JP2022123352A - Corrugated hose manufacturing system and corrugated hose - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コルゲートホースの製造システムと、コルゲートホースとに関し、特に、押出機およびコルゲータを用いてコルゲートホースを成形するための製造システムと、その製造システムを用いて成形されたコルゲートホースに好適に利用できる。 The present invention relates to a corrugated hose manufacturing system and a corrugated hose, and particularly to a manufacturing system for forming a corrugated hose using an extruder and a corrugator, and a corrugated hose formed using the manufacturing system. Available.
押出機を用いて原料である樹脂を可塑化することで、溶融樹脂を形成し、押出機のダイから上記溶融樹脂を押し出すことで、円筒状のパリソンを形成し、その後、コルゲータにおいてパリソンを加工することでコルゲートホース(コルゲートチューブ)を成形する技術が知られている。 An extruder is used to plasticize the raw material resin to form a molten resin, and the molten resin is extruded through the die of the extruder to form a cylindrical parison, which is then processed by a corrugator. A technique for forming a corrugated hose (corrugated tube) is known.
例えば、特許文献1には、原料である樹脂からコルゲートチューブを成形する際に、コルゲートチューブに厚肉となる箇所と薄肉となる箇所とを設ける技術が開示されている。また、特許文献1には、コルゲータに備えられている金型の移動速度を変更できる技術と、押出機の押出口に設けられたギアポンプによって、樹脂の通過量を調整できる技術とが開示されている。 For example, Patent Literature 1 discloses a technique of forming thick-walled portions and thin-walled portions in a corrugated tube when molding a corrugated tube from a raw material resin. In addition, Patent Document 1 discloses a technology capable of changing the moving speed of the mold provided in the corrugator and a technology capable of adjusting the amount of resin passing by a gear pump provided at the extrusion port of the extruder. there is
例えばバキューム成形法によってコルゲートホースを成形する場合、コルゲータでは、パリソンをモールドブロック(金型)で挟み込んだ状態で、パリソンを真空で吸引することで、パリソンをモールドブロックに接触させる工程が行われる。パリソンは、モールドブロックの内壁の形状に対応した形状に加工される。例えば、モールドブロックが、凹部および凸部の交互配置で構成された蛇腹成形部を有する場合、凸部および凹部の交互配置で構成された蛇腹部を有するコルゲートホースが成形される。 For example, when a corrugated hose is formed by a vacuum forming method, a corrugator holds the parison between mold blocks (molds) and aspirates the parison with a vacuum to bring the parison into contact with the mold blocks. The parison is processed into a shape corresponding to the shape of the inner wall of the mold block. For example, when the mold block has a bellows formed portion with alternately arranged recesses and protrusions, a corrugated hose having a bellows formed with alternately arranged protrusions and recesses is formed.
しかし、コルゲートホースがそのような蛇腹部を有していると、凸部および凹部の起伏が原因で、場所によってパリソンの厚さにばらつきが発生し易くなる。パリソンの厚さが薄い箇所は破損し易い箇所であり、コルゲートホースの製品寿命が低下する恐れがある。従って、コルゲートホース全体に渡ってパリソンの厚さの均一性を高める技術が求められ、それによってコルゲートホースの信頼性を向上できる技術が求められる。 However, if the corrugated hose has such a bellows portion, the thickness of the parison tends to vary from place to place due to the undulations of the protrusions and recesses. A portion where the thickness of the parison is thin is a portion that is easily damaged, and there is a possibility that the product life of the corrugated hose is shortened. Therefore, there is a demand for a technique for improving the uniformity of the thickness of the parison over the entire corrugated hose, thereby improving the reliability of the corrugated hose.
その他の課題および新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになる。 Other problems and novel features will become apparent from the description of the specification and the accompanying drawings.
一実施の形態におけるコルゲートホースの製造システムは、押出機と、コルゲータと、肉厚調整機構とを備える。前記押出機は、シリンダと、前記シリンダの内部に設けられたスクリュと、前記シリンダに設けられた原料供給部と、前記原料供給部よりも前記シリンダの下流側に接続されたダイと、前記ダイと一体化され、且つ、前記ダイの排出口側に設けられたダイランドと、その外周を前記ダイランドに覆われた円柱状のコアとを有する。前記コルゲータは、流入部と、排出部と、前記コルゲータの内部に設けられ、且つ、前記流入部から前記排出部へ向かって移動するモールドブロックとを有する。前記肉厚調整機構は、スピンドルを介して前記コアに接続され、且つ、位置決め動作が可能な位置決め機構を有する。 A corrugated hose manufacturing system in one embodiment includes an extruder, a corrugator, and a thickness adjusting mechanism. The extruder includes a cylinder, a screw provided inside the cylinder, a raw material supply unit provided in the cylinder, a die connected downstream of the cylinder from the raw material supply unit, and the die and a die land provided on the discharge port side of the die, and a cylindrical core whose outer periphery is covered with the die land. The corrugator has an inlet, an outlet, and a mold block provided inside the corrugator and moving from the inlet to the outlet. The thickness adjusting mechanism has a positioning mechanism that is connected to the core via a spindle and capable of positioning operation.
