JPS60217B2 - 調心装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は熱可塑性樹脂管の閉口部側を２次加工する際に
使用される調心装置に関し、詳細には、長尺管や短菅（
管継手を含む）を含む熱可塑性樹脂管の開□部側を拡縮
径し及び／或は関口部側にストッパー形成片やバツキン
掛止片等を楯設若しくは固着して受□状に２次加工する
際に、加工部と非加工部の偏心を防止して両部を調心し
得る様に工夫された調心装置に関するものである。

押出成形によって成形された無頼の長尺管や短管の閉口
端部を拡律して受口部とする場合には、加工すべき関口
端部を加熱軟化した後これに中子を押込んで拡摩したり
、或は中子を挿入すると共に外周部からは外型で綿付け
て所望形状に整形する方法が採用される。また前記拡径
加工と共に、拡建部内周にストッパー形成片やバツキン
掛止片等を楯談若しくは固着する方法も知られている。
第１〜８図はこの様な公知の２次加工法を例示するもの
で、第１〜４図は舷怪加工法を、第５〜８図は拡径加工
と共にストッパー形成用リングを楯設する方法を夫々説
明するもので、図中１は樹脂管、２は整形部村たる中子
、３はストッパー形成用リングを夫々示している。即ち
第１図においては、中子２には拡蓬整形部２ａが設けら
れると共に、その先端部には案内部２ｂが設けられる。
一方第５図においては舷径整形部２ａと案内部２ｂとの
境界部に、樹脂管１の端部内面に棺設されるべきストッ
パー形成用リング３が配置される。樹脂管１を２次加工
する場合は、樹脂管１の被加工部ｌａを加熱軟化した後
関口部から中子２を押込むのであるのが、例えば中子２
を固定し樹脂管’を中子２上に押し込む場合を例にとっ
て説明すると、被加工部ｌａは案内部２ｂ上を摺動して
拡蓬整形部２ａ方向に誘導された後、拡径整形部２ａに
よって拡径されて受口状に整形される（第１図）。また
中子２の適所にストッパー形成用リング３を配置して第
１図と同様に操作すると、樹脂管１の閉口部が受口状に
整形されると共にその内面適所にストッパー形成用リン
グ３が楢設される（第５図）。上記図例からも明らかな
如く中子２への押込み作業を円滑に行なう為に、拡径整
形部２ａの先端に案内部２ｂを設けておくのが一般的で
ある。また案内部２ｂには、被加工部（舷蓬部）ｌａの
軸○と非加工部ｌｂの軸心との偏心を防止する謙心効果
も期待される。この様なことから案内部２ｂは樹脂管１
の非加工部ｌｂの内径（即ち加工すべき樹脂管１の当初
の内径）と等しくなる様に設計されるべきである。しか
るに押出成形機等で成形される樹脂管１の内径には規格
内におけるある程度の許容誤差（通常０．５％程度）が
認められており、規格内に合致する最小内径の樹脂管１
と最大内径の樹脂管１の内径にはかなりの相違がある。
（最大限０．５％十０．５％＝１．０％程度）。この為
、中子２の案内部２ｂの設計に当っては、規格内の最小
内径の樹脂管１でも円滑に案内し得る様、最小内径のも
のと等しい外径となる様に設定されるのが通常である。
従って規格内の最大内径の樹脂管１を前述の様な中子２
で加工するときは、案内部２ｂと樹脂管１内面との間に
隙間が生じて調心効果が得られなくなる。即ち第２，６
図は案内部２ｂによる調心効果が得られない加工状態、
第３，４図及び第７，８図はその様な加工工程を経て得
られた樹脂管１を示すものであるが、第２，６図からも
明らかな様に、案内部２ｂは樹脂管１の内面に密接して
おらず、図面上方に隙間がみられる。この様な状態で加
工された樹脂管１では、第３，４図及び第７，８図に示
す如く、加工部（拡蓬部）ｌａの鞄心Ｐ，と非加工部ｌ
ｂの軸心Ｐ２とが一致せず偏心しており、内外形が歪ん
だ状態となったり、或はストッパー形成用リング３の楯
設状態が不正確になったりする。その結果加工された樹
脂管１の商品価値が低下するだけでなく、ストッパー形
成用リング３が僅かな外力で脱落したり、更に水平配管
や緩い傾斜配管を行なう場合に各管の鞄心が一直線上に
配置されないので、一定の勾配を確保し難くなったり、
流路係数の低下や爽雑物の推積を招いたりする等種々の
不利益を招いている（第９図参照）。尚第１，５図は規
格内における最４・内径の樹脂管１を加工する場合で「
樹脂管１の内蚤と案内部２ｂの外径とが一致して適正な
加工状態が得られた場合であるが、実際の作業工程では
この様な適正状態が得られる場合はごく僅かであり、殆
んどの場合は大なり小なり第２〜４図及び第６〜８図の
様な好ましくなし、偏心加工状態となる。また図例では
スリーブ拡径加工及びストッパー形成用リング楯設加工
を例示したが、拡径加工と共に拡径部ｌａ適所にパッキ
ン係合溝を形成したりバツキン掛止リングを楯設する場
合、或は中子で被加工部内面を規整すると共に外周から
は外型で押圧して整形加工する様な場合等にも、まった
く同様の問題が指摘されている。本発明は上記の様な事
情に着目してなされたものであって、その目的は熱可塑
性樹脂管の開□部側を２次加工して受□部を形成する際
に、加工部と非加工部の軸心の偏りを防止して所望形状
に適正に２次加工し得る様な調心装置を提供せんとする
にあり、殊に加工すべき樹脂管の内径に多少の許容誤差
が存在していても、前記両軸心を正確に一致せしめ得る
様な調心装置を提供せんとするにある。

