JPH0639122B2 - 合成樹脂製網状管の製造方法及びその装置 - 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、主として地中に埋設され吸水と排水を目的
として使用される排水管の製造方法及びその装置に関
し、詳しくは吸排水に適した特殊な網目形状を有し、か
つ土圧に耐え得る強度を備えた合成樹脂製網状管の製造
方法及びその装置に関する。

(ロ)従来の技術 従来、この種の排水管は、土中に埋設され管周囲の水を
集めて所定の場所に案内することを目的としており、安
定して吸排水を行うための土圧に対して十分な強度を備
えていることが必要とされる。そしてこの合成樹脂製網
状管における排水効率は、その網目の開口率と密接な関
係があることは広く知られている。

ところで従来の排水管として、簡単な網目構造からなる
合成樹脂製の排水管が利用されており、この種の排水管
は、耐圧強度を高めるべくその縦、横ストランドを太く
したものが開発されている。

また、実公昭51-38022号公報の「合成樹脂製網状管体」
には、排水管の外側胴部にその排水管を構成する縦横ス
トランドより充分太いストランドからなる補強ストラン
ドを螺旋状に巻回して、実質的に網目構造の耐圧強度を
高めた構成の排水管が提案されている。

(ハ)発明が解決しようとする課題 しかしながら上記した前者の排水管では、ストランドの
太さを太くすると開口が減少するため、十分な吸排水効
果が得られず、また排水管の重量が増加して作業性が悪
くなるという問題があり、また逆にストランドの太さを
細くすると土圧に耐えられないという問題があった。

また、後者の排水管では、補強ストランドにより耐圧強
度の問題は解消されたものの、網目構造自体に問題が残
されていた。すなわち、土中に埋設された排水管におい
ては、降雨量が大であっても土中に浸透した雨水を網目
より安定して吸水し、排水管内に雨水の流路を作り、所
定の場所まで案内する役目があるため、高い吸水率を得
るためには網目の開口は大きい方が望ましい。しかし、
網目が大きいと、土や砂粒や腐葉などが網目を通過して
排水管内に侵入するため排水機能が低下したり、最悪な
場合には排水管が詰まるという問題が生じる。一方網目
を小さくすると、土砂によって網目が詰まり吸水ができ
なくなるという問題が生じることである。そして従来の
排水管は、いずれも網目の開口が均一な矩形、菱形、亀
甲形状であり、特に排水管上部の開口は土砂が侵入しや
すい構造であった。

この発明は以上の事情を考慮してなされたもので、上記
問題を解消し、排水効率が良くかつ耐圧強度の高い合成
樹脂製網状管を製造するための方法及びその装置を提供
する。

(ニ)課題を解決するための手段および作用 この発明は、押出成形により網状ストランドからなる管
体を製造する合成樹脂製網状管の製造方法において、多
数の吐出孔を所定のピッチで輪状に配列形成した内層側
ストランド押出し用の内側ノズルおよび該内側ノズルの
周囲に同軸に嵌め込まれ前記吐出孔に近接対応して多数
の吐出孔を輪状に配列形成してなる外層側ストランド押
出し用の外側ノズルにおける少なくとも一方のノズル
を、該一方のノズルの吐出孔配列ピッチ以上の弧長を振
幅として振り子移動させ、振り子移動するノズルから押
出される各ストランドを、深い略Ｖ字状に蛇行させた状
態で他方ノズルから押し出されるストランドと一体に溶
着させて相互に網目を成形し、かつ全体を管状に整え、
管状に整えられた網状管の外側胴部に、網状管のストラ
ンドより充分に太いストランドからなる第２のストラン
ドを、螺旋状に胴巻着させ管体を得る合成樹脂製網状管
の製造方法、並びに、多数の吐出孔を所定のピッチで輪
状に配列形成してなる内層側ストランド押出し用の内側
ノズルと、内側ノズルの周囲に同軸に嵌め込まれ前記吐
出孔に近接対応して多数の吐出孔を輪状に配列形成して
なる外層側ストランド押出し用の外側ノズルと、吐出孔
配列ピッチ以上の弧長を振幅として少なくとも一方のノ
ズルを振り子移動させ、振り子移動するノズルから押し
出される各ストランドを深い略Ｖ字状に蛇行させた状態
で他方ノズルから押し出されるストランドと一体に溶着
させ網状のストランドを成形する振り子移動手段と、内
側ノズルからストランド押出し側に円柱または円筒状に
突設され押出される網状のストランドを円筒状に整える
手段と、円筒状に整えられた網状管の外側胴部に、網状
管のストランドより充分に太いストランドからなる第２
のストランドを押し出し、螺旋状に胴巻着させる第２ノ
ズルと、熔融合成樹脂を前記各ノズルへ供給する熔融合
成樹脂供給手段とを備えてなる合成樹脂製網状管の製造
装置である。