一実施の形態におけるコルゲートホースは、押出機と、コルゲータと、肉厚調整機構とを備えたコルゲートホースの製造システムを用いることで成形される。ここで、前記押出機は、シリンダと、前記シリンダの内部に設けられたスクリュと、前記シリンダに設けられた原料供給部と、前記原料供給部よりも前記シリンダの下流側に接続されたダイと、前記ダイと一体化され、且つ、前記ダイの排出口側に設けられたダイランドと、その外周を前記ダイランドに覆われた円柱状のコアとを有する。前記コルゲータは、流入部と、排出部と、前記コルゲータの内部に設けられ、且つ、前記流入部から前記排出部へ向かって移動するモールドブロックとを有する。前記肉厚調整機構は、スピンドルを介して前記コアに接続され、且つ、位置決め動作が可能な位置決め機構を有する。 A corrugated hose according to one embodiment is formed by using a corrugated hose manufacturing system that includes an extruder, a corrugator, and a wall thickness adjusting mechanism. Here, the extruder includes a cylinder, a screw provided inside the cylinder, a raw material supply unit provided in the cylinder, and a die connected downstream of the cylinder from the raw material supply unit. a die land integrated with the die and provided on the outlet side of the die; and a cylindrical core whose outer periphery is covered with the die land. The corrugator has an inlet, an outlet, and a mold block provided inside the corrugator and moving from the inlet to the outlet. The thickness adjusting mechanism has a positioning mechanism that is connected to the core via a spindle and capable of positioning operation.
一実施の形態によれば、高い信頼性を有するコルゲートホースを提供できる。 According to one embodiment, a highly reliable corrugated hose can be provided.
以下、実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の実施の形態では、特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。 Hereinafter, embodiments will be described in detail based on the drawings. In addition, in all the drawings for describing the embodiments, members having the same functions are denoted by the same reference numerals, and repeated description thereof will be omitted. Also, in the following embodiments, the description of the same or similar parts will not be repeated in principle unless particularly necessary.
また、実施の形態で用いられる図面では、図面を見易くするために、ハッチングが省略されている場合もある。 Also, in the drawings used in the embodiments, hatching may be omitted in order to make the drawing easier to see.
(実施の形態1)
<製造システム100の構成>
以下に図1および図2を用いて、実施の形態1におけるコルゲートホースの製造システム100について説明する。
(Embodiment 1)
<Configuration of
A corrugated
図1および図2に示されるように、製造システム100は、押出機200、コルゲータ300および肉厚調整機構50を備える。押出機200を用いることで、原料である樹脂から円筒状のパリソン41が形成され、コルゲータ300を用いてパリソン41を加工することで、成形品としてコルゲートホース42が成形される。
As shown in FIGS. 1 and 2 ,
押出機200は、可塑化部10、および、可塑化部10の下流側に接続されたヘッド部20を有する。可塑化部10は、シリンダ11、スクリュ12、回転機構13および原料供給部14などを含む。スクリュ12は、シリンダ11の内部に設けられ、シリンダ11の上流端に接続された回転機構13の駆動によって回転する。原料供給部14は、シリンダ11の上流側に設けられている。
The
図1では、可塑化部10が単軸押出機として例示されているが、可塑化部10は、二軸押出機、または、二軸を超える複数のスクリュを搭載した押出機であってもよい。
Although FIG. 1 illustrates the plasticizing
ヘッド部20は、シリンダ11の下流側に接続されたダイ21、および、ダイ21と一体化され、且つ、ダイ21の排出口側に設けられたダイランド22などを含む。なお、図2に示されるように、ヘッド部20は、コア23を更に含むが、ダイランド22およびコア23の構成と、その効果とについては、後で詳しく説明する。
The
また、図1では、原料である樹脂からパリソン41を形成し、パリソン41を加工してコルゲートホース42を成形する過程を分かり易く示すために、可塑化部10、ヘッド部20およびコルゲータ300が同一方向に配置されているように図示されている。しかし、実際には、図2に示されるように、肉厚調整機構50、ダイ21およびコルゲータ300が、同一方向に配置され、可塑化部10は、これらと異なる方向に配置されている。
In FIG. 1, the plasticizing
図2に示されるように、ヘッド部20のダイ21にはクロスヘッドダイが適用され、ダイ21の内部において、溶融樹脂40の流入方向が変化している。可塑化部10からダイ21へ流入した溶融樹脂40は、ダイ21の内部にスパイラル状に流入した後、溶融樹脂40は、ダイランド22とコア23との間からパリソン41として押し出される。
As shown in FIG. 2, a crosshead die is applied to the
また、コア23の内部には、図2の矢印のように、コア23の延在方向に沿って空気ARを流すための穴が設けられている。形成されたパリソン41の内径は、この空気ARによって広げられる。
