挿入し、この金
型１０１の内部を通してその前方にサイジングコア１０
２を至らせている。樹脂押出金型１０１の外側には、半
円筒状金属板１００の開口部近傍を押圧して金型１０１
の外周上面に押しつけ、円筒状に成形するための耐熱樹
脂製のライナー１０３を配置して、ここで金属板の両側
縁部を互いに突き合わせ、あるいは重ね合わせた後、そ
の部分を溶接機１０４等で接合して金属管１０５を得て
いる。そして、この金属管１０５の内面に樹脂吐出口１
０１ｂから溶融樹脂を円筒状に押し出し、この樹脂を内
側からサイジングコア１０２で押圧することによって所
定厚さの樹脂層を持つ金属複合管１０６を得ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、以上のよう
な耐熱樹脂製のライナー１０３により半円筒状金属板１
００の開口部を樹脂通流金型１０１の外周面に押圧する
ことで円筒状に成形する方法では、ライナー１０３が全
体的にもしくは局所的に磨耗して、得られる金属管１０
５の外径寸法にばらつきが生じるという問題がある。ま
た、ライナー１０３の磨耗によって金属管１０５の成形
に偏りが生じ、複合管１０６の樹脂層の肉厚が周方向に
一定とはならないという問題もある。そして、これらの
点に基づいてライナー１０３の磨耗がある程度以上大き
くなった場合にはこのライナー１０３の取り替えが必要
となることから、ライナー１０３の消耗が激しく、か
つ、この取り替え時には製造ラインが停止することもあ
って、コストアップの要因となっている。

【０００５】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
ので、予備成形により得られた半円筒状金属板を円筒状
に成形するにあたり、使用治具の磨耗が極めて少なく、
長期間安定して高精度の金属複合管を製造することので
きる方法の提供を目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の金属複合管の製造方法では、帯状金属板を
予備成形して得られた半円筒状金属板の開口部から、溶
融樹脂の通流路と吐出口を持つ円筒状の樹脂押出金型を
この円筒状金属板の軸線に沿ってその内部に挿入し、こ
の金型の外方には、凹曲面を持つ少なくとも２個の回動
自在の成形ロールを、その回転軸が半円筒状金属板の軸
線に直交する軸に対して少なくとも当該半円筒状金属板
の軸線に沿う方向に所定の角度傾斜した状態で配置し、
この成形ロールにより半円筒状金属板を上記金型の外周
面に押しつけることによって円筒状に成形する。

【０００７】

【作用】成形ロールを用いて、半円筒状金属板をその内
部に挿入された樹脂押出金型の外周面に押しつけて円筒
状に成形することにより、ライナーを用いた場合に比し
て型（ロール）の磨耗が著しく減少して所期の目的を達
成できるとともに、成形ロールを上記した方向に傾斜さ
せることによって、半円筒状金属板にはその軸線方向
（進行方向）に直交する方向の分力が作用して、半円筒
状金属板はその内部の樹脂押出金型に対して定常的に一
定の方向に押圧されつつ円筒状に成形される結果、成形
ロールの数を多くせずとも安定的に真円状の成形が可能
となることが確かめられた。

【０００８】

【実施例】図１は本発明を適用した金属複合管製造ライ
ンの模式的構成図である。帯状金属板１０はアンコイラ
ー１から表面処理槽２を経て引き取り及び予備成形機３
内に引き取られ、ここで半円筒状に予備成形される。こ
の予備成形の方法は、たとええば凸曲面と凹曲面を持つ
一対の成形ロール等を用いた公知の方法を採用すること
ができる。

【０００９】このようにして予備成形された半円筒状金
属板１１は、次いで２つの成形ロール４１，４２を持つ
円管成形機４に、両側縁部間の開口部分を上方に向けた
状態で導入されるが、この円管成形機４の上流側には樹
脂被覆装置５が配置されており、後述するように、円管
成形機４はこの樹脂被覆装置５の樹脂押出金型５１と共
同して、半円筒状金属板１１をその両側縁部が互いに突
き合わされた状態、もしくは重ね合わされた状態の断面
真円状の金属筒１２に成形する。なお、６１および６２
は支持ロールである。