すなわち、この発明は、一方ノズルから押出される各ス
トランドを深い略Ｖ字状に蛇行させて他方ノズルから押
し出されるストランドと一体に融着させ、押出し方向に
連続して成形することにより複雑な網目形状を備えた網
状管を成形し、さらに網状管の外側胴部を、網状管のス
トランドより充分に太い第２のストランドにて巻着して
補強する構成を採り、それによって土砂による目詰まり
を防止でき、通水性に優れ、かつ耐圧強度の高い網状管
を製造できるようにするものである。

(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、これによってこの発明は限定されるものではない。

まず第１図〜第３図において合成樹脂製網状管の製造方
法１は、内側ノズル板２とマンドレル３を備えた柱状の
センターシャフト４と、外側ノズル板５を備えセンター
シャフト４を収納するダイス６と、ダイス６に接続され
る第１の押出成形機７と、センターシャフト４を振り子
移動させる駆動装置８と、第２ノズルとしての補強スト
ランド巻着装置９とから主として構成されている。１０
は後述する押出し流路である。

この発明に適用できる最も好ましい熱可塑性樹脂として
は、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂があるが、
これらの樹脂に限らず、ポリオレフィン、ポリスチレ
ン、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ＰＶＣ樹脂、メタアクリル
樹脂、ふっそ樹脂などで例示されるいわゆる汎用プラス
チックスはもとより、ナイロン、飽和ポリエステル樹
脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリ
アセタール樹脂、ポリスルホン、変性ポリフェニレンエ
ーテル樹脂などで示されるエンジニアリングプラスチッ
クスを適用することもできる。

内層側ストランドＰ₁を押出すための内側ノズル板２
は、ボルト１１によってセンターシャフト４に装着され
る円環状の部材からなり、多数の吐出孔を所定のピッチ
で輪状に配列形成している。また、外側ストランドＰ₂
を押し出すための外側ノズル板５は、ボルト１２によっ
てダイス６に装着される円環状の部材からなり、内側ノ
ズル板２の周囲に同軸に嵌め込まれ、内側ノズル板２の
吐出孔に近接対応して多数の吐出孔５ａを輪状に配列形
成している。

ダイス６はセンターシャフト４を収納し、ダイス６とセ
ンターシャフト４との間には熔融合成樹脂の押出し流路
１０が形成される。そのダイス６はダイヘッドとアダプ
ターからなるダイス支持手段（図示しない）によって支
持される。

マンドレル３はセンターシャフト４のストランド押出し
側面にネジ止めされる筒状部材からなり、内側ノズル板
２および外側ノズル板５の各吐出孔２ａ，５ａから押し
出されるストランドと円筒状に整えるためのものであ
る。熔融樹脂供給手段としての押出成形機７は、熔融合
成樹脂を吐出孔２ａ，５ａから押し出せるよう押出し流
路１０を通して両ノズル板２，５へ供給する。

振り子移動手段としての駆動装置８は、センターシャフ
ト４に固定されたアーム１３、軸を備えた円板１４、ア
ーム１３と円板１４との距離を調節可能に連結するバー
１５、ターンバックル１５ａ、円板１４をＶベルト１６
を介して回転させるモータ１７とからなり、モータ１７
が回転することによりアーム１３が振り子移動するよう
構成されている。なお振れ角は、吐出孔５ａの配列ピッ
チ以上の弧長に相当する１０〜９０°に設定することが
好ましいが、特に好ましい範囲としては２０〜７０゜で
ある。振れ角は、バー１５の長さを調節することによっ
ておよび円板１４の取付孔１４ａの位置を選択すること
によって必要に応じて変更することができる。ターンバ
ックル１５ａは微調整のためのものである。

補強ストランド巻着装置９は、両ノズル板２、５から押
し出されるストランドＰ₁およびＰ₂から構成される網状
管Ｐの外側胴部に、そのストランドより充分に太いスト
ランドからなる網状管補強用のストランドＲを、網状管
Ｐの軸方向に所定の間隔を設けて螺旋状に巻着させるた
めのものであり、螺旋ストランドノズル１８と、螺旋ス
トランドノズル１８を支持する回転ダイス１９と、回転
ダイスをスラストベアリング２０を介して支持する固定
ダイス２１と、回転ダイス１９を回転させるためのスプ
ロケットギア２２と、螺旋ストランドノズル１８に熔融
合成樹脂を供給する押出成形機２３とから主として構成
される。