Further, inside the
図1に示されるように、コルゲータ300は、本体31、モールドブロック32、パリソン41の流入経路となる流入部33、および、コルゲートホース42の排出経路となる排出部34などを含む。モールドブロック32は、流入部33から排出部34へ向かって移動する。
As shown in FIG. 1, the
図2に示されるように、コルゲータ300の本体31の内部には、レール35のような移動機構が設けられ、レール35には、モールドブロック32が搭載されている。レール35は、流入部33から排出部34へ向かうように回転する。レール35の移動によってモールドブロック32の移動が行われる。パリソン41が排出部34へ向かって流入されるに連れて、新たに流入されたパリソン41に、モールドブロック32の他の成形部を宛がうことができる。
As shown in FIG. 2, inside the
また、モールドブロック32は、平滑な表面を有する複数の平滑成形部32aと、複数の凹部および凸部の交互配置で構成された表面を有する複数の蛇腹成形部32bと含んでいる。平滑成形部32aの表面は、蛇腹成形部32bの凹部および凸部の間の起伏よりも平滑である。パリソン41の形状が複数の平滑成形部32aまたは蛇腹成形部32bの形状に対応するように、パリソン41が加工される。
Further, the
図2に示されるように、ヘッド部20には、肉厚調整機構50が接続されている。肉厚調整機構50は、スピンドル52を介してコア23に接続され、且つ、位置決め動作が可能な位置決め機構51、位置決め機構51の位置決め動作を制御するモータ53、および、位置決め機構51の位置決め動作に対応しながら位置決め機構51を支持できるボールねじ54を有する。
As shown in FIG. 2 , a
モータ53が駆動すると、位置決め機構51は、ボールねじ54に支持されながら、コア23の延在方向に沿って位置決め動作を行う。コア23は、位置決め機構51の位置決め動作に応じて、スピンドル52を介してコア23の延在方向に沿って移動できる。
When the
また、製造システム100は、コンピュータなどで構成された制御部CUを備えている。制御部CUは、押出機200、コルゲータ300および肉厚調整機構50に電気的に接続され、これらの動作を制御できる。
The
なお、上述のように、スクリュ12の回転は回転機構13によって制御され、モールドブロック32の移動はレール35のような移動機構によって制御され、位置決め機構51の位置決め動作はモータ53によって制御される。回転機構13、レール35およびモータ53は、制御部CUに電気的に接続され、これらの動作および制御は、制御部CUによって統括される。従って、以降では、押出機200、コルゲータ300および肉厚調整機構50で行われる種々の動作および制御を、制御部CUが行うと説明する場合もある。
As described above, the rotation of the
<コルゲートホース42の構成>
図3は、コルゲータ300によって成形されたコルゲートホース42の一例を示している。コルゲートホース42は、平滑な表面を有する複数の平滑部42aと、複数の凸部および凹部の交互配置で構成された表面を有する複数の蛇腹部42bとを含む。平滑部42aの表面は、蛇腹部42bの凸部および凹部の間の起伏よりも平滑である。
<Structure of
FIG. 3 shows an example of
平滑部42aは、モールドブロック32の平滑成形部32aの形状に対応した形で加工された箇所であり、蛇腹部42bは、モールドブロック32の蛇腹成形部32bの形状に対応した形で加工された箇所である。
The
また、ここではモールドブロック32が平滑成形部32aおよび蛇腹成形部32bによって構成され、コルゲートホース42が平滑部42aおよび蛇腹部42bを含む場合を例示している。しかし、平滑部42aおよび蛇腹部42bの組み合わせは、平滑成形部32aおよび蛇腹成形部32bの組み合わせを変更することで、適宜変更できる。例えば、その全体が蛇腹部42bで構成されたコルゲートホース42を成形することもできる。
Further, here, the case where the
<検討例について>
図4および図5は、コルゲートホース42の断面の一部を拡大して示している。図4は、コルゲートホース42の厚さが理想的である場合を示し、図5は、本願発明者らが検討した検討例のコルゲートホース42における問題点を示している。
<Consideration example>
4 and 5 show an enlarged view of a part of the cross section of the
図4のように、蛇腹部42bの凸部および凹部における厚さが均一になっているコルゲートホース42を成形することが理想的である。しかし、真空での吸引によってパリソン41をモールドブロック32に接触させる際に、蛇腹成形部32bの凸部および凹部の起伏が原因で、真空での吸引の強さにばらつきが生じ易くなるという問題が、本願発明者らの検討によって明らかになった。そのようなばらつきが生じると、例えば図5のように、蛇腹部42bの凸部の厚さが、他の箇所と比較して薄くなる。
As shown in FIG. 4, it is ideal to mold the
これらの問題を解決するために、本願発明者らは、図4の検討例の対策方法として、コルゲータ300の速度(モールドブロック32の移動速度)を遅くすることで、コルゲートホース42の全体の厚さを厚くする方法を試みた。その結果、蛇腹部42bの凸部の厚さは厚くなったが、パリソン41の流入速度に対して、モールドブロック32の移動速度が遅くなり過ぎると、モールドブロック32の各成形部の間の隙間にパリソン41が入り込み、正常な成形が行えなくなる場合があるという事が分かった。
In order to solve these problems, the inventors of the present application devised a countermeasure for the study example shown in FIG. I tried to make it thicker. As a result, the thickness of the convex portion of the
また、蛇腹部42bの厚さだけでなく、コルゲートホース42の全体の厚さが厚くなることで、コルゲートホース42の重量が増加し、軽量化が図り難くなるという問題と、材料のコストが増加するという問題とが発生した。
Moreover, not only the thickness of the
また、蛇腹部42bを加工する時だけ、回転機構13により駆動されるスクリュ12の回転数を変更することで、パリソン41の押出量を多くし、蛇腹部42bの厚さを厚くする方法も考えられる。しかし、スクリュ12の回転数が変更されたタイミングと、パリソン41が押し出されるタイミングとには、タイムラグが発生するので、そのような方法を適用することは難しい。
Also, it is possible to increase the extrusion amount of the
そこで、本願発明者らは、図4の検討例の対策方法から見出された種々の問題を解決するために、肉厚調整機構50を採用し、ダイランド22とコア23との間から押し出されるパリソン41の厚さを調整する手法について検討を行った。