【００１０】円管成形機４の下流側には溶接機７が配設
されており、この溶接機７によって金属筒１２はその両
側縁部同士が接合され、金属管１３となる。前記した樹
脂被覆装置５の樹脂押出金型５１は、半円筒状金属板１
１の両側縁部間の開口部からその内部に挿入されてお
り、この樹脂押出金型５１の先端部から溶融樹脂が金属
管１３内に押し出され、これによって金属管１３の内面
が樹脂で被覆され、金属複合管１４が得られる。

【００１１】なお、溶接機７の下流側には、必要に応じ
て管の外面を樹脂で被覆するための外面樹脂被覆装置８
および冷却成形装置９が配設されるとともに、更にその
下流側には、引き取り機１０および切断装置（または巻
き取り機）１１が配設されている。

【００１２】図２は以上の実施例における円管成形機４
および樹脂被覆装置５の近傍の具体的構成を示す側面図
であり、図３および図４はそれぞれ円管成形機４の成形
ロール４１，４２を抽出して示す拡大側面図およびその
Ａ−Ａ矢視図である。

【００１３】樹脂被覆装置５は、本体部５０と、この本
体部５０に片持ち支持された樹脂押出金型５１、および
サイジングコア５２等によって構成されており、樹脂押
出金型５１およびサイジングコア５２が半円筒状金属板
１１の開口部を介して金属筒１２ないしは金属管１３内
に挿入される。

【００１４】樹脂押出金型５１は円筒状の外周面を持
ち、その内部には樹脂通流路が形成されているととも
に、この樹脂通流路の先端には樹脂吐出口が形成されて
おり、この樹脂吐出口は溶接機７による溶接ポイントの
下流側に位置し、ここから金属管１３内に溶融樹脂が円
筒状に押し出される。その溶融樹脂はサイジングコア５
２で金属管１３の内面に押圧され、所定の厚さを持つ樹
脂層となるようにサイジングされる。

【００１５】円管成形機４は、本体部４０と、この本体
部４０に回動自在に支持された一対の成形ロール４１，
４２、この各成形ロール４１，４２を半円筒状金属板１
１に押しつけるためのスライド機構４３，４４等によっ
て構成されている。各成形ロール４１，４２の外周面は
それぞれ所定の曲率を持つ凹曲面によって構成されてお
り、その回転中心軸４１ａおよび４２ａは、それぞれ、
図３に示すように半円筒状金属板１１の軸線Ｌに直交す
る垂直軸Ｖに対して、α°だけ上流側に傾斜している。
また、図４に示すように管の軸方向から見て、一方の成
形ロール４１は、金属板の両側縁部の突き合わせ部もし
くは重ね合わせ部を外周面から押さえ込むように、その
回転中心軸４１ａがβ°だけ傾斜している。

【００１６】なお、６３は押さえロールである。このよ
うな構成において、半円筒状金属板１１は成形ロール４
１と４２によってそれぞれ樹脂押出金型５１の外周面の
半周にわたって押圧される。このとき、各成形ロール４
１および４２がその進行方向に対してα°だけ傾斜して
いるので、半円筒状金属板１１には上方、つまり両側縁
部側に向く力が作用し、定常的に樹脂押出金型５１に対
してその下面側から押しつけられる。この押しつけ力に
より半円筒状金属板１１の進行位置が安定し、その状態
で成形ロール４１，４２により樹脂押出金型５１の外周
面にほぼ全周にわたって押圧されるから、半円筒状金属
板１１は安定して断面真円状に成形され、溶接機７で突
き合わせ部または重ね合わせ部が溶接された後にその内
部に樹脂が押し出される。

【００１７】ここで、成形ロール４１および４２の傾斜
各α°は、３〜１５°程度が好適であり、また、この成
形ロール４１および４２の外周の凹曲面の曲率半径は、
樹脂押出金型５１の半径＋（金属板の厚さ×３）＋０．
３〜０．５ｍｍ程度が適していることが確かめられた。

