JP3174132B2 - プラスチック管の曲げ加工用芯材 - Google Patents

プラスチック管の曲げ加工用芯材

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プラスチック曲り管の
製造に有用な曲げ加工用芯材に関する。
【0002】
【従来の技術】プラスチック管による配管(ガス、水
道、下水など)の曲り部には、プラスチック曲り管が使
用される。このプラスチック曲り管の製造においては、
管の真円性を損なわないようにするため、管の内部に砂
のような粒状充填材を充填させたり、ゴム製の芯材を挿
入させたりし、それから管を加熱軟化状態のもとで曲げ
成形し、冷却及び脱型後に、充填材を排出あるいは、芯
材を引き抜くといった方法などが採用されている。
【0003】最近、このようなプラスチック曲り管の製
造方法として、本願出願人は、薄板を積層させるか、線
材を集束させるかして断面略円形に形成させた芯材をプ
ラスチック管に挿入させ、それから、このプラスチック
管を加熱軟化状態のもとで前記薄板あるいは線材相互間
を摺動させつつ曲げ成形し、曲げ成形させたプラスチッ
ク曲り管の冷却後に前記芯材を引き抜く方法を提案した
(特願平3−233063号)。
【0004】上記発明における芯材は、例えば、厚さ2
mm程度のポリエチレン板などの薄板を、曲げ成形する
管の内径とほぼ等しい幅に切断して積層し、次に、旋盤
などで積層材の四隅の角部を切削して断面八角形の棒状
にし、更にこれを円柱状に切削仕上げしたものが使用さ
れている。なお、薄板の板厚を2mm程度にしたのは1
mm以下になると、破損し易いし、腰が弱くなって単品
での取り扱いが難しいためである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記した薄板を積層し
た曲げ加工用芯材は、繰り返し使用していると、芯材を
プラスチック管から引き抜く時に芯材の外面とプラスチ
ック管の内面との間に生じる摩擦によって芯材の外面に
摩耗が生じる。特に、芯材を構成する複数の薄板の中で
も、最も外側に配設された薄板二枚は、他の薄板と比べ
てプラスチック管の内面に接する面積が広いため、摩耗
が著しい。しかも、摩耗が、板厚を削る方向に進行して
いく。
【0006】しかしながら、上記先願の曲げ加工用芯材
は、最も外側の薄板も他の薄板と同様に2mm程度の板
厚しかなかったので、すぐに外側の薄板が、摩耗によっ
て取り扱いが困難な板厚(1mm以下)になってしま
い、頻繁に交換が必要になるという問題が残されてい
た。また、最も外側の薄板は、片面を曲面に切削仕上げ
しなければならないので、板厚が薄い程その作業が困難
になり、精度も落ちてしまう。従って、外側の薄板のみ
を製作するのは困難であるため、外側の薄板の摩耗が進
行すると、芯材全体を交換せざるをえない。従って、芯
材の耐久性を向上させることができれば、プラスチック
曲り管の製作コストを大幅に削減することができるの
で、最も外側の薄板の耐久性向上を実現することが熱望
されていた。
【0007】また、線材を集束させた芯材は、曲げ加工
時の真円性の維持率が、上記薄板を積層させた芯材に比
べて若干劣るという問題を有する。
【0008】本発明は、上述のような問題に着目し、真
円性の維持率が高く、しかも耐久性の高いプラスチック
管の曲げ加工用芯材を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のプラスチック管の曲げ加工用芯材は、略円
形断面となるように積層された複数の薄板を備え、この
複数の薄板の中でも、最も外側に配設された薄板が、他
の薄板の板厚よりも厚く形成されている構成とした。
【0010】
【作用】本発明の芯材を製作する場合には、まず、複数
の薄板を、曲げ成形する管の内径とほぼ等しい幅に切断
して積層する。このとき、両外には、他の薄板の板厚よ
りも厚い薄板を積層する。次に、旋盤などで積層材の四
隅の角部を切削し、更にこれを略円柱状に切削仕上げす
る。このとき、両外に積層した薄板は、他の薄板よりも
切削面積が広くなるが、他の薄板の板肉よりも厚く形成
されているので、腰が強くなって単品での取り扱いが容
易であると共に、剛性も高くなって破損し難くなる。ま
た、切削作業が行ない易くなって、寸法精度を正確にだ
すことができるようになる。
【0011】本発明の芯材を用いてプラスチック管を曲
