JP2671047B2 - Hose manufacturing method - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、冷媒，ガス等の搬送物輸送用ホースの製造
方法に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for manufacturing a hose for transporting an object such as a refrigerant or a gas.
冷媒，ガス等の搬送物輸送用ホースの製造方法として
は、第１のホースの製造工程図に示すように、樹脂製マ
ンドレル（以下、単にマンドレルという）Ｍの表面に第
１のクロスヘッドダイス押出機１から熱可塑性樹脂を押
出してチューブ２を形成し（チューブ押出工程）、この
チューブ２の上に第２のクロスヘッドダイス押出機３か
ら未加硫ゴムを押出して内層ゴム４を形成し（内層押出
工程）、次に編組機５で内層ゴム４の上に繊維補強層６
を積層し（補強層編組工程）、さらに第３のクロスヘッ
ドダイス押出機７により未加硫ゴムを前記繊維補強層６
に被せて外層ゴム８を形成する（外層押出工程）。次い
で被鉛機９を用いて被鉛10を施した後、マンドレルＭを
付けたまま加圧下に加硫し、加硫後前記被鉛10を剥離機
で剥離する。次いでホースの端部からマンドレルＭの一
部を取り除き、この端部を水密に保って少なくとも50kg
f/cm2の水圧を加えてマンドレルを引き抜く（マンドレ
ル引き抜き工程）方法が一般的である。第２図はこのよ
うな方法により得られたホースの１例を示す一部切開側
面図である。ホース内側から、チューブ2,内層ゴム4,補
強層6,外層ゴム８が順次一体に積層された構成を有して
いる。As a method of manufacturing a hose for transporting a carrier such as a refrigerant or a gas, as shown in the manufacturing process diagram of the first hose, a first crosshead die extrusion is performed on the surface of a resin mandrel (hereinafter, simply referred to as a mandrel) M. The thermoplastic resin is extruded from the machine 1 to form the tube 2 (tube extruding step), and the unvulcanized rubber is extruded from the second crosshead die extruder 3 onto the tube 2 to form the inner layer rubber 4 ( Inner layer extrusion step), and then the fiber reinforcement layer 6 on the inner layer rubber 4 by the braiding machine 5
Are laminated (reinforcing layer braiding step), and unvulcanized rubber is added to the fiber reinforcing layer 6 by a third crosshead die extruder 7.
The outer layer rubber 8 is formed by covering the outer layer (outer layer extrusion step). Next, after the lead 10 is applied by using the lead-being machine 9, it is vulcanized under pressure with the mandrel M attached, and after the vulcanization, the lead-being 10 is peeled by a peeling machine. Then remove a part of the mandrel M from the end of the hose and keep this end watertight for at least 50 kg.
The method of pulling out the mandrel by applying a water pressure of f / cm 2 (mandrel pulling step) is common. FIG. 2 is a partially cutaway side view showing an example of a hose obtained by such a method. The tube 2, the inner rubber layer 4, the reinforcing layer 6, and the outer rubber layer 8 are laminated in this order from the inside of the hose.
このようなホースの製造方法において、チューブがマ
ンドレルから浮いた状態になると、このチューブ上に補
強繊維を編組する工程で前記チューブが潰れてチューブ
に皺が発生するため、前記チューブはマンドレル上に密
着している必要がある。また、その冷媒やガス等の搬送
物の漏洩、特にホースの金具装着部分等における漏洩を
防止するため、ホースのチューブ内面の表面粗さ（Rma
x）は15μｍ以下、好ましくは10μｍ以下であることが
要求されている。このため、従来のホース製造方法に用
いられるマンドレルとしては、その表面粗さが0.5μｍ
以下のものが一般に使用されてきた。In the method for manufacturing such a hose, when the tube is floated from the mandrel, the tube is crushed in the step of braiding the reinforcing fiber on the tube and wrinkles are generated in the tube, so that the tube is closely attached to the mandrel. Need to be In addition, in order to prevent leakage of the conveyed products such as the refrigerant and gas, especially at the fittings of the hose, the surface roughness (Rma
x) is required to be 15 μm or less, preferably 10 μm or less. Therefore, the mandrel used in the conventional hose manufacturing method has a surface roughness of 0.5 μm.