かかる目的を達成し得た本発明の調心装置とは、２次加
工装置の中子先端部に配置されるものであって、その構
成は、圧縮流体によって軸方向に移動するスラストテー
パリングと、該スラストテーパリングの外周において中
心方向に収束付勢されつつ配置され且つ該リング外周に
設けたテーパ面と摺動自在に接するテーパ面を外周に設
けた複数の拡縦蓬部材とからなり、圧縮流体によるスラ
ストテーパリングの軸方向移動によって拡縮径部材が放
射方向に舷縦径する様に構成し、舷縮径部材は拡蓬状態
のときに被加工樹脂管の非軟化部内周面に接して樹脂管
を同Ｄ状に保持し得る様にしたことを要旨とするもので
ある。以下実施例たる図面に基づいて本発明の構成及び
作用効果を説明するが、下記は代表的なものを例示する
ものにすぎず、前記並びに後記趣旨に徴して種々設計を
変更して実施することは何れも本発明の技術的範囲に含
まれるものである。

第１０〜１５図は本発明に係る調心装置を備えた２次加
装置を例示する説明図で、第１０，１１図は上部切除側
面図「第１２，１３図は第１０及び１１図におけるＵ−
Ｕ線及びＷ−Ｗ線断面図であり、中子２の舷蓬整形部４
の先端には調心装置５ミ一体的に設けられている。調心
装置５はスラストテーパリング６と拡縮径部材７を主た
る構成とるもので、第１０，１２図は拡縮軽部材７が縦
した状態、第１１，１３図は拡縮径部材７が拡した状態
を示している。図例からも明らかな様にスラストテーパ
リング６は中子２の先端部に摺動自在に鉄合支持され、
その先端部内周には段凹部が形成されて中子２の先端部
との間に気密室８を形成すると共に、この気密室８には
圧縮空気等の圧縮流体を送入し得る様に構成する。そし
て譲りング６の後端には押しバネ９が配置されてリング
６を先端方向に付勢している他、リング６の外周部には
適正なテーパ面６ａが形成される。またスラストテーパ
リング６の外周に配置される鉢縮蓬部材７は複数個に分
割された構造からなり、夫々の拡縞蓬部材７の内周には
前記スラストテーパリング外周に設けたテーパ面６ａに
対応する角度のテーパ面７ａを設けると共に、拡縮径部
材７全体はコイルバネ１川こよって収束され轍心方向に
付勢される。またスラストテーパリング６及び拡縮蓬部
材７のテーパ面６ａ及び７ａには必要に応じて凸条６ａ
′及び凹条７ａ′が形成され、拡縦径部材７が等間隙を
維持して放射状に砿縦摩し得る様に構成する。図中１１
はシール用パッキンで気密室８からの圧縮流体の漏出を
防止している。図例の如き調心装置において、気密室８
に圧縮流体を送入していない状態では、スラストテーバ
リング６は押しバネ９によって前方に押され、舷縮歪部
材７はコイルバネ１０により収束付勢されて第１０，１
２図の如く縦径している。そして気密室８首こ圧縮空気
等の圧縮流体を圧入すると、第１１図に示す如くスラス
トテーパリング６は押しバネ９に抗して図面左方に摺動
し、それに伴なつて拡緒隆部材７はコイルバネ１０の収
束付勢力に抗して第１１，１３図に示す如く拡摩される
。即ち図例の調心装置によれば、圧縮流体圧によってス
ラストテーパＩＪング６を左右に移動させることによっ
て、拡縦蚤部材７は放射状に自在に拡縮径する。従って
熱可塑性樹脂管１の開口都側を加熱軟化してこれをスリ
ーブ加工するに際しては、樹脂管１の非軟化部内周面に
まで調心装置５が押込まれたときに拡縮径部村７を拡径
して非軟化部内周に当綾させれば、−樹脂管１は調心装
置５によって正確に調心保持され、拡径加工部の軸心と
非加工部の軸心とは確実に一致して適正な紘蓬加工状態
が得られる。殊に本発明によれば、圧縮流体によるスラ
ストテーパリング６の移動によって拡縦律部村７のタｌ
‐？至を自由に調整することができるから、たとえ子」