げ加工する場合には、本発明の芯材をプラスチック管に
挿入し、次いで、このプラスチック管を加熱状態のもと
で、前記芯材の薄板相互間を摺動させつつ曲げ成形し、
この曲げ成形後のプラスチック曲り管を冷却した後に、
芯材を引き抜く。つまり、プラスチック管の曲げ成形時
も断面形状がほとんど変化しないので、成形後もプラス
チック管の断面を原形のまま保持できる。また、この曲
げ加工を繰り返すことにより、芯材を引き抜く時に芯材
の外面とプラスチック管の内面との間に生じる摩擦によ
って芯材の外面に摩耗が生じるが、最も摩耗が著しい外
側の薄板は、他の薄板の板厚よりも厚く形成されている
ので、摩耗によってすぐに取り扱いが困難な板厚になっ
てしまうことがなく、他の薄板に比べて極端に耐久性が
悪いといったことはなくなる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例を図1に基づいて詳述
する。図1は本実施例のプラスチック管曲げ加工用芯材
を示す側面図、図2は前記芯材を示す平面図で、この芯
材1は、断面が真円となるように複数のプラスチック製
の薄板11a,11b,11c,11d,11eを積層
させて形成されており、この複数の薄板11a〜11e
の中でも、最も外側に配設された薄板11aが、他の薄
板11b〜11eの板厚よりも厚く形成されている。な
お、各薄板11a〜11eの板厚は、その材質や、芯材
1の径などによって異なるが、通常、両端の薄板11a
は約4〜6mm(他の薄板の2〜3倍)、それ以外の薄
板11b〜11eは約2〜3mmが好ましい。また、各
薄板11a〜11eは、曲げ加工時のプラスチック管内
温度(通常45℃)で熱変形しないものを使用すること
が好ましい。例えば、オレフィン系プラスチック、特
に、超高分子量ポリエチレン、高・中密度ポリエチレン
などが好ましいが、滑りの悪い樹脂や金属を使用する場
合には、潤滑油または、滑材を塗布すればよい。
【0013】また、前記芯材1の両端部には結束リング
12が設けられており、この結束リング12は、全薄板
11a〜11eを貫通するボルト孔111に通したボル
ト13と、このボルト13に螺合させたナット14によ
って締結されている。また、前記芯材1のボルト孔11
1は、芯材1の軸方向に長い長孔形状に形成されてお
り、前記ボルト13が、芯材1の軸方向に遊ぶようにな
っている。
【0014】次に、実施例の作用を説明する。
【0015】(i) 芯材製作時 図3に基づき、本実施例の芯材を製作する手順について
説明すると、まず、(イ)に示すように、複数の薄板1
1a〜11eを、曲げ成形する管の内径とほぼ等しい幅
に切断して積層する。このとき、最も外側には、他の薄
板11b〜11eの板厚よりも厚い薄板11aを積層す
る。次に、(ロ)に示すように、旋盤などで積層材の四
隅の角部を切削して断面八角形の棒状にし、更にこれ
を、(ハ)に示すように、略円柱状に切削仕上げする。
【0016】このとき、最も外側に積層させた薄板11
aは、他の薄板11b〜11eよりも切削面積が広くな
るが、この薄板11aは、他の薄板11b〜11eの板
厚よりも厚く形成されているので、腰が強くなって単品
での取り扱いが容易であると共に、剛性も高くなって破
損し難くなる。また、切削作業が行ない易くなって、寸
法精度を正確にだすことができるようになる。更に、板
厚によっては、最も外側の薄板11aを単独で製作する
ことも可能になる。
【0017】(ii) プラスチック管曲げ加工時 図4に基づき、本実施例の芯材1を用いてプラスチック
管2を曲げ加工する手順について説明すると、まず、プ
ラスチック管2を軟化温度近くまで加熱し、次に、
(イ)に示すように、この加熱したプラスチック管2に
芯材1を挿入する。このとき、芯材1は、外径がプラス
チック管2の内径とほぼ等しく、長さがプラスチック管
2の長さよりも長めのものを使用する。
【0018】その後、(ロ)に示すように、金型6を使
用して、芯材1を挿入させたプラスチック管2を、薄板
11a〜11e相互間を摺動させつつ所望の曲げ半径な
らびに曲げ角度に曲げ成形する。プラスチック管2の曲
げ成形は、例えば、ボルト13にワイヤー7を引っ掛
け、そのワイヤー7を曲げたい方向へウインチ8で引っ
張ることにより行なう。
【0019】次に、金型6内に冷却水を通水するなどし
てプラスチック管2を冷却固化し、プラスチック管2が