The following have been commonly used:
しかしながら、上記表面粗さが0.5μｍ以下のマンド
レルは成形後のマンドレルの引き抜き性が悪い。たとえ
ば摩擦係数の低いフッソ系樹脂からなるマンドレルを使
用した場合においてもその引き抜き力は20kgf/cm2以下
になることはなかった。このため、マンドレルの引き抜
き時にチューブが損傷され易くなり、ホークの品質、性
能が損なわれたり、ホース製造の作業性が悪化し、その
生産性が低下するという問題があった。However, the mandrel having the surface roughness of 0.5 μm or less has a poor drawability of the mandrel after molding. For example, even when a mandrel made of a fluorine-based resin having a low friction coefficient was used, the pulling-out force did not fall below 20 kgf / cm 2 . For this reason, there are problems that the tube is easily damaged when the mandrel is pulled out, the quality and performance of the hawk are impaired, the workability of hose production is deteriorated, and the productivity thereof is lowered.
本発明の目的は、成型後のマンドレルの引き抜きが容
易であり、しかもチューブ内面の表面粗さを金具装着部
分等における冷媒，ガス等の漏洩を防止する程度に平滑
にするホースの製造方法を提供することにある。An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a hose which allows easy removal of a mandrel after molding, and which smoothes the surface roughness of the inner surface of the tube to such an extent as to prevent leakage of refrigerant, gas, etc. at a fitting mounting portion or the like. To do.
このような目的を達成する本発明の製造方法は、樹脂
製マンドレル上に、樹脂押出機を用いて溶融状態の熱可
塑性樹脂からなるチューブを形成した後、このチューブ
から前記マンドレルを引き抜くホースの製造方法におい
て、前記樹脂製マンドレルの表面粗さ（Rmax）を１μｍ
以上、60μｍ以下にすることを特徴としている。The manufacturing method of the present invention to achieve such an object, on a resin mandrel, after forming a tube made of a thermoplastic resin in a molten state using a resin extruder, the production of a hose to pull out the mandrel from this tube In the method, the surface roughness (Rmax) of the resin mandrel is 1 μm.
As described above, the feature is that the thickness is 60 μm or less.
本発明において、表面粗さとはJIS−R0601に定義され
た最大粗さ（Rmax）を意味する。In the present invention, the surface roughness means the maximum roughness (Rmax) defined in JIS-R0601.
本発明のホースの製造方法において、マンドレルの表
面粗さを１μｍ以上、60μｍ以下、好ましくは２〜40μ
ｍの表面の粗いマンドレルを使用するものであり、さら
に好ましくはマンドレル上に離型剤をコーティングする
ようにする。このようにマンドレルの表面粗さ（Rmax）
を１μｍ以上とすることにより成型後のマンドレルの引
き抜き性を向上することができる。この理由は、凡そ次
の（１）〜（３）の事項が相乗的に作用して引き抜き力
を低減させるためと考えられる。In the method for producing a hose of the present invention, the surface roughness of the mandrel is 1 μm or more and 60 μm or less, preferably 2 to 40 μm.
m of the surface having a rough surface is used, more preferably, the release agent is coated on the mandrel. Thus the surface roughness (Rmax) of the mandrel
When it is 1 μm or more, the drawability of the mandrel after molding can be improved. It is considered that this is because the following items (1) to (3) act synergistically to reduce the pull-out force.
（１）マンドレルとチューブの接触面積が低減する。(1) The contact area between the mandrel and the tube is reduced.
（２）離型剤がマンドレルに付着し易くなり、離型剤の
離型効果が向上する。(2) The release agent is easily attached to the mandrel, and the release effect of the release agent is improved.