Therefore, the inventors of the present application adopted a
<ヘッド部20の構成>
図6~図8は、ヘッド部20のうちダイ21の排出口付近の構造を示している。
<Structure of
6 to 8 show the structure of the
図6および図7に示されるように、ダイ21は、ダイ21と一体化され、且つ、ダイ21の排出口側に設けられたダイランド22と、コア23とを含む。コア23は、コルゲータ300へ向かう方向へ延在するように円柱状を成し、コア23の外周は、ダイランド22に覆われている。
As shown in FIGS. 6 and 7 , the
ダイランド22は、ダイ21の排出口に位置する先端部22eを含む。コア23は、肉厚調整機構50のスピンドル52に接続された端部23i、および、端部23iと反対側に位置し、且つ、ダイ21の排出口に位置する端部(先端部)23eを含む。
Die
また、図6および図7では、コア23の口径は、端部23eに近づくに連れて広くなっており、ダイランド22の内径は、一定である。溶融樹脂40は、ダイランド22とコア23との間を通過し、ダイ21の排出口においてダイランド22とコア23との間からパリソン41として押し出される。ここで、図2に示される位置決め機構51の位置決め動作によって、図7に示される矢印のように、コア23を移動させることができる。コア23が移動することで、ダイ21の排出口におけるダイランド22とコア23との間の距離であるダイコア開度L1が変化する。より具体的には、ダイコア開度L1は、ダイ21の排出口におけるダイランド22の内径とコア23の口径との間の長さである。
Moreover, in FIGS. 6 and 7, the diameter of the core 23 increases toward the
例えば、図7では、ダイコア開度L1を小さくすると、パリソン41の厚さが薄くなり、ダイコア開度L1を大きくすると、パリソン41の厚さが厚くなる。このように、コア23が移動することで、ダイランド22とコア23との間から押し出されるパリソン41の厚さを調整することが可能となる。
For example, in FIG. 7, when the die core opening L1 is decreased, the thickness of the
なお、図8に示されるように、ダイ21の排出口におけるダイランド22の形状およびコア23の形状は、様々な組み合わせを適用できる。そのような組み合わせとして、ここでは、例えばダイランド22の形状およびコア23の形状を、それぞれ、ダイバージタイプ、コンバージタイプまたはストレートタイプにすることができる。
As shown in FIG. 8, various combinations of the shape of the
すなわち、ダイ21の排出口において、ダイランド22の内径が、先端部22eに近づくに連れて変化しているか、コア23の口径が、端部23eに近づくに連れて変化しているか、または、それらの両方が、端部23eおよび先端部22eに近づくに連れて変化するように、ダイランド22の形状およびコア23の形状の組み合わせが選択される。これにより、コア23が移動した際に、ダイコア開度L1を変化させることができ、パリソン41の厚さを調整することが可能となる。
That is, at the discharge port of the die 21, the inner diameter of the
以下に図9~図12を用いて、実施の形態1におけるコルゲートホースの製造システム100が備えるパリソン形成手段およびコルゲートホース成形手段について説明する。
The parison forming means and the corrugated hose forming means provided in the corrugated
<パリソン形成手段>
パリソン形成手段は、図9に示されるステップS1~S3を有する。
<Parison Forming Means>
The parison forming means has steps S1 to S3 shown in FIG.
ステップS1では、原料供給部14からシリンダ11の内部へ原料となる樹脂が投入される。原料となる樹脂としては、熱可塑性樹脂を用いることができる。熱可塑性樹脂は、例えばポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレートまたはポリイミドである。実施の形態1における原料は、上記材料単体でもよいし、これらのうち2つ以上を含む混合物でもよい。
In step S<b>1 , resin as a raw material is introduced into the
なお、シリンダ11の周囲には図示されてない熱源が設けられ、熱源によってシリンダ11の各領域は所望の温度に調節される。熱源は、熱可塑性樹脂を溶融させることができる温度まで加熱できる手段であればよい。また、シリンダ11には、添加剤、フィラーまたはフィラー分散液を投入するための注液ノズルが設けられていてもよく、シリンダ11の途中で、これらを可塑化中の樹脂に投入することもできる。
A heat source (not shown) is provided around the
ステップS2では、スクリュ12によって、上記樹脂が混練させると共に可塑化される。これにより、可塑化された樹脂として溶融樹脂40が形成される。
In step S2, the
ステップS3では、パリソン41が形成される。可塑化された溶融樹脂40は、ダイランド22とコア23との間から円筒状のパリソン41として押し出される。このようにして、実施の形態1におけるパリソン41が形成される。また、パリソン41が多層構造である場合もある。例えば、複数の押出機においてそれぞれ溶融樹脂を形成し、それらの溶融樹脂を1つのダイへ供給することで、多層構造のパリソン41が形成できる。
In step S3, a
ステップS3において、制御部CUが、位置決め機構51の位置決め動作によってコア23を移動させることで、ダイコア開度L1が変化するので、パリソン41の厚さを調整できる。
In step S<b>3 , the control unit CU moves the core 23 by the positioning operation of the
このため、回転機構13により駆動するスクリュ12の回転数を一定に保った状態で、パリソン41の厚さが調整できる。パリソン41の厚さを変更するタイミングと、パリソン41が押し出されるタイミングとには、タイムラグがほぼ発生しない。従って、蛇腹成形部32bによってパリソン41を加工したい場合など、所望のタイミングでパリソン41の厚さを変更できる。それ故、図4の検討例のように、蛇腹部42bの凸部の厚さが局所的に薄くなるという問題を抑制できる。
Therefore, the thickness of the
<コルゲートホース成形手段>
コルゲートホース成形手段は、図9に示されるステップS4~S6を有する。
<Corrugated hose molding means>
The corrugated hose forming means has steps S4 to S6 shown in FIG.
