JPH0716420Y2 - 合成樹脂管の成形治具 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は押出機を出た直後の合成樹脂管の外径寸法の規
制と外観向上のために用いる合成樹脂管の成形治具に関
するものである。

〈従来の技術〉 合成樹脂管においては、一端を挿口とし、他端を受口に
拡径成形し、受口に挿口を差込むことにより接合するか
ら、厳格な外径規制が必要である。而して、押出機を出
た直後のまだ熱軟化状態にある管状体を所定内径の成形
治具に通して、その管外径を該成形治具の所定内径にし
て管表面を冷却固化し、かくすることにより外径規制を
行い、かつ管表面の平滑化、つや出しを行っている。

従来、上記成形治具には、冷却水等により冷却する内径
一定の金属管内面に減圧吸着用リング溝を所定の間隔で
設けたものを使用し、リング溝の減圧によって合成樹脂
管状体外面を治具内面に密接に吸着し、かくして合成樹
脂管状体冷却時での外径収縮を阻止し、合成樹脂管状体
の外径を熱収縮力に抗しつつ治具内径に一致させてい
る。而して、合成樹脂管状体の熱収縮に起因して合成樹
脂管状体表面が治具内面から離れようとする単位面積当
りの力Ｐは、合成樹脂管状体の単位長さ移動量当りの縮
径率をε（吸着がなく熱収縮が自由に生じるとした場合
の縮径率）、管状体の厚みをｔ、ヤング率をＥとすれ
ば、 であり（Ｒはその位置の管状体外径）、このＰは、合成
樹脂管状体の単位長さ移動量当りの縮径率εが大きくな
るほど、すなわち冷却速度を高速にするほど大きくな
り、従って、減圧吸着力をそれだけ大きくしなければな
らない。

〈解決しようとする課題〉 しかしながら、本考案者等の経験によれば減圧吸着力を
大きくすると、合成樹脂管表面に吸着溝の痕跡が残り、
外観低下が顕著になる。その痕跡発生の過程は、直接観
察による確認は難しいが、強い減圧吸着力のために管状
体が吸着溝に喰い込み、この間、管状体の引取移動が発
生せずに管状体に引取機の牽引力に抗する引張り応力が
発生し、この引張り応力が引取機の負荷増大に応じる引
取力増大によって増加し、この引張り応力が上記喰い込
みを吸着溝より引抜き得る大きさになると喰い込みが吸
着溝から一挙に解放脱出され、その喰い込みによってそ
の部分の管状体が伸長されて肉厚が間歇的に薄くなるた
めにその脱出後に治具内面で擦られても喰い込み跡が残
るものと推定される。

本考案の目的は、優れた外観にて外径規制を可能とする
合成樹脂管の成形治具を提供することにある。

〈課題を解決するための手段〉 本考案に係る合成樹脂管の成形治具は、一端から他端に
向けて内径を漸次に小としたテーパ内面を有する本体管
部の他端に本体管部のテーパ内面よりも緩い勾配の内面
を有する補助管部を連設し、本体管部の内面には減圧吸
着用リング溝を間隔を隔てて設けたことを特徴とする構
成である。

〈実施例の説明〉 以下、本考案の実施例を図面により説明する。

第１は本考案の一実施例を示す一部縦断面の側面図、第
２図は第１図におけるII-II断面図である。第１図並び
に第２図において、１は本体管部であり、内面は、一端
から他端に向けて内径を漸次に小としたテーパ面10とし
てある。21…並びに22…はテーパ内面に所定の間隔で設
けた減圧吸着用のリング溝であり、一端側（合成樹脂管
状体が入ってくる側）近傍の溝21…においては、他の溝
22…よりも溝巾を広くし、かつ溝間隔を狭くしてある。
３は本体管部の他端に連設した補助管部であり、内面30
を上記本体管部１のテーパ内面10よりも緩くしてある。
通常は、内径一定、すなわちテーパ角を零とする。４は
本体管部の一端に溶接等により取着した端板、51は減圧
用幹管であり、一端において端板４に支持され、他端は
閉塞されている。50…は各溝に対して設けた穴であり、
穴の位置は溝ごとに周方向にずらせてある。52…は各穴
と減圧用幹管との間を連通せる減圧用支管である。

上記治具は外面を冷却して使用する。例えば、第１図に
示すように、押出機直後の冷却水槽Ａの入口に取付けて
使用する。治具の材質には熱伝導性、耐食性等に優れた
ものであれば適宜のものを使用でき、例えばステンレス
鋼、鋼材に硬質クロムメッキを施したものなどを使用で
きる。

