JPH066329B2 - プラスチツク管の押出しのための方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、可塑化したプラスチツク材料から成るホース
を、マンドレル、実質的に一定の直径を有し且つマンド
レルの延長部を形成する核、及びマンドレルと核を取囲
み且つ装置の縦方向に連続的に移動する冷し型の間を通
過させ；加圧成形によって冷し型の型表面に対してホー
スを押し付け；且つ冷し型の型表面に形成させたスリー
ブ部分の形状に相当する形状を有するくぼみ中にホース
部分を押し込むことによってホース中にスリーブ部分を
形成させ、該ホース部分はホースの外面よりも高い圧力
の媒体に対してホースの内面を暴すことによってくぼみ
中に押し込むことから成る、プラスチツク管の押出しの
ための方法に関するものである。

プラスチツク管の末端は拡張させた部分、すなわち、ス
リーブを有していることが多く、それによって管をパイ
プライン中に結合させることができる。しばしば拡張片
を用いることもある。このような拡張片は、両端にスリ
ーブを有している短かい管である。

現在、スリーブは一般に、先ず管の末端を加熱し、次い
でそれを管の内径よりも大きい直径を有するマンドレル
に押し付け、それによって管の末端をスリーブ状に拡げ
ることによって形成されている。たとえば、ドイツ特許
公開第１，８０１，１７９号におけるように、マンドレ
ルの代りに、管の末端を圧力媒体によって外部の型に対
して押し付けることによって拡張部を形成させることも
できる。圧力媒体としては気体又は液体が用いられる。

上記の製造方法は、速度が低いばかりでなく費用もかか
る。これらの方法は、管の製造を２段階で行なければな
らない、すなわち加熱、成形及び冷却を包含するスリー
ブの形成のための段階に加えて、管をスリーブ機械に送
り且つそこから取り去らなければならないから、時間が
かかる。これらの方法は、通常は自動的な特別な機械に
よってスリーブを形成させるから、費用がかかる。

米国特許第４，００３，６８５号は、吹込み方法による
波形プラスチツク管の製造のための装置を開示してい
る。この装置をノズル、マンドレル、突き出し管及び管
の内面と接触させるための管の末端に設けたプラグから
なっている。管はノズルとプラグの管の空間に加圧空気
を吹込み、それによってプラスチツクホースを冷し型の
型表面に押し付けることができるように開口を備えてい
る。冷し型の型表面の一部は管中のスリーブの形成のた
めの比較的大きなくぼみを包含している。

この装置の欠点は、その複雑な構造とプラグの信頼性の
ないシーリング効果であり、その上、この方法によって
は、内壁が望ましくない場所で落ち込むために、スリー
ブを有する２層管を与えることができない。

本発明の目的は、従来可能であったものよりもかなり簡
単な方式で、プラスチツク管中にスリーブを形成させる
ために用いることができる方法及び装置を提供すること
にある。本発明による方法は、ホース内の高圧媒体に対
する空間を、核と冷し型の間に位置させたプラスチツク
材料によってくぼみの前部と後部の壁に接して形成させ
るシーリングにより、型のくぼみの区域に限定すること
を特徴としている。

本発明の方法においては、プラスチツク材料自体が高圧
媒体空間のためのシーリングとして作用するから、装置
中に如何なる種類のシーリング要素をも必要としない。
それ故、この方法は低コストで実施することができる。
さらに本発明によるシーリング方法は、全く漏れが生じ
ないから、極めて信頼性が高い。

リブ付きの外面と平滑な内面を有する管の製造において
は、型のくぼみのあとに最初に位置する冷し型のリブが
プラスチツク材料の入口点にあるときに、又はそのリブ
が入口点を通り過ぎたときに、圧力差を生じさせること
によって、実施することができる。リブは核の区域内に
位置させることが好ましい。

スリーブ部分を形成するくぼみは、冷し型の型表面の他
の部分よりも大きなマンドレルからの間隔を有している
から、仕上ったスリーブ部分の壁は通常は管部分の壁よ
りも薄い。リブ付き管においては、スリーブ部分はリブ
を有していず、それがある程度、壁の薄化を補償する。
必要ならば、スリーブ部分の壁の厚さは、くぼみの区域
内に位置する管部分の形成の管に、通常の速度よりも低
い速度で冷し型を前進させることによって、管部分の厚
さと等しく保つことができる。公知の方法によって製造
したスリーブ部分の壁の厚さは常に、管部分の壁の厚さ
薄いことに注目すべきである。