ステップS4では、円筒状のパリソン41は、コルゲータ300の流入部33からコルゲータ300の内部へ流入される。
In step S<b>4 , the
ステップS5では、パリソン41は、モールドブロック32によって加工される。パリソン41を加工する方法の一例として、バキューム成形法が挙げられる。バキューム成形法は、パリソン41をモールドブロック32側へ吸引することで、モールドブロック32の各成形部の形状にパリソン41の形状を対応させる方法である。
At step S<b>5 , the
例えば、一対の蛇腹成形部32bによってパリソン41を挟み込んだ状態で、パリソン41を真空で吸引することで、一対の蛇腹成形部32bにパリソン41を接触させる。これにより、パリソン41の形状が変化し、蛇腹成形部32bの凹部に対応した箇所が、コルゲートホース42の蛇腹部42bの凸部として加工され、蛇腹成形部32bの凸部に対応した箇所が、コルゲートホース42の蛇腹部42bの凹部として加工される。
For example, the
ステップS6では、加工されたパリソン41は、コルゲータ300の排出部34から、円筒状の成形品であるコルゲートホース42として排出される。このようにして、実施の形態1におけるコルゲートホース42が成形される。
In step S6, the processed
ステップS5では、ステップS3においてパリソン41の厚さが調整された際に、パリソン41の厚さに応じてパリソン41の流入速度が変動する。ここで、制御部CUは、変動したパリソン41の流入速度に近くなるように、モールドブロック32の移動速度を調整できる。
In step S5, the inflow speed of the
図10は、パリソン形成手段およびコルゲートホース成形手段が行われる前に、パリソン41の厚さの変動に関する第1データ、パリソン41の流入速度の変動に関する第2データ、および、ダイコア開度L1の変動に関する第3データを、制御部CUに記憶させる事前処理を示している。
FIG. 10 shows the first data regarding the variation of the thickness of the
制御部CUが事前に第1~第3データを保有していることで、制御部CUがダイコア開度L1をどの程度変動させれば、パリソン41の厚さおよびパリソン41の流入速度がどの程度変動するのかという事を、制御部CUは制御できる。
Since the control unit CU holds the first to third data in advance, it is possible to determine how much the thickness of the
まず、ステップS7では、製品(コルゲートホース42)の要求に応じて、ユーザが、製品の外径および厚さを設定する。ステップS8では、これらの設定値に基づいて製品の断面積が算出される。 First, in step S7, the user sets the outer diameter and thickness of the product (corrugated hose 42) according to the requirements of the product. At step S8, the cross-sectional area of the product is calculated based on these set values.
一方で、ステップS9では、ユーザが、押出機200の運転条件として、例えば押出量および製品密度を設定する。なお、押出量とは、押出機200から押し出される単位時間当たりの樹脂の重量である。パリソン41が多層の樹脂層からなる場合、押出量は、全ての押出機200からの総重量を指す。また、製品密度とは、単位長さ当たりのコルゲートホース42の重量を、その体積で割った値である。
On the other hand, in step S9, the user sets, for example, the extrusion rate and the product density as the operating conditions of the
なお、ステップS7~S9における各値は、実施の形態1におけるパリソン形成手段およびコルゲートホース成形手段のために新しく考慮する必要は無く、既存の設定値および既存の仕様を利用できる。 The values in steps S7 to S9 do not need to be newly considered for the parison forming means and corrugated hose forming means in Embodiment 1, and existing set values and existing specifications can be used.
ステップS10では、ステップS7~S9における各値に基づいて事前にシミュレーションを行うことで、パリソン41の厚さの変動に関する第1データと、パリソン41の流入速度の変動に関する第2データとが算出される。
In step S10, a simulation is performed in advance based on the values obtained in steps S7 to S9 to calculate first data regarding variations in the thickness of the
ステップS11では、ステップS10の結果に基づいて逆算することで、ダイコア開度L1の変動に関する第3データが算出される。 In step S11, the third data relating to the variation in the die core opening degree L1 is calculated by back-calculating based on the result of step S10.
図11は、平滑成形部32aまたは蛇腹成形部32bによってパリソン41を加工する際のタイミングチャート(成形運転中のタイミングチャート)である。図11に示される「現在位置」は、加工中のパリソン41がモールドブロック32のうち何処に位置しているかを示している。
FIG. 11 is a timing chart (timing chart during forming operation) when the
図12は、制御部CUが、モールドブロック32の位置を検出し、その結果によってダイコア開度L1およびモールドブロック32の移動速度を変更する過程を示すフローチャートである。
FIG. 12 is a flow chart showing the process by which the control unit CU detects the position of the
コルゲータ300の本体31は、元々、モールドブロック32を搭載するレール35の位置を検出する機能を備えている。そして、本体31(レール35)が行う動作は、制御部CUによって統括されている。
The
従って、まず、ステップS12では、制御部CUは、モールドブロック32の位置を検出する。次に、ステップS13では、制御部CUは、パリソン41を加工中のモールドブロック32の位置を検出する。
Therefore, first, in step S12, the control unit CU detects the position of the
ステップS13の結果によって、図11に示される「現在位置」に対応するモールドブロック32が平滑成形部32aであるか、蛇腹成形部32bであるかが判定される。何れかの判定結果に対応するように、制御部CUは、ステップS3で使用されるダイコア開度L1、および、ステップS5で使用されるモールドブロック32の移動速度の調整を行う。
Based on the result of step S13, it is determined whether the
例えば、蛇腹成形部32bによってパリソン41を加工する際に、制御部CUは、平滑成形部32aによってパリソン41を加工する場合と比較して、パリソン41の厚さを厚くし、且つ、モールドブロック32の移動速度を遅くする。
For example, when processing the
図4の検討例では、パリソン41の流入速度に対して複数のモールドブロック32の移動速度が遅くなり過ぎることで、モールドブロック32の各成形部の間の隙間にパリソン41が入り込むなどの問題があった。
In the study example of FIG. 4, the moving speed of the plurality of mold blocks 32 is too slow with respect to the inflow speed of the
実施の形態1では、変動したパリソン41の流入速度に近くなるように、複数のモールドブロック32の移動速度を調整できる。そのため、上記問題が発生することを抑制できる。
In Embodiment 1, the moving speed of the plurality of mold blocks 32 can be adjusted so as to approximate the changed inflow speed of the