固化したら脱型し、その後、(ハ)に示すように、プラ
スチック管2から芯材1を引き抜く。プラスチック管2
から芯材1を引き抜く場合には、一方のボルト13及び
ナット14と結束リング12を芯材1から取り外し、プ
ラスチック管2の端部を抜き台9に引っ掛け、もう一方
のボルト13及びナット14をウインチなどで引っ張っ
て芯材1をまとめてプラスチック管2から引き抜く。そ
うすると、薄板11a〜11eがばらけることなくプラ
スチック管2から引き抜くことができる。
【0020】つまり、プラスチック管2の曲げ成形時も
芯材1の断面形状はほとんど変化しないので、成形後も
プラスチック管2の断面を原形のまま保持できる。
【0021】また、この曲げ加工を繰り返すことによ
り、芯材1を引き抜く時に芯材1の外面とプラスチック
管2の内面との間に生じる摩擦によって芯材1の外面に
摩耗が生じるが、最も摩耗が著しい外側の薄板11a
は、他の薄板11b〜11eの板厚よりも厚く形成され
ているので、すぐに摩耗によって取り扱いが困難な厚み
になってしまうことはない。例えば、外側の薄板11a
の肉厚を他の薄板11b〜11eの板厚の3倍にする
と、他の薄板11b〜11eの板厚と同じにした場合と
比べて、外側の薄板11aの耐久性が3倍以上になる。
【0022】上述したように、本実施例の芯材1によれ
ば、プラスチック管の曲げ成形時も断面形状がほとんど
変化しないので、プラスチック管の断面形状を原形のま
ま維持して曲げ加工することができるし、複数の薄板1
1a〜11eの中でも、最も外側に配設された薄板11
aが、他の薄板11b〜11eの板厚よりも厚く形成さ
れているので、外側の薄板11aの耐久性が向上し、よ
って、プラスチック曲り管の製作コストを削減できる。
また、最も外側の薄板11aのみの製作が可能になるの
で、外側の薄板11aの耐久性が他の薄板11b〜11
eの耐久性よりも劣る場合には、外側の薄板11aのみ
の交換を行なうことができ、それによって、プラスチッ
ク曲り管の製作コストを大幅に削減できる。
【0023】以上、本発明の実施例を図面により詳述し
てきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるもので
はなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の
変更等があっても本発明に含まれる。例えば、実施例で
は、断面真円形の曲げ加工用芯材を示したが、芯材の断
面形状は、曲げ加工を行なうプラスチック管の断面形状
に対応させる必要があるため、多角形や楕円形や卵形な
どの変形であってもよい。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のプラスチ
ック管の曲げ加工用芯材にあっては、プラスチック管の
曲げ成形時も断面形状がほとんど変化しないので、プラ
スチック管の断面形状を原形のまま維持して曲げ加工す
ることができるし、また、最も外側の薄板の耐久性が向
上するので、プラスチック曲り管の製作コストを削減で
きるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例のプラスチック管の曲げ加工用芯材を
示す側面図である。
【図2】本実施例のプラスチック管の曲げ加工用芯材を
示す平面図である。
【図3】本実施例の曲げ加工用芯材の製作手順を示す図
で、(イ)は薄板を切断して積層した状態を示し、
(ロ)は積層材の四隅の角部を切削して断面八角形の棒
状にした状態を示し、(ハ)は円柱状に切削仕上げした
状態を示している。
【図4】本実施例の曲げ加工用芯材を使用したプラスチ
ック管の曲げ加工方法を示す図で、(イ)は芯材をプラ
スチック管に挿入した状態を示し、(ロ)はプラスチッ
ク管を曲げ成形した状態を示し、(ハ)はプラスチック
管空芯材を引き抜く状態を示している。
【符号の説明】
1 芯材 11a〜11e プラスチック薄板

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 略円形断面となるように積層された複数
    の薄板を備え、この複数の薄板の中でも、最も外側に配
    設された薄板が、他の薄板の板厚よりも厚く形成されて
    いることを特徴とするプラスチック管曲げ加工用芯材。
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