本考案治具により、押出直後の合成樹脂管状体の外径を
規制し、かつ外面の平滑化、つや出しを行うには、押出
機からの合成樹脂管状体を内面サポーターリングＢ（押
出機の先端に支持してある）で支持しつつ、引取機の駆
動により治具、水槽内へと通過させていき、同時に、減
圧用幹管51を真空引きして、各溝内を減圧状態にする。
治具内において合成樹脂管状体が冷却され、この冷却の
ために減径して管状体外面が治具内面から離れようとす
る力Ｐが発生するが、治具本体部１をテーパ内面10にし
てあるのでその力を小さくできる。すなわち、治具内に
おいて、外径Ｒの位置での合成樹脂管状体が単位長さ移
動し、そのときの管の熱収縮による縮径率をε、治具内
径の単位長さ当りの縮小率をａとすれば、上記Ｐは、外
径Ｒ（１−ε）の合成樹脂管状体を外径Ｒ（1-a）に拡
径するのに必要な力に等しく、従って、管状体のヤング
率をＥ、厚さをｔとすれば であり、一周に沿う合計力Ｆは Ｆ＝π（ε−ａ）Et− になる。

従って、治具本体１の内面をテーパ面10にしたために、
合成樹脂管状体が熱収縮に基づく縮径によって治具に内
面から離れようとする力を小さくでき、それだけ減圧吸
着力を小さくでき、減圧吸着溝の減圧程度を緩くできる
から、管状体の該溝への喰い込みを充分に軽減できる。
而して、合成樹脂管表面に溝喰い込み跡が生じるのを防
止できる。また、押出途中での押出条件の変動のため
に、溝の喰い込み跡が本体管部１の他端位置では消去で
きなくても、この痕跡が軽度であるから、その直後に内
面を本体管部の内面よりも緩い勾配乃至は零勾配にして
連設した補助管部により、引取り張力をほとんど増加さ
せることなく矯正できる。

第１図において、成形治具の入口近傍では冷却が急速に
行なわれ、合成樹脂管状体の熱収縮に基づく縮径率εが
大であり、前記式から明らかなように、管状体外面が
治具内面から離れようとする力Ｆが大となるので、それ
に応じて減圧吸引力を大きくすることが望ましく、上記
実施例においては、入口近傍における減圧吸着溝の巾を
広くし、かつ溝間隔を狭くしている。

成形治具の長さは、治具に入った合成樹脂管状体が治具
を出るまでに、その管状体表面を冷却固化し得て寸法的
に安定化し得る長さである。従って、治具の長さは、合
成樹脂管状体が治具に入るときの表面温度、合成樹脂管
の引取り速度等によって異なってくる。治具に入るまえ
に管状体表面を予備冷却する場合、引取速度の遅い場合
は治具を短くでき、または引取速度が速い場合は、治具
を長くする必要がある。治具本体の一端内径と他端内径
との比は、合成樹脂管状体が治具本体内で熱収縮に基づ
き縮径する割合を考慮して定める。また、治具本体部の
長さＬと補助部の長さｌとの比l/Lは通常0.2〜0.3であ
る。

〈考案の効果〉 上述した通り、本考案に係る合成樹脂管の成形治具によ
れば、合成樹脂管状体の外面を本体管部内面に密接させ
た状態で冷却固化できるから、管状体外径を充分な精度
で寸法規制できる。更に、本体管部内面をテーパ面にし
てあり、本体管部内面の減圧吸着溝の減圧程度を緩くで
きるから、合成樹脂管表面に溝跡が発生するのを防止で
きる。また、溝幅を広くして密着力を高めてもテーパ面
として縮径されているので溝跡の発生を軽減でき、しか
も、内面を緩いテーパ面またはストレート面とせる補助
管部を設けているから、管外面をつやのよい平滑面にな
し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す説明図、第２図は第１
図におけるII-II断面図である。 １……本体管部、10……テーパ内面 21・22……減圧吸着用リング溝 ３……補助管部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】一端から他端に向けて内径を漸次に小とし
   たテーパ内面を有する本体管部の他端に本体管部のテー
   パ内面よりも緩い勾配の内面を有する補助管部を連設
   し、本体管部の内面には減圧吸着用リング溝を間隔を隔
   てて設けたことを特徴とする合成樹脂管の成形治具。