（３）ホース成型後のマンドレルを50〜200kgf/cm2の水
圧で引き抜いた場合、マンドレル表面が粗くなると水回
りが改善され、特にマンドレルとチューブの緊密部分へ
の水回りが良くなり、抜き易くなる。(3) When the mandrel after hose molding is pulled out with a water pressure of 50 to 200 kgf / cm 2 , the water flow is improved when the surface of the mandrel becomes rough, and especially the water flow to the tight part of the mandrel and the tube is improved, making it easy to pull out. Become.
上記（２）の場合において、マンドレルの材質が摩擦
係数の小さいフッソ系樹脂やポリテトラメチルペンテン
樹脂等であるときは、離型剤を適用しなくてもマンドレ
ルの引き抜き力を低減することが可能である。また、上
記（３）の場合には、マンドレルの表面を、サンドブラ
スト等によってランダムな粗面にするよりも、サンドペ
ーパーを用いて連続的な筋状の粗面、好ましくはマンド
レルの長手方向に沿って筋が平行に延びた粗面にした
り、筋が螺旋状に延びた粗面にしたり、或いは両者が組
み合わさった粗面にするのがよい。このマンドレル表面
を、筋が長手方向に沿って平行または螺旋状に延びる粗
面にしたり、その組み合わせにすることにより、マンド
レルからホースを引き抜く時の水回りが改善され、低い
引き抜き力でマンドレルに接しているチューブを損傷す
ることなく、引き抜くことができる。In the case of (2) above, when the mandrel is made of fluorine resin or polytetramethylpentene resin, etc., which has a small friction coefficient, the mandrel pull-out force can be reduced without applying a release agent. Is. In the case of the above (3), rather than making the surface of the mandrel a random rough surface by sandblasting or the like, a continuous streaky rough surface using sandpaper, preferably along the longitudinal direction of the mandrel. It is preferable to use a rough surface in which the stripes extend in parallel, a rough surface in which the stripes extend in a spiral shape, or a rough surface in which the both are combined. The surface of this mandrel is roughened so that the lines extend in parallel or spiral along the longitudinal direction, or by a combination thereof, the water flow when pulling out the hose from the mandrel is improved, and the mandrel is contacted with a low pulling force. It can be pulled out without damaging the existing tube.
本発明方法において、マンドレルの表面粗さを粗くす
ると、マンドレル表面の粗さが転写されるチューブの内
面も粗くなり、ホースに金具等を装着した個所から冷媒
やガス等の搬送物が漏洩する危険がある。しかし、本発
明に使用するマンドレルの表面粗さが１μｍ以上である
場合は、その表面粗さがそのままチューブの内面に転写
される訳ではない。たとえば表面粗さが10μｍのマンド
レルを用い、かつその表面に離型剤を適用して成型した
ときは、得られるホースのチューブの内面の表面粗さは
５〜６μｍ程度まで低減する。しかしながら、本発明の
マンドレルの表面粗さが余り大きくなると、ホースのチ
ューブ内面の表面粗さが粗くなり、前述したホースの金
具装着部分から漏洩を有効に防止できなくなるので、60
μｍ以下にする必要がある。In the method of the present invention, when the surface roughness of the mandrel is roughened, the inner surface of the tube to which the roughness of the mandrel surface is transferred is also roughened, and there is a risk that a carrier such as a refrigerant or gas leaks from a place where a metal fitting or the like is attached to a hose. There is. However, when the surface roughness of the mandrel used in the present invention is 1 μm or more, the surface roughness is not directly transferred to the inner surface of the tube. For example, when a mandrel having a surface roughness of 10 μm is used and a mold release agent is applied to the surface of the mandrel, the surface roughness of the inner surface of the hose tube obtained is reduced to about 5 to 6 μm. However, if the surface roughness of the mandrel of the present invention becomes too large, the surface roughness of the inner surface of the tube of the hose will become rough, and it will not be possible to effectively prevent leakage from the fitting mounting portion of the hose described above.
It is necessary to be less than μm.