さらに本発明は、実質的に円筒形のマンドレル、実質的
に一定の直径を有し且つマンドレルの延長部を形成する
核、マンドレルを取囲んで型を形成し且つ循環径路に沿
って連続的に移動する冷し型、冷し型の型表面は形状が
スリーブ部分に相当する少なくとも一つのくぼみを包含
する、マンドレル及び核と冷し型の間に可塑化したプラ
スチツク材料から成るホースを供給するためのノズル、
及びホースの一部をくぼみ中に押し込むための手段から
成る、プラスチツク管の押出しのための装置に関するも
のである。

本発明の装置は、核の軸方向で核が少なくとも型のくぼ
みの長さを有していることを特徴とする。

本発明によれば、圧力媒体空間のシーリングは、冷し型
の型表面と核の間で限られる空間がくぼみの前部と後部
の壁において完全にプラスチツク材料で満されるから、
核が少なくとも型のくぼみの長さを有しているときには
自動的に形成される。装置は別個のシーリングを必要と
しないから、簡単である。

ホースの一部分のくぼみ中に押し込むための手段は、核
中に位置させた圧力媒体供給要素によって生じさせると
ができる。それ故、信頼性のあいる操作の点では、プラ
スチツク材料のためのノズルからの供給要素の距離は少
なくとも該方向におけるくぼみの長さに等しいことが有
利である。

圧力媒体供給要素は、弁を備えた通路によって加圧源と
連絡している、核の表面上に形成させた周囲のみぞであ
ることが、もっとも簡単である。

別法として、ホース部分は、いうまでもなく、ホースと
くぼみの底の間に生じさせた減圧すなわち真空によっ
て、くぼみの底の押し付けることもできる。

本発明の一好適具体例を、以下に、図面を参照しなが
ら、さらに詳細に説明する。

第１図に示す装置は、二つの循環径路に沿って動き且つ
案内レールの区域内で相互に接して円筒状の型を形成す
る冷し型１及び２を包含している。押出機５の押出しヘ
ッド６に接続した押出しスリーブ４が、この型中にのび
ている。第１図はさらに、冷し型によって形成される型
の他端から仕上った管７がどのように突き出るかをも示
している。

第２図は、管の押出しにあずかる装置の部分を一層詳細
に示している。まっすぐな部分と円錐状の拡大部分を有
するマンドレル８が装置の中心軸上に位置させてあり、
且つ一定の直径を有する核９がマンドレルの延長部を成
している。冷却剤のためのキャビティー（図中には示し
てない）が核の末端に設けてある。押出しスリーブ４と
核９は、それらの間にリングノズル１０を限定し、それ
を通じて可塑化プラスチツク材料が、ホース１１の形態
で冷し型とマンドレルの間に形成させた空間中に送られ
る。リブをもつ外面を有する管を与えるためには、冷し
型の内面に環状のリブ１２を設け、その間にみぞ１３を
形成させて、その中にプラスチツク材料を押し込むこと
によってリブ１４を形成させる。冷し型のみぞ１３は、
第２図に示すように、みぞの底から冷し型の外面へとの
びている通路１５を大気と連絡している。

少なくとも一対の冷し型は、リブ１２とみぞ１３の代り
に、比較的大きなくぼみ１６を有しており、その側壁と
底の壁は形状が管のスリーブ部分の外面に一致し、かく
して全体的に装置の軸方向と直角の方向においてみぞ１
３よりも深く且つ装置の軸方向において長い。一方、核
９は、その表面に形成させた周囲のみぞ１７を有してお
り、且つ、たとえば空気のような圧力媒体の源泉（図中
に示してない）と連絡する通路１８が、みぞ１７の側壁
中に開口している。通路１８は弁１９を備えている。み
ぞ１７は核のマンドレルに最近接する熱い部分と核の自
由末端における冷たい部分の間の熱障壁として働らく。
第２図から、冷し型と核の間の空間を満たすプラスチツ
ク材料は、くぼみの前後の壁の近くにシーリング２０及
び２１を形成すること及びシーリング点２１からのみぞ
１７の距離は装置の軸方向においてくぼみ１６の長さよ
りも大であるということは明らかである。軸方向におけ
る核の長さは少なくとも同じ方向におけるくぼみ１６の
長さと等しい。

第２図に示す装置は、以下のようにして運転する。リブ
付きのプラスチツク管の製造のためには、可塑化プラス
チツク材料をノズル１０を通じてホースの形態として冷
し型１，２及びマンドレル８の間に限られる空間中に供
給する。第２図に示すように、型表面上にリブとみぞ１
２，１３を有している冷し型がノズル１０に位置すると
きに、プラスチツク材料は、同じく第２図に示すよう
に、冷し型とマンドレルの間の空間を完全に満す。冷し
型が第２図中で右に移動するときに、リブをもつ外面と
平滑な内面を有する、充実した壁のプラスチツク管が生
成する。