士ｆ脂管１の内径が多少相違していてもその非加工面に
確実に当援する。この為、第２図に示す様に樹脂管１の
内周面と案内部２ｂの間に片寄った隙間が生じることも
なく、拡径部の鯛心Ｐ，と非拡径部の鞠心Ｐ２とが偏心
する様な現象は確実に防止される。尚図例では拡縮軽部
材７を８分割したものを示したが、舷縮径部村７は放射
状に拡縮摩して樹脂管１内周面の少なくとも３箇所に密
接し得る様に構成されている限り図例と同様の鯛心効果
を発揮するから、その割数は３つ割以上である限り特に
制限されない。また拡縦蓬部材７は全周に亘つて一様に
舷縮淫し得る構造のみならず、少なくとも３箇所が局部
的に拡縮蚤して調心する様な構造を採用することもでき
、舷縞隆部材の形状や構造等は本発明を実施する者が自
由に選定し得るものである。また第１０〜１３図の例で
スラストテーパリング６の内周面には気密室８を形成し
その反対側からは押しバネ９で付勢する様な構成を採用
したが、気密室８部分に引きバネを配してスラストテー
パリング６を復帰方向に付勢する様な構成を採用するこ
ともでき、更にはこれらの復帰バネを用いることなく圧
縮流体自体の加圧・減圧によってスラストテーパリング
６を移動させることも可能である。第１４，１５図は本
発明で採用される調心装置５の更に他の作動機構を例示
する要部縦断面図で、第１４図は拡怪状態を、第１６図
は縮径状態を示している。即ち図例の調心装置５におい
てスラストテーパリング６の内周中央部には凹部が設け
られ、且つ該凹部は中子２本体たる摺動軸に固設された
隔壁リング１２によって分割されて２個の気密室８ａ，
８ｂを構成する。そして夫々の気密室８ａ，８ｂには圧
縮流体を送給若しくは排出し得る様に構成する。従った
気密室８ａに圧縮流体を送給するとスラスト７−パリン
グ６は図面左方に移動して舷縮蓬部材７を拡径せしめ（
第１４図）、一方気密室８ａの圧縮流体を排出しつつ気
密室８ｂに圧縮流体を送給すると、スラストテーパリン
グ６は図面右方に移動して拡縮径部材７を縦径させる（
第１５図）。この様にスラストテーパリング６の左右移
動をすべて流体圧によって行なう様に構成することも可
能である。本発明において、調心装置５の拡縮蓬作動源
となる圧縮流体としては、圧縮空気が最も一般的である
が、この池水の如き液体を圧縮流体として便用すること
も可能である。

殊にこれまでの説明からも明らかな様に、調心装置５に
よって保持される樹脂管部分は非軟化状態にあることが
必要であるが、冷水を圧縮流体として採用した場合はそ
の冷却効果によって樹脂管１の支持部分を冷却硬化させ
る機能も併せて発揮するから有益である。拡縮蚤部材７
はリングバネ１川こよって収束付勢する方法を採用した
が、収束手段はリングバネ１０に限定されるものではな
く、他の適当なバネを用いて中心方向に収束付勢する方
法、或はバネを用いることなくテーパ面６ａ，７ａ（第
１０，１１図）にそって蟻溝を設けてスラストテーパリ
ング６の移動に追従して拡縮律部材７を拡糠径させる様
な方法を採用することもできる。更に拡縮蓬部材７の外
周面に弾性材等の緩衝材を被覆しておき、樹脂管１内面
の損傷を防止しつつ支持効果を高めることは本発明を実
施する際に好ましい結果をもたらす。上記の如き装置を
使用して熱可塑性樹脂管１の閉口部を加工する際の手順
としては、■樹脂管１に中子を押込み、調０部材が非軟
化部分に至った後に拡縮蚤部村７を拡径して調心する方
法を採用するのが最も一般的であるが、この池■拡縮怪
部材７の外径が被加工樹脂管１の内径と等しくなる様予
め調整した後樹脂管１に中子を押込んで調○する方法を
採用することもでき、これらの作業手順は作業現場の状
況に応じて適宜に選定されるべきもので特に本発明の技
術的範囲を拘束するものではない。