本発明のマンドレルを形成する樹脂としては、6,66,1
0,11,12ナイロン等のナイロン樹脂、各種の共重合ナイ
ロン樹脂およびブレンドナイロン樹脂、ポリウレタン樹
脂、ポリテトラメチルペンテン樹脂、フッソ系樹脂、ポ
リエステル樹脂を例示することができる。The resin forming the mandrel of the present invention includes 6,66,1
Examples thereof include nylon resins such as 0,11,12 nylon, various copolymerized nylon resins and blended nylon resins, polyurethane resins, polytetramethylpentene resins, fluorine-based resins, and polyester resins.
また、チューブを形成する樹脂としては、ナイロン樹
脂、共重合ナイロン樹脂およびブレンドナイロン樹脂、
ポリウレタン樹脂、フッソ系樹脂、ポリエステル樹脂、
ポリオレフィン系樹脂、アイオノマー樹脂、熱可塑性ゴ
ムなどを例示することができる。これらの樹脂はホース
の種類、目的に応じて適宜選択して使用される。Further, as the resin forming the tube, nylon resin, copolymer nylon resin and blended nylon resin,
Polyurethane resin, fluorine resin, polyester resin,
Examples thereof include polyolefin resins, ionomer resins, and thermoplastic rubbers. These resins are appropriately selected and used according to the type of hose and purpose.
また、このチューブを被覆するゴムおよび編組される
補強繊維としては、この種のホースの製造に、通常使用
されている公知のものを適宜選択して使用することがで
きる。Further, as the rubber covering the tube and the reinforcing fiber to be braided, known ones usually used in the production of this type of hose can be appropriately selected and used.
さらに本発明方法に使用するマンドレルに付与する離
型剤としては、パラフィンワックス系、シリコーン系お
よびフッソ系の各種の離型剤がある。これらの離型剤は
マンドレルの表面に付着させてもよいし、マンドレルを
構成する樹脂とブレンドし、マンドレル内部に練り込ん
だ形にしてもよい。Further, as the release agent applied to the mandrel used in the method of the present invention, there are various release agents of paraffin wax type, silicone type and fluorine type. These release agents may be attached to the surface of the mandrel, or may be blended with the resin forming the mandrel and kneaded into the mandrel.
外径14.6mmのナイロン11製マンドレルの表面JIS R625
1に規定されている研磨布80番を用いて扱き、その長手
方向に平行に連続する筋を形成し、Rmax41.2μｍの表面
粗さにした。このマンドレルの表面にシリコーン系離型
剤を塗布した後、クロスヘッドダイス押出機を使用して
ナイロン６を塗布し、肉厚が0.2mmのチューブを形成し
た。Surface of nylon 11 mandrel with outer diameter 14.6 mm JIS R625
The polishing cloth No. 80 specified in 1 was used for handling, and continuous streaks were formed parallel to the longitudinal direction of the polishing cloth to obtain a surface roughness of Rmax 41.2 μm. After coating the surface of this mandrel with a silicone-based mold release agent, nylon 6 was coated using a crosshead die extruder to form a tube having a wall thickness of 0.2 mm.
このチューブを形成したマンドレルについて、下記の
チューブ引き抜き試験法および表面粗さ試験法により、
それぞれチューブ引き抜き力およびチューブ内面の表面
粗さを測定した。測定結果は表中に実施例１として示し
た。For the mandrel that formed this tube, by the following tube pull-out test method and surface roughness test method,
The tube withdrawing force and the tube inner surface roughness were measured, respectively. The measurement results are shown as Example 1 in the table.
チューブ引き抜き力試験法： 樹脂押出機を用いてマンドレル上に、0.2mm厚のチュ
ーブを形成した後、30cmの長さにマンドレルを切断し
た。この切断したマンドレルの端部から10cm長の位置の
チューブを周方向に切断し、10cm長のチューブを取り除
き、マンドレルを露出させた。次にこのマンドレルの他
端部のチューブを長手方向に切り開き、この切り開いた
チューブを残して、マンドレルのみ、その端部から10cm
の長さの位置で切断し、チューブ引き抜き力試験用試験
片を作製した。Tube pull-out force test method: A 0.2 mm thick tube was formed on a mandrel using a resin extruder, and then the mandrel was cut into a length of 30 cm. The tube at a position 10 cm long from the end of the cut mandrel was circumferentially cut, and the tube 10 cm long was removed to expose the mandrel. Next, cut the tube at the other end of this mandrel open in the longitudinal direction, and leave this cut open tube alone, only the mandrel, 10 cm from the end.