補強用のストランドＲは、巻回対象である網状管の回転
を利用して巻着しない。すなわち、網状管は回転させず
に回転ダイス１９を回転させることによって巻着する方
法を取っているため、巻着方向は従来のように網目のス
トランド方向に従わず、独立して巻着される。したがっ
て一方向に強い網状管ではなく、様々な方向に対して強
い網状管を構成しうる。

なお、この実施例では螺旋ストランドノズル１８の吐出
孔は１箇所であるが、吐出孔を３箇所設ければ３条のス
トランドＲを押し出すことができ、この場合には回転ダ
イス１９の回転速度は吐出孔が１箇所の場合に比べて１
／３となる。また、この実施例ではストランドＲが一方
向のみ押出されるよう回転ダイス１９を回転させている
が、さらにもう一つの別の吐出孔を設け、反対方向に回
転させることにより交叉した状態のストランドＲを網状
管Ｐに巻着することもできる。また、押出成形機７と２
３は一つの押出成形機によって構成することもできる
が、網状管Ｐと補強用のストランドＲとを異なる樹脂で
構成する場合や、補強用のストランドＲの太さを、網状
管Ｐのストランドの太さよりもかなり太くしたい場合に
は２つの押出成形機を用いることが好ましい。

次に以上の構成からなる合成樹脂製網状管の製造装置の
作動について説明する。

モータ１７が回転することによりアーム１３が振り子移
動すると、センターシャフト４に固定された内側ノズル
板２が、第３図ａ→第３図ｂ→第３図ｃ→第３図ｂ→第
３図ａの順序で連続して振り子移動し、この状態で押出
し流路１０を経て吐出孔２ａおよび５ａからそれぞれ熔
融合成樹脂が押し出されると、吐出孔２ａから押し出さ
れる熔融合成樹脂は深い略Ｖ字状に蛇行する内層側スト
ランドを形成し、その略Ｖ字状となった内層側ストラン
ドは、隣接する吐出孔２ａから押し出されるストランド
における略Ｖ字状の谷間に侵入した状態で押出し方向に
連続してつながっていく（第４図ａに示す網状管内面側
ストランド形状を参照）。また、吐出孔５ａから押し出
される熔融合成樹脂である外層側ストランドは、直線状
に押し出されるものの、内層側ストランドと接着する部
分が引き寄せられるため、これにより内層側ストランド
とは逆の向きで、かつ内層側ストランドの略Ｖ字状より
浅い略Ｖ字状に蛇行するストランドが形成される（第４
図ｂに示す網状管外面側ストランド形状を参照）。この
ように、内層側ストランドと外層側ストランドは深さの
異なる略Ｖ字状に形成されて一体に溶着されるため、両
ストランドによって形成される網目は、網状管の断面方
向から見ると半径方向に貫通しておらず（第６図ｂ参
照）、角度を持って網状管内部に連通している。したが
って土砂などが網状管内に簡単に侵入しえないように構
成されている。

また、吐出孔５ａを備えた外側ノズル板５を、吐出孔２
ａを備えた内側ノズル板２に対して反対方向に振り子移
動させることも可能であり、この場合、網状管を構成す
る内層側ストランドおよび外層側ストランドの配置が規
則正しくなり、かつ蛇行の振幅が大きくなるので網状管
の強度を向上させることができる。しかしながら複雑な
網目構造を得るためには、内側ノズル板２と外側ノズル
板の振幅を同一にせず、互いに異なった振幅で振り子移
動させることが好ましい。なお、この場合には外側ノズ
ル板５を振り子移動さるために、外側ノズル板５の外周
にスプロケットギア（図示しない）を取り付け、第２図
と同じ構成の駆動装置を用いてそのスプロケットギアを
振り子移動させればよい。

このようにして得られた網状管Ｐは、さらに補強ストラ
ンド巻着装置９によって、網状管Ｐの外側胴部に補強用
のストランドＲが巻着され、これにより、太いストラン
ドを螺旋状に一体融着した網状管が得られる。

なお、網状管の耐圧強度は、補強用のストランドＲの存
在によって大きくなるが、補強用ストランドＲの半径方
向の高さを大きくすればた耐圧強度もそれだけ大きくな
る。もちろん、この補強用ストランドＲの断面形状は、
吐出孔の形状に依存している。そしてその吐出孔の形状
は様々な方向に対して耐圧強度の高い円形の断面にする
ことが好ましいが、その他に、三角形、正方形、または
楕円形の断面にしてもよいし、中空形状にしてもよい。