また、ダイコア開度L1を変化させることで、パリソン41の厚さを調整でき、更に、蛇腹部42bを成形したい場合など、所望のタイミングでパリソン41の厚さを変更できる。
Further, by changing the die core opening L1, the thickness of the
以上のように、実施の形態1における製造システム100によれば、パリソン41の厚さにばらつきが発生し難いので、コルゲートホース42全体に渡って厚さの均一性を高めることができる。このため、高い信頼性を有するコルゲートホース42を提供することができる。
As described above, according to the
以上、本発明を上記実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。 Although the present invention has been specifically described above based on the above embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
10 可塑化部
11 シリンダ
12 スクリュ
13 回転機構
14 原料供給部
20 ヘッド部
21 ダイ
22 ダイランド
22e ダイランドの先端部
23 コア
23i コアの端部
23e コアの端部(先端部)
31 本体
32 モールドブロック
32a 平滑成形部
32b 蛇腹成形部
33 流入部
34 排出部
35 レール
40 溶融樹脂
41 パリソン
42 コルゲートホース
42a 平滑部
42b 蛇腹部
50 肉厚調整機構
51 位置決め機構
52 スピンドル
53 モータ
54 ボールねじ
100 製造システム
200 押出機
300 コルゲータ
AR 空気
CU 制御部
L1 ダイコア開度
10
31
Claims (16)
前記押出機は、
シリンダと、
前記シリンダの内部に設けられたスクリュと、
前記シリンダに設けられた原料供給部と、
前記原料供給部よりも前記シリンダの下流側に接続されたダイと、
前記ダイと一体化され、且つ、前記ダイの排出口側に設けられたダイランドと、
その外周を前記ダイランドに覆われた円柱状のコアと、
を有し、
前記コルゲータは、
流入部と、
排出部と、
前記コルゲータの内部に設けられ、且つ、前記流入部から前記排出部へ向かって移動するモールドブロックと、
を有し、
前記肉厚調整機構は、スピンドルを介して前記コアに接続され、且つ、位置決め動作が可能な位置決め機構を有する、コルゲートホースの製造システム。 A corrugated hose manufacturing system comprising an extruder, a corrugator, and a thickness adjusting mechanism,
The extruder is
a cylinder;
a screw provided inside the cylinder;
a raw material supply unit provided in the cylinder;
a die connected to the downstream side of the cylinder from the raw material supply unit;
A die land integrated with the die and provided on the outlet side of the die;
a cylindrical core whose outer periphery is covered with the die land;
has
The corrugator is
an inflow part;
an ejection section;
a mold block provided inside the corrugator and moving from the inflow portion toward the discharge portion;
has
The manufacturing system for a corrugated hose, wherein the thickness adjusting mechanism is connected to the core via a spindle and has a positioning mechanism capable of positioning operation.
パリソン形成手段と、
コルゲートホース成形手段と、
前記押出機、前記コルゲータおよび前記肉厚調整機構に電気的に接続され、且つ、これらの動作を制御可能な制御部と、
を更に備え、
パリソン形成手段は、
(a1)前記原料供給部から前記シリンダの内部へ原料となる樹脂を投入する工程、
(a2)前記スクリュによって前記樹脂を可塑化する工程、
(a3)前記ダイの排出口において、前記ダイランドと前記コアとの間から、可塑化された前記樹脂を円筒状のパリソンとして押し出す工程、
を有し、
コルゲートホース成形手段は、
(b1)前記パリソンを前記流入部から前記コルゲータの内部へ流入する工程、
(b2)前記パリソンを前記モールドブロックに接触させ、前記パリソンの形状を前記モールドブロックの形状に対応させることで、前記パリソンを加工する工程、
(b3)加工された前記パリソンを前記排出部からコルゲートホースとして排出する工程、
を有し、
前記モールドブロックは、凹部および凸部が交互配置された表面を有する蛇腹成形部を少なくとも含み、
前記コルゲートホースは、前記蛇腹成形部によって加工された蛇腹部を含み、
前記(a3)工程において、前記制御部は、前記位置決め機構の位置決め動作によって前記コアを移動させることで、前記ダイランドと前記コアとの間から押し出される前記パリソンの厚さを調整できる、コルゲートホースの製造システム。 In the corrugated hose manufacturing system according to claim 1,
a parison-forming means;
corrugated hose forming means;
a control unit electrically connected to the extruder, the corrugator and the thickness adjusting mechanism and capable of controlling their operations;
further comprising
The parison-forming means comprises:
(a1) a step of charging resin as a raw material into the cylinder from the raw material supply unit;
(a2) plasticizing the resin with the screw;
(a3) extruding the plasticized resin as a cylindrical parison from between the die land and the core at the outlet of the die;
has
The corrugated hose forming means includes:
(b1) a step of flowing the parison into the interior of the corrugator from the inflow portion;
(b2) processing the parison by bringing the parison into contact with the mold block and making the shape of the parison correspond to the shape of the mold block;
(b3) discharging the processed parison as a corrugated hose from the discharge unit;
has
the mold block includes at least a bellows molding having a surface with alternating recesses and protrusions;
The corrugated hose includes a bellows portion processed by the bellows forming portion,
In the step (a3), the control unit moves the core by the positioning operation of the positioning mechanism, thereby adjusting the thickness of the parison pushed out from between the die land and the core. manufacturing system.