しかしながら、くぼみ１６がノズル１０に達したとき
に、ホース１１は、くぼみの容積が大きいために、それ
全体を満たすことができないが、ホースは核９の回りの
通常の壁厚よりも僅かに厚い層を形成する。この厚さの
増大はリブ１４が存在しないためである。これはくぼみ
全体がノズル１０のところを通り過ぎるまで続き、次い
で再びリブ付きの管の生成が始まる。

第２図は、くぼみ１６がちょうどノズル１０を通り過
ぎ、且つくぼみが既にプラスチツク材料で満たされてい
る状態を示している。その際ホース１１は、点２０及び
２１におけるくぼみの前後で、冷し型と核の間の空間を
完全に満し、くぼみ１６において孤立した区域が生じ
る。くぼみの前方の壁が核のみぞ１７を通り過ぎたのち
に、矢印で示すように、みぞからホース１１と核の間に
加圧空気を吹き込むと、その結果として核の上に載って
いるホースは、図中に示されているように、くぼみの壁
に押し付けられる。加圧空気はみぞ１７から連続的に供
給してもよいが、しかしながら、くぼみ１６がみぞに位
置しているときにのみ空気を供給するような具合に、弁
１９を用いて空気の供給を調節することもまた可能であ
る。大気と連絡する通路１５は、くぼみを満した空気が
スリーブ部分の成形と共にくぼみから排出することを可
能とする。スリーブ部分は参照番号２２で示されてい
る。装置内で形成させた管は、核９の自由端において且
つ冷し型１，２中で、図には示してない通路中を流れる
冷却液体によって冷却される。

第３図は、本発明による装置を用いて製造した管の部分
を示す。冷却した管をスリーブ部分の中央で切断する
と、それによって２本の管が生じ、各管に一端はスリー
ブを有している。図から明らかなように、切断点におい
て管の内側上に浅いみぞ２３が設けてある。このみぞ
は、くぼみの底に相当する形態を与えるこによって容易
に形成させることができる。このみぞは、直線的な管の
末端をスリーブ中に押し込むことを容易ならしめる。所
望に応じ、管の内圧をホースの破壊限度を越える値まで
増大させ、それによってみぞのところに位置するホース
部分を通路１５を通じて除去することにより、装置内で
みぞ２３のところで管を切断することもできる。

加圧空気の代りに、又は加圧空気に効果を増大させるた
めに、くぼみ１６中に開口する通路１５を真空源と接続
させることによって、くぼみ１６の壁に対してホースを
押し付けるために吸引作用を使用することができる。

本発明による装置及び方法を、充実した壁と外部的なリ
ブをもつ管の製造に関連して上に説明した。しかしなが
ら、本発明の方法は平滑な内外に壁を有する管又は中空
の２層の壁を有する管を有し、外層が波形にしてある管
の製造に対しても適用することができる。この種の実施
形態は第４図に示してある。その装置の操作は、くぼみ
１６がみぞに位置しているときにのみ、みぞから加圧空
気を供給するということを除けば、第２図の装置の操作
と同様であるが、その理由は、さもなければ壁が沈み込
む可能性があるからである。かくして、型のくぼみのの
ちに最初に位置する冷し型のリブ１２が核９に達したと
きに圧力差を生じさせ、且つこのリブ１２が核のみぞ１
７に達する前に圧力差を除く。

空気以外に、みぞ１７から供給する媒体は、その他の気
体又は液体であってもよい。くぼみとノズル１０の間に
シーリング２１が生じるまでは、ホースをくぼみ１６の
壁に対して押し付けないことが製造プロセスの見地から
有利であるけれども、ノズル１０からのみぞ１７の距離
を装置の軸方向におけるくぼみの長さよりも小さくし、
それによってスリーブ部分２２の成形を、くぼみ全体が
ノズルを通り過ぎるより前に既に開始させるような具合
に装置を構成させることもまた可能である。通路１５
は、場合によっては、省略することができる。