Was cut at the position of the length to prepare a test piece for tube pull-out force test.
新興通信工業（株）製のオートグラフTOM5000Dに前記
切試験片のそれぞれ露出マンドレル部分と切り開いたチ
ューブ部分をクランプし、20℃の雰囲気で、25mm/分の
引張速度で10cm長当たりのチューブ引き抜き力を測定し
た。前記試験片５ケについて測定し、その平均値をもっ
て引き抜き力とした。Clamping the exposed mandrel part and the open tube part of the above-mentioned cut test piece to Autograph TOM5000D manufactured by Shinko Communication Industry Co., Ltd., and pulling out the tube per 10 cm length at a pulling speed of 25 mm / min in an atmosphere of 20 ° C. Was measured. The above five test pieces were measured, and the average value was used as the pulling force.
表面粗さの測定法： JIS B0601（表面粗さの定義と表示）に規定されてい
る3.4最大高さ（Rmax）に準拠して、（株）ミツトヨ製
サーフテスター402,シリーズ178の表面粗さ測定器を使
用して測定した。Surface roughness measurement method: According to 3.4 maximum height (Rmax) specified in JIS B0601 (Definition and display of surface roughness), surface roughness of Surf Tester 402, Series 178 manufactured by Mitutoyo Corporation It measured using the measuring device.
次に、表に示す７種類の研磨布を使用し、前記ナイロ
ン11製マンドレルの表面を同様に扱いて、表に示す表面
粗さのマンドレルを作製した。これら６種類のマンドレ
ルを用いて、前記実施例１と同様に肉厚が0.2mmのナイ
ロン６からなるチューブを形成し、それぞれチューブの
引き抜き力およびチューブ内面の表面粗さを測定し、そ
れらの結果を前記実施例１の結果と対比して表に示し
た。Next, the seven types of polishing cloths shown in the table were used, the surface of the nylon 11 mandrel was treated in the same manner, and the mandrel having the surface roughness shown in the table was produced. Using these six types of mandrels, a tube made of nylon 6 having a wall thickness of 0.2 mm was formed in the same manner as in Example 1, and the pulling-out force of the tube and the surface roughness of the inner surface of the tube were measured. Is shown in the table in comparison with the result of Example 1.
別に実施例１および前記７種類のナイロン６チューブ
を形成したマンドレル上に、それぞれゴム押出機を用い
て約100mmの長さに未加硫ゴムのチューブを形成し、そ
の上に補強繊維を編組し、さらにゴムカバーを被覆した
後加硫した。得られた８種類のホースの端部からマンド
レルの一部を取り除き、この端部を水密に保って80kgf/
cm2の水圧を加えてマンドレルを引き抜き、その引き抜
きに要した時間を測定した。Separately, a tube of unvulcanized rubber was formed into a length of about 100 mm by using a rubber extruder on each of the mandrels on which Example 1 and the seven types of nylon 6 tubes were formed, and reinforcing fibers were braided thereon. Then, the rubber cover was further covered and then vulcanized. Part of the mandrel was removed from the ends of the 8 types of obtained hoses, and the ends were kept watertight at 80 kgf /
The mandrel was pulled out by applying water pressure of cm 2 , and the time required for the pulling out was measured.
測定結果を次の○，△および×で表し、それぞれに表
に示した。The measurement results are represented by the following ○, △ and ×, and are shown in the table respectively.