前記(b2)工程において、前記パリソンの厚さが調整された際に前記パリソンの流入速度が変動し、前記制御部は、変動した前記パリソンの流入速度に近くなるように、前記モールドブロックの移動速度を調整できる、コルゲートホースの製造システム。 In the corrugated hose manufacturing system according to claim 2,
In the step (b2), when the thickness of the parison is adjusted, the inflow speed of the parison fluctuates, and the control unit moves the mold block so as to approximate the changed inflow speed of the parison. A corrugated hose manufacturing system with adjustable speed.
前記ダイランドは、前記ダイの排出口に位置する第1端部を含み、
前記コアは、前記ダイの排出口に位置する第2端部を含み、
前記ダイランドの内径が、前記第1端部に近づくに連れて変化しているか、前記コアの口径が、前記第2端部に近づくに連れて変化しているか、または、それらの両方が、前記第1端部および前記第2端部に近づくに連れて変化しており、
前記コアが移動した際に、前記ダイの排出口における前記ダイランドと前記コアとの間の距離であるダイコア開度が変化することで、前記パリソンの厚さが調整される、コルゲートホースの製造システム。 In the corrugated hose manufacturing system according to claim 3,
the die land includes a first end located at the die outlet;
the core includes a second end located at the die outlet;
The inner diameter of the die land varies as it approaches the first end, the diameter of the core varies as it approaches the second end, or both changing as it approaches the first end and the second end,
A corrugated hose manufacturing system in which the thickness of the parison is adjusted by changing the die core opening, which is the distance between the die land and the core at the discharge port of the die, when the core moves. .
(c)パリソン形成手段およびコルゲートホース成形手段が行われる前に、
前記パリソンの厚さの変動に関する第1データと、
前記パリソンの厚さの変動に応じた前記パリソンの流入速度の変動に関する第2データと、
前記パリソンの厚さの変動および前記パリソンの流入速度の変動に応じた前記ダイコア開度の変動に関する第3データと、
を、前記制御部に記録する工程を更に備える、コルゲートホースの製造システム。 In the corrugated hose manufacturing system according to claim 4,
(c) before the parison forming means and the corrugated hose forming means are performed;
first data relating to variations in thickness of the parison;
second data relating to variations in the inflow velocity of the parison as a function of variations in the thickness of the parison;
third data relating to variations in the die core opening according to variations in the thickness of the parison and variations in the inflow velocity of the parison;
in the control unit, the corrugated hose manufacturing system.
前記制御部は、前記パリソンを加工中の前記モールドブロックの位置を検出できる、コルゲートホースの製造システム。 In the corrugated hose manufacturing system according to claim 3,
The corrugated hose manufacturing system, wherein the control unit can detect the position of the mold block during processing of the parison.
前記モールドブロックは、前記凹部と前記凸部との間の起伏よりも平滑な表面を有する平滑成形部を含み、
前記蛇腹成形部によって前記パリソンを加工する際に、前記制御部は、前記平滑成形部によって前記パリソンを加工する場合と比較して、前記パリソンの厚さを厚くし、且つ、前記モールドブロックの移動速度を遅くする、コルゲートホースの製造システム。 In the corrugated hose manufacturing system according to claim 6,
The mold block includes a smooth molded portion having a smoother surface than the undulations between the concave portion and the convex portion,
When processing the parison by the bellows forming section, the control section increases the thickness of the parison and moves the mold blocks as compared with the case where the parison is processed by the smooth forming section. A corrugated hose manufacturing system that slows down the speed.
前記(b2)工程は、前記パリソンを前記モールドブロック側へ吸引することで行われる、コルゲートホースの製造システム。 In the corrugated hose manufacturing system according to claim 3,
A system for manufacturing a corrugated hose, wherein the step (b2) is performed by sucking the parison toward the mold block.
前記押出機は、
シリンダと、
前記シリンダの内部に設けられたスクリュと、
前記シリンダに設けられた原料供給部と、
前記原料供給部よりも前記シリンダの下流側に接続されたダイと、
前記ダイと一体化され、且つ、前記ダイの排出口側に設けられたダイランドと、
その外周を前記ダイランドに覆われた円柱状のコアと、
を有し、
前記コルゲータは、
流入部と、
排出部と、
前記コルゲータの内部に設けられ、且つ、前記流入部から前記排出部へ向かって移動するモールドブロックと、
を有し、
前記肉厚調整機構は、スピンドルを介して前記コアに接続され、且つ、位置決め動作が可能な位置決め機構を有する、コルゲートホース。 A corrugated hose molded using a corrugated hose manufacturing system comprising an extruder, a corrugator, and a thickness adjusting mechanism,
The extruder is
a cylinder;
a screw provided inside the cylinder;
a raw material supply unit provided in the cylinder;
a die connected to the downstream side of the cylinder from the raw material supply unit;
A die land integrated with the die and provided on the outlet side of the die;
a cylindrical core whose outer periphery is covered with the die land;
has
The corrugator is
an inflow part;
an ejection section;
a mold block provided inside the corrugator and moving from the inflow portion toward the discharge portion;
has
The corrugated hose, wherein the thickness adjusting mechanism is connected to the core via a spindle and has a positioning mechanism capable of positioning operation.