また、網状管を構成するストランドの太さは円形断面を
例にとると、網状管の直径が50〜1000mmの範囲では、内
層側および外層側ストランドの径が1〜5mmの太さのと
き、補強用ストランドの径が8〜50mmであり、網目の開
口が約1×5mm〜約2×10mmであり、そして補強用ストラ
ンドの巻着ピッチが20〜60mmである。

また、この実施例では補強用ストランドは一条で構成し
たが、補強ストランド巻着装置の吐出孔を複数、例えば
３箇所設けると、３条からなる補強用のストランドを押
出することができ、この構成によれば回転ダイスの回転
速度が１／３となり、網状管の耐圧強度を高めることが
できるとともに、網状管の生産性を向上させることもで
きる。さらに、補強用のストランドは、螺旋状に巻着す
る角度が垂直に近付くほど巻着ピッチが多くなり、した
がって耐圧強度が増大する。

また、吐出孔を別に設けた回転ダイスを、上記した巻着
方向と反対方向に回転させると、充分太いストランドが
網状管の外側胴部に交差した状態で形成され、らに耐圧
強度の高い網状管から得られる。

第５図はこの発明を実施するための合成樹脂製網状管の
製造ラインの概略側面図である。同図において、３０は
押出成形機、３１は原料供給口、３２は押出成形機３０
と第１ダイスを接続するためのアダプター、３３は蛇行
する内層側ストランドおよび外層側ストランドから構成
される網状管を成形するためのダイス、３４はダイス３
３のセンターシャフト、３５はセンターシャフト３４を
往復回動させる駆動装置、３６はダイス３３の吐出孔、
３７は網状管の外側胴部に太いストランドを螺旋状に巻
着するダイス、３８は冷却装置、３９は冷却水槽、４０
はキャタピラベルト方式の網状管引取機、４１は網状管
を所定の長さで切断するための切断刃、４２は最終的に
製品として得られた網状管である。

第６図ａは上記製造ラインによって製造された合成樹脂
製網状管の正面図、第６図ｂは第６図ａの右側面図、第
６図ｃは第６図ａのＤ−Ｄ矢視断面図である。

この実施例においては、押出成形機から押し出される樹
脂が一種類である場合について説明したが、他の実施例
として、網状管Ｐを構成するストランドにポリエチレン
樹脂を用い、網状管補強用のストランドＲには第２の押
出機を用いて剛性の高い樹脂である例えばポリプロピレ
ン樹脂を使用するなど、２種類の樹脂を用いて網状管を
製造することもできる。また使用する２種類の樹脂は、
用途に応じて適宜選択すればよい。

また、内層側ストランドおよび外層側ストランドから構
成される網状管の網目は、内側ノズル板２および外側ノ
ズル板５の吐出孔の径、吐出孔の形状、内側ノズル板２
を振り子移動させる振幅、振り子移動させる速度などを
独立して任意に選択することによって、様々な形状の網
目を得ることができる。

さらに、第３図ａに斜線で示すように、内側ノズル板２
および／または外側ノズル板５に、ノズル板の吐出孔側
全周の約１／４〜１／２の長さに渡って円弧状の溝（吐
出孔）２ｂ，５ｂを設ければ、成形される網状管の全周
の約１／４〜１／２について帯状に無孔部（目づまり状
態）を形成することができる。この帯状の無孔部は、網
状管埋設時にその部分を上部に位置させると土砂の侵入
を完全に阻止でき、また下部に位置させると樋の役目を
果たし平滑な流路を構成する。なお、円弧状の溝の厚さ
は、外側または内側ノズル板の吐出孔の厚さと一致させ
ることが好ましい。