×で樹脂マンドレルの引き抜き時間20分以上 △：樹脂マンドレルの引き抜き時間10〜20分 ○：樹脂マンドレルの引き抜き時間10分以内 表から、実施例１〜６の１μｍ以上の表面粗さを有す
るマンドレルを使用した場合は、いずれもチューブ引き
抜き力が従来のフッソ樹脂製マンドレルを使用した場合
よりも低い20kgf/cm2以下であり、得られたホースのチ
ューブ内面の表面粗さも、この種のホースに要求されて
いる水準の15μｍ以下である。さらにマンドレルの引き
抜き時間も10分以内である。これに対し、マンドレルの
表面粗さが0.5μｍの比較例１は、ホースのチューブ内
面の表面粗さは2.1μｍと低いが、チューブ引き抜き力
が27.2kgf/cm2で、かつマンドレルの引き抜き時間が20
分以上であり、引き抜き性が著しく悪く、かつチューブ
に損傷も認められた。また、マンドレルの表面粗さが7
2.3μｍの比較例２はチューブ内面の表面粗さが17.1μ
ｍであった。しかもホースの金具装着部分からの冷媒の
漏洩が認められ、この種のホースとしての実用性能を満
足するものではなかった。With ×, the resin mandrel extraction time is 20 minutes or more. △: Resin mandrel extraction time is 10 to 20 minutes. ○: Resin mandrel extraction time is within 10 minutes. From the table, when the mandrels having a surface roughness of 1 μm or more in Examples 1 to 6 are used, the tube withdrawing force is 20 kgf / cm 2 or less, which is lower than the case of using the conventional mandrel made of the fluorine resin. The surface roughness of the tube inner surface of the obtained hose is 15 μm or less, which is the level required for this kind of hose. Furthermore, the mandrel withdrawal time is within 10 minutes. On the other hand, in Comparative Example 1 in which the surface roughness of the mandrel is 0.5 μm, the surface roughness of the inner surface of the tube of the hose is as low as 2.1 μm, but the tube drawing force is 27.2 kgf / cm 2 and the drawing time of the mandrel is 20
It was more than a minute, the drawability was extremely poor, and the tube was damaged. Also, the surface roughness of the mandrel is 7
In Comparative Example 2 of 2.3 μm, the surface roughness of the inner surface of the tube is 17.1 μ.
m. Moreover, the leakage of the refrigerant from the fitting portion of the hose was recognized, and the practical performance of this type of hose was not satisfied.
以上、説明したように、本発明によれば、樹脂製マン
ドレルを使用してホースを製造する際に、表面粗さが１
μｍ以上、60μｍ以下のマンドレルを使用したから、マ
ンドレルの引き抜き工程での引き抜きを容易にし、チュ
ーブを損傷したり、チューブ内面の表面粗さを粗くした
りすることなく、ホースの金具装着部で冷媒、ガス等搬
送物の漏洩を防止することができる。As described above, according to the present invention, when the hose is manufactured using the resin mandrel, the surface roughness is 1
Since a mandrel of μm or more and 60 μm or less is used, it is easy to pull out the mandrel in the pulling out process, and the refrigerant is not attached to the hose fittings without damaging the tube or roughening the inner surface of the tube. It is possible to prevent leakage of a conveyed product such as gas.
第１図はホースの製造方法の１例を示す工程図、第２図
は得られたホースの１例を示す部分切開側面図である。 Ｍ……マンドレル、1,3,7……クロスヘッドダイス押出
機、２……チューブ、６……繊維補強層、８……外層、
９……被鉛機、10……被鉛。FIG. 1 is a process diagram showing an example of a method for manufacturing a hose, and FIG. 2 is a partial cutaway side view showing an example of the obtained hose. M: Mandrel, 1,3,7 ... Crosshead die extruder, 2 ... Tube, 6 ... Fiber reinforcement layer, 8 ... Outer layer,
9: Leaded machine, 10: Leaded.
Claims (1)
て溶融状態の熱可塑性樹脂からなるチューブを形成した
後、このチューブから前記マンドレルを引き抜くホース
の製造方法において、前記樹脂製マンドレルの表面粗さ
（Rmax）を１μｍ以上、60μｍ以下にしたことを特徴と
するホースの製造方法。1. A method for producing a hose in which a tube made of a molten thermoplastic resin is formed on a resin mandrel by using a resin extruder and then the mandrel is pulled out from the tube. A method for manufacturing a hose, characterized in that the roughness (Rmax) is set to 1 μm or more and 60 μm or less.
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