コルゲートホースの製造システムは、
パリソン形成手段と、
コルゲートホース成形手段と、
前記押出機、前記コルゲータおよび前記肉厚調整機構に電気的に接続され、且つ、これらの動作を制御可能な制御部と、
を更に備え、
パリソン形成手段は、
(a1)前記原料供給部から前記シリンダの内部へ原料となる樹脂を投入する工程、
(a2)前記スクリュによって前記樹脂を可塑化する工程、
(a3)前記ダイの排出口において、前記ダイランドと前記コアとの間から、可塑化された前記樹脂を円筒状のパリソンとして押し出す工程、
を有し、
コルゲートホース成形手段は、
(b1)前記パリソンを前記流入部から前記コルゲータの内部へ流入する工程、
(b2)前記パリソンを前記モールドブロックに接触させ、前記パリソンの形状を前記モールドブロックの形状に対応させることで、前記パリソンを加工する工程、
(b3)加工された前記パリソンを前記排出部からコルゲートホースとして排出する工程、
を有し、
前記モールドブロックは、凹部および凸部が交互配置された表面を有する蛇腹成形部を少なくとも含み、
前記コルゲートホースは、前記蛇腹成形部によって加工された蛇腹部を含み、
前記(a3)工程において、前記制御部は、前記位置決め機構の位置決め動作によって前記コアを移動させることで、前記ダイランドと前記コアとの間から押し出される前記パリソンの厚さを調整できる、コルゲートホース。 In the corrugated hose according to claim 9,
The corrugated hose manufacturing system
a parison-forming means;
corrugated hose forming means;
a control unit electrically connected to the extruder, the corrugator and the thickness adjusting mechanism and capable of controlling their operations;
further comprising
The parison-forming means comprises:
(a1) a step of charging resin as a raw material into the cylinder from the raw material supply unit;
(a2) plasticizing the resin with the screw;
(a3) extruding the plasticized resin as a cylindrical parison from between the die land and the core at the outlet of the die;
has
The corrugated hose forming means includes:
(b1) a step of flowing the parison into the interior of the corrugator from the inflow portion;
(b2) processing the parison by bringing the parison into contact with the mold block and making the shape of the parison correspond to the shape of the mold block;
(b3) discharging the processed parison as a corrugated hose from the discharge unit;
has
the mold block includes at least a bellows molding having a surface with alternating recesses and protrusions;
The corrugated hose includes a bellows portion processed by the bellows forming portion,
In the step (a3), the control unit moves the core by the positioning operation of the positioning mechanism, thereby adjusting the thickness of the parison pushed out from between the die land and the core.
前記(b2)工程において、前記パリソンの厚さが調整された際に前記パリソンの流入速度が変動し、前記制御部は、変動した前記パリソンの流入速度に近くなるように、前記モールドブロックの移動速度を調整できる、コルゲートホース。 In the corrugated hose according to claim 10,
In the step (b2), when the thickness of the parison is adjusted, the inflow speed of the parison fluctuates, and the control unit moves the mold block so as to approximate the changed inflow speed of the parison. Corrugated hose with adjustable speed.
前記ダイランドは、前記ダイの排出口に位置する第1端部を含み、
前記コアは、前記ダイの排出口に位置する第2端部を含み、
前記ダイランドの内径が、前記第1端部に近づくに連れて変化しているか、前記コアの口径が、前記第2端部に近づくに連れて変化しているか、または、それらの両方が、前記第1端部および前記第2端部に近づくに連れて変化しており、
前記コアが移動した際に、前記ダイの排出口における前記ダイランドと前記コアとの間の距離であるダイコア開度が変化することで、前記パリソンの厚さが調整される、コルゲートホース。 In the corrugated hose according to claim 11,
the die land includes a first end located at the die outlet;
the core includes a second end located at the die outlet;
The inner diameter of the die land varies as it approaches the first end, the diameter of the core varies as it approaches the second end, or both changing as it approaches the first end and the second end,
A corrugated hose, wherein the thickness of the parison is adjusted by changing a die core opening, which is the distance between the die land and the core at the discharge port of the die, when the core moves.
(c)パリソン形成手段およびコルゲートホース成形手段が行われる前に、
前記パリソンの厚さの変動に関する第1データと、
前記パリソンの厚さの変動に応じた前記パリソンの流入速度の変動に関する第2データと、
前記パリソンの厚さの変動および前記パリソンの流入速度の変動に応じた前記ダイコア開度の変動に関する第3データと、
を、前記制御部に記録する工程を更に備える、コルゲートホース。 In the corrugated hose according to claim 12,
(c) before the parison forming means and the corrugated hose forming means are performed;
first data relating to variations in thickness of the parison;
second data relating to variations in the inflow velocity of the parison as a function of variations in the thickness of the parison;
third data relating to variations in the die core opening according to variations in the thickness of the parison and variations in the inflow velocity of the parison;
The corrugated hose further comprising a step of recording in the control unit.
前記制御部は、前記パリソンを加工中の前記モールドブロックの位置を検出できる、コルゲートホース。 In the corrugated hose according to claim 11,
The corrugated hose, wherein the controller can detect the position of the mold block during processing of the parison.
前記モールドブロックは、前記凹部と前記凸部との間の起伏よりも平滑な表面を有する平滑成形部を含み、
前記蛇腹成形部によって前記パリソンを加工する際に、前記制御部は、前記平滑成形部によって前記パリソンを加工する場合と比較して、前記パリソンの厚さを厚くし、且つ、前記モールドブロックの移動速度を遅くする、コルゲートホース。 In the corrugated hose according to claim 14,
The mold block includes a smooth molded portion having a smoother surface than the undulations between the concave portion and the convex portion,
When processing the parison by the bellows forming section, the control section increases the thickness of the parison and moves the mold blocks as compared with the case where the parison is processed by the smooth forming section. A corrugated hose that slows down.
前記(b2)工程は、前記パリソンを前記モールドブロック側へ吸引することで行われる、コルゲートホース。 In the corrugated hose according to claim 11,
A corrugated hose, wherein the step (b2) is performed by sucking the parison toward the mold block.
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