スリーブ部分２２の壁は、くぼみ１６がノズル１０の区
域に位置するときに、普通の速度よりも低い速度で冷し
型を前方に進め、その結果として、プラスチツク材料を
普通の速度でノズル中に供給する限りは、マンドレルの
表面上のプラスチツク層がくぼみの区域において特に厚
くなるようにすることによって管部分の壁と同等に厚く
することができる。本発明によって、二重スリーブ、す
なわち、両端で異なる方向に開いているスリーブを有す
る管の短片を製造することが可能であるということにも
注目すべきである。かかる二重スリーブは延長片として
用いられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は波形又はリブ付き管の製造のための装置の概念
図である。 第２図はリブ付き管の製造のために用いる装置の細部の
拡大縦断面図である。 第３図は仕上ったリブ付き管を示す。 第４図は、２層管の製造に対して用いる装置の細部の縦
断面図である。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】可塑化したプラスチック材料から成るホー
   ス（１１）を、マンドレル（８）、実質的に一定の直径
   を有し且つマンドレルの延長部を形成する核（９）とマ
   ンドレル及び核を取囲み且つ装置の軸方向に連続的に移
   動する冷し型（１，２）の間を通過させ；加圧成形によ
   って冷し型（１，２）の型表面に対してホースを押し付
   け；且つ冷し型（１，２）の型表面中に形成させたスリ
   ーブ部分の形状に相当する形状を有するくぼみ（１６）
   中にホース部分を押し込むことによってホース（１１）
   中にスリーブ部分（２２）を形成させ、該ホース部分は
   ホースの外面よりも高い圧力の媒体に対してホース（１
   １）の内面を暴すことによってくぼみ（１６）中に押し
   込まれることから成るプラスチック管の製造方法にし
   て、ホース（１１）内の高圧媒体に対する空間を、核
   （９）と冷し型（１，２）の間に位置させたプラスチッ
   ク材料により空間の前部及び後部の壁に接して形成させ
   たシーリング（２０，２１）によって、型のくぼみ（１
   ６）の区域に限定することを特徴とする方法。
2. 【請求項２】型のくぼみ後に最初に位置する冷し型のリ
   ブ（１２）がプラスチック材料の入口点（１０）に達す
   るか又はその点を通り過ぎた時に圧力差を生じさせるこ
   とを特徴とする、リブ付きの外面と平滑な内面を有する
   管（７）の製造のための特許請求の範囲第１項記載の方
   法。
3. 【請求項３】該リブ（１２）が核（９）に達したとき圧
   力差を生じさせることを特徴とする、特許請求の範囲第
   ２項記載の方法。
4. 【請求項４】冷し型（１，２）を、くぼみ（１６）の区
   域中に位置させるべきホース部分を形成させるときに、
   常態の速度よりも低い速度で前進させることを特徴とす
   る、特許請求の範囲第１項記載の方法。
5. 【請求項５】型のくぼみ後に最初に位置する冷し型のリ
   ブ（１２）が核（９）に達したときに圧力差を生じさ
   せ、且つ該リブ（１２）が核中に設けた圧力媒体源（１
   ７）に達する前に圧力差を排除することを特徴とする、
   特許請求の範囲第１項記載の方法。
6. 【請求項６】実質的に円筒形のマンドレル（８）、実質
   的に一定の直径を有し且つマンドレルの延長部を形成す
   る核（９）、マンドレルを取囲んで型を形成し且つ連続
   的に無端径路に沿って移動する冷し型（１，２）、冷し
   型の型表面は形状がスリーブ部分（２２）に相当する少
   なくとも一つのくぼみ（１６）を包含する、マンドレル
   （８）及び核（９）と冷し型（１，２）の間に可塑化し
   たプラスチック材料から成るホース（１１）を供給する
   ためのノズル（１０）及びホース（１１）の一部分をく
   ぼみ（１６）中に押し込むための手段（１７）を具備す
   るプラスチック管の押出しのための装置において、核
   （９）は少なくとも核の軸方向において型のくぼみ（１
   ６）の長さを有することを特徴とする装置。
7. 【請求項７】ホース部分をくぼみ中に押し込むための手
   段は核（９）中に位置させた圧力媒体供給要素（１７）
   によって形成させることを特徴とする、特許請求の範囲
   第６項記載の装置。
8. 【請求項８】ノズル（１０）からの供給要素（１７）の
   距離は少なくとも同じ方向におけるくぼみ（１６）の長
   さに等しいことを特徴とする、特許請求の範囲第７項記
   載の装置。
9. 【請求項９】圧力媒体供給要素は核（９）の表面上に設
   けた周辺のみぞ（１７）によって形成され、該みぞは弁
   （１９）を備えている通路（１８）を通じて加圧源と連
   絡していることを特徴とする、特許請求の範囲第７項記
   載の装置。
10. 【請求項１０】くぼみ（１６）中に開口し且つ真空源と
    連絡する通路（１５）を包含することを特徴とする、特
    許請求の範囲第６項記載の装置。