【００１８】以上のような本発明実施例により、厚さ
０．３ｍｍのアルミニウム合金板を用いて実際に金属複
合管を製造したところ、長期にわたって安定して断面真
円状の金属管が得られ、成形ロール４１，４２の磨耗も
見られず、金属管の外径寸法のばらつきやその内面の樹
脂層の偏りも発生しなかった。

【００１９】比較例として、図６に示すように、樹脂押
出金型２０１の外方に、垂直軸の回りを回動自在で、か
つ、樹脂押出金型２０１の半径よりも板厚分程度の曲率
半径を持つ凹曲面が形成された一対の成形ロール２０
２，２０３を、向かい合わせに設け、この成形ロール２
０２，２０３によって上記と同様の金属板を予備成形し
た半円筒状金属板２００を、樹脂押出金型２０１の外周
面に押圧したところ、成形ロール２０２，２０３の下方
のロール間隙から金属板がはみ出し、良好な成形を行う
ことができなかった。

【００２０】なお、前記した実施例における円管成形機
４の成形ロールの数は、以上のように２個に限定される
ことなく、更にいくつかの成形ロールを追加してもよい
ことは勿論である。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
予備成形された半円筒状金属板を、その開口部から内部
に挿入された樹脂押出金型の外周面に対して少なくとも
２個の成形ロールによって外方から押圧し、かつ、この
各成形ロールの回転軸を、半円筒状金属板の軸線方向と
直交する軸に対して、少なくとも半円筒状金属板の軸線
に沿う方向に所定角度だけ傾斜させた状態で配置してい
るから、半円筒状金属板には定常的にその内部の樹脂押
出金型の外周面に一定方向に押しつけられた状態で進行
しつつ、成形ロールによって押圧されるから、安定して
断面真円状への成形が可能となる。そして、成形ロール
による成形加工であるから、従来のようなライナー加工
に比して型の磨耗が著しく少なく、金属管の外径寸法が
安定するとともに、その内面の樹脂層も偏ることなく均
一な肉厚となる。また、成形ロールの磨耗が少ないこと
から長期にわたって使用することができ、型の交換によ
るロスを削減することができるという利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した金属複合管製造ラインの模式
的構成図

【図２】その円管成形機４および樹脂被覆装置５の近傍
の具体的構成を示す側面図

【図３】その円管成形機４の成形ロール４１，４２を抽
出して示す拡大側面図

【図４】図３のＡ−Ａ矢視図

【図５】従来の金属複合管の製造方法の例を示す断面図

【図６】成形ロールを用いて金属管を成形する方式を採
用した比較例の説明図

【符号の説明】

３ 引き取り及び予備成形機 ４ 円管成形機 ４１，４２ 成形ロール ５ 樹脂被覆装置 ５１ 樹脂押出金型 ５２ サイジングコア ７ 溶接機 １０ 帯状金属板 １１ 半円筒状金属板 １２ 金属筒 １３ 金属管 １４ 金属複合管

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯状金属板の両側縁部を相互に突き合わ
   せ、もしくは重ね合わせるよう円筒状に成形し、その突
   き合わせ部もしくは重ね合わせ部を接合して金属管を連
   続的に製管しつつ、その金属管の内面に溶融樹脂を押し
   出して当該金属板の少なくとも内面を樹脂で被覆する複
   合管の製造方法において、上記帯状金属板を円筒状に成
   形するに当たり、この帯状金属板を半円筒状に予備成形
   した後、その開口部から溶融樹脂の通流路と樹脂吐出口
   が形成された円筒状の金型をこの半円筒状金属板の軸線
   に沿ってその内部に挿入し、この金型の外方には、凹曲
   面を持つ少なくとも２個の回動自在の成形ロールを、そ
   の回転軸が半円筒状金属板の軸線に直交する軸に対して
   少なくとも当該半円筒状金属板の軸線に沿う方向に所定
   の角度傾斜した状態で配置し、この各成形ロールによっ
   て半円筒状金属板を上記金型の外周面に押しつけること
   によって円筒状に成形することを特徴とする金属複合管
   の製造方法。