また本発明の調心装置が配置される中子２の加工部（拡
後部４等）の形状・構造は、樹脂管１の目的とする端部
形状・構造に応じて適宜に設定すべきもので、第１０，
１１図に示した如き簡素な受口形状の他、受□の内面奥
部にストッパー形成片を固着する際（第５〜８図）或は
受□内周にパッキン係合溝を形成したり、パッキン係合
リングを橘設したりする場合等にもまったく同様に適用
することができ、継手部の耐水圧性能、流路系数の向上
に著しく貢献し得る。本発明は前記の如く構成されてお
り、端部加工をすべき樹脂管の内径に多少の許容誤差が
あってもト樹脂管は調０装置により支持されて正確な鞠
心を維持する。

従って樹脂管の２次加工部（即ち拡径部及びノ或は関口
部側内周面に楯設若しくは固着されるストッパー形成片
やバツキン掛止片等）の軸０と非加工部の軸心がずれた
加工樹脂管を得たり、或はストッパー形成片やバツキン
掛止片の楯設若しくは固着が不確実となってこれらが接
続作業時に脱落したりする様な難点を確実に防止し得る
。また本発明の調０装置は中子の先端で樹脂管の挿込み
を案内する機能をも具備するので２次加工作業を一層円
滑に実施することができ、更には拡縮蓬部材の作動を流
体圧によって行なう機構を採用しているから樹脂管の調
心支持部に過大な負荷が作用する恐れもなく、安全性の
観点からしても卓越した調心効果が期待される。かくし
て樹脂管のこの種の２次加工を極めて正確に実施するこ
とができ、２次加工品の商品価値を高めると共に、管接
続工程で生じる問題或は特定勾配配管における諸問題を
悉く解消し得た本発明の実用的価値は極めて高いもので
ある。図面の簡単な説明図面は本発明を説明するもので
「第１，２，５，６図は公知の２次加工工程を例示する
要部断面側面図、第３，４図及び第７，８図は第２図及
び第６図の工程で２次加工して得た樹脂管を示すもので
、第３，７図は要部断面側面図、第４，８図は夫々第３
，７図における×−Ｘ線及びＹ−Ｙ線断面図、第９図は
その様な管を使用して配管施工した場合の説明図である
。

第１０〜１３図は本発明の実施例で、第１０，１１図は
調心装置を備えた２次加工装置の上半部切除側面図、第
１２，１３図は第１０，１１図における夫々Ｕ−Ｕ線及
びＷ−Ｗ線断面図である。第１４，１５図は本発明に係
る他の調○装置及び作動機構を例示する要部縦断面図で
ある。１…・・・樹脂管、２・…”中子、ｌａ・・…・
被加工部、ｌｂ・・・・・・非加工部、２ａ……拡蓬整
形部、２ｂ・…・・案内部、３・・・・・・ストッパー
形成片、Ｐ，……加工部軸心、Ｐ２…・・・非加工部軸
心、４…・・・拡径部、５・・・…調心装置、６……ス
ラストテーパリング、７……拡縦径部材、６ａ，７ａ．
・…・７ーパ面、６ａ′…・・・凸条、７ａＪ・…・・
凹条「 ８，８ａ，８ｂ．．．．．．気密室、９・・…
・押バネ、１０・・・・・・コイルバネ、１１…・・・
シール用パツキン、１２・・…・隔壁リング。

第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図 第１０図 第１１図 第１２図 第１３図 第１４図 第１５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 熱可塑性樹脂管の開口部側を２次加工する際に使用
   する装置の中子先端部に設けられる調心装置であって、
   該調心装置は、流体圧によって軸方向に移動するスラス
   トテーパリングと、該スラストテーパリングの外周にお
   いて中心方向に収束されつつ配置され且つ該リング外周
   に設けたテーパ面と摺動自在に接するテーパ面を内周に
   設けた複数割の拡縮径部材とからなり、流体圧によるス
   ラストテーパリングの軸方向移動によって拡縮径部材が
   放射方向に拡縮径する様に構成し、拡縮径部材は拡径状
   態のときに被加工樹脂管の非軟化部内周面に接して樹脂
   管を同じ状に保持し得る様に構成してなることを特徴と
   する調心装置。