(ヘ)発明の効果 この発明は、目詰まりを防止するための複雑な開口形状
を有し、かつ耐圧強度を高めるための補強ストランドを
一体に備えた合成樹脂製網状管の製造方法および構成を
提供し、さらにそれによって排水効率が良くかつ耐圧強
度の高い合成樹脂製網状管を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る合成樹脂製網状管の製造装置の
一実施例を示す要部平面図、第２図は同じく駆動装置の
斜視図、第３図は同じくノズル板の配置図、第４図ａは
網状管の内側形状を示す説明図、第４図ｂは同じく外側
形状を示す説明図、第５図は合成樹脂製網状管の製造ラ
インを示す概略側面図、第６図ａ、第６図ｂおよび第６
図ｃはその製造ラインから得られた合成樹脂製網状管の
正面図、右側面図およびＤ−Ｄ矢視断面図である。 １……合成樹脂製網状管の製造装置、 ２……内側ノズル、 ５……外側ノズル、 ２ａ，５ａ……吐出孔、 Ｐ₁……内層側ストランド、 Ｐ₂……外層側ストランド、 Ｐ……網状管、 Ｒ……第２のストランド。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】押出成形により網状ストランドからなる管
   体を製造する合成樹脂製網状管の製造方法において、 多数の吐出孔を所定のピッチで輪状に配列形成した内層
   側ストランド押出し用の内側ノズルおよび該内側ノズル
   の周囲に同軸に嵌め込まれ前記吐出孔に近接対応して多
   数の吐出孔を輪状に配列形成してなる外層側ストランド
   押出し用の外側ノズルにおける少なくとも一方のノズル
   を、該一方のノズルの吐出孔配列ピッチ以上の弧長を振
   幅として振り子移動させ、 振り子移動するノズルから押出される各ストランドを、
   深い略Ｖ字状に蛇行させた状態で他方ノズルから押し出
   されるストランドと一体に溶着させて相互に網目を成形
   し、かつ全体を管状に整え、 管状に整えられた網状管の外側胴部に、網状管のストラ
   ンドより充分に太いストランドからなる第２のストラン
   ドを、螺旋状に胴巻着させ管体を得る合成樹脂製網状管
   の製造方法。
2. 【請求項２】網状管の外側胴部に、２つの第２のストラ
   ンドを所定の角度で交差した状態に胴巻着する請求項１
   記載の合成樹脂製網状管の製造方法。
3. 【請求項３】一方のノズルを振り子移動させ、他方のノ
   ズルを一方のノズルの振幅と異なる振幅で振り子移動さ
   せ、各ノズルから押し出されるストランドの略Ｖ字状の
   深さをそれぞれ変えて一体に溶着する請求項１記載の合
   成樹脂製網状管の製造方法。
4. 【請求項４】外層側ストランドが内層側ストランドより
   深い略Ｖ字状に蛇行して成形される請求項３記載の合成
   樹脂製網状管の製造方法。
5. 【請求項５】押出成形により網状ストランドからなる管
   体を製造する合成樹脂製網状管の製造方法において、 多数の吐出孔を所定のピッチで円周上に配列形成した内
   層側ストランド押出し用の内側ノズルおよび／または該
   内側ノズルの周囲に同軸に嵌め込まれ前記吐出孔に近接
   対応して多数の吐出孔を円周上に配列形成してなる外層
   側ストランド押出し用の外側ノズルに、ノズルの全周の
   約１／４〜１／２の長さに渡って円弧状の溝を設け、 少なくとも一方のノズルを、該一方のノズルの吐出孔配
   列ピッチ以上の弧長を振幅として振り子移動させ、 振り子移動するノズルの吐出孔から押出される各ストラ
   ンドを、深い略Ｖ字状に蛇行させた状態で他方ノズルの
   吐出孔から押し出されるストランドと一体に溶着させて
   相互に網目を成形し、 円弧状の溝から押し出される合成樹脂で網目の全周の約
   １／４〜１／２を帯状に目づまりとし、かつ全体を管状
   に整え、 管状に整えられた網状管の外側胴部に、網状管のストラ
   ンドより充分に太いストランドからなる第２のストラン
   ドを、螺旋状に胴巻着させ管体を得る合成樹脂製網状管
   の製造方法。
6. 【請求項６】多数の吐出孔を所定のピッチで輪状に配列
   形成してなる内層側ストランド押出し用の内側ノズル
   と、内側ノズルの周囲に同軸に嵌め込まれ前記吐出孔に
   近接対応して多数の吐出孔を輪状に配列形成してなる外
   層側ストランド押出し用の外側ノズルと、吐出孔配列ピ
   ッチ以上の弧長を振幅として少なくとも一方のノズルを
   振り子移動させ、振り子移動するノズルから押し出され
   る各ストランドを深い略Ｖ字状に蛇行させた状態で他方
   ノズルから押し出されるストランドと一体に溶着させ網
   状のストランドを成形する振り子移動手段と、内側ノズ
   ルからストランド押出し側に円柱または円筒状に突設さ
   れ押出される網状のストランドを円筒状に整える手段
   と、円筒状に整えられた網状管の外側胴部に、網状管の
   ストランドより充分に太いストランドからなる第２のス
   トランドを押し出し、螺旋状に胴巻着させる第２ノズル
   と、熔融合成樹脂を前記各ノズルへ供給する熔融合成樹
   脂供給手段とを備えてなる合成樹脂製網状管の製造装
   置。