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JPH0751308B2 - 複合壁を有するプラスチックパイプの押出し装置 - Google Patents

複合壁を有するプラスチックパイプの押出し装置

Info

Publication number
JPH0751308B2
JPH0751308B2 JP61302758A JP30275886A JPH0751308B2 JP H0751308 B2 JPH0751308 B2 JP H0751308B2 JP 61302758 A JP61302758 A JP 61302758A JP 30275886 A JP30275886 A JP 30275886A JP H0751308 B2 JPH0751308 B2 JP H0751308B2
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JP
Japan
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cylinder
body portion
mandrel
molten material
central body
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP61302758A
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English (en)
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JPS62246712A (ja
Inventor
プレボタ ベルナール
Original Assignee
ソシエテ アルフアカン
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=9325942&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JPH0751308(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by ソシエテ アルフアカン filed Critical ソシエテ アルフアカン
Publication of JPS62246712A publication Critical patent/JPS62246712A/ja
Publication of JPH0751308B2 publication Critical patent/JPH0751308B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は複合壁を有するプラスチックパイプの押出し方
法と装置に関するものである。
発明の背景 プラスチックパイプは軽量で、取付け、位置決めが容易
であり、互いに連結あるいは結合が容易である上耐食性
があるため、上水道、下水道、配管等のパイプラインや
管路系で広く利用されている。現在ではこれらのパイプ
を３層の複合構造にするのが一般的である。その２つの
層は内外壁を形成し、第３層すなわち芯となる中間層は
上記壁と同じあるいは異る材料で作られる。多くの場
合、この第３層は他よりも軽い材料で作られる。この３
層壁は一般に共押出で作られる。
従来の技術 上記のような複合管を作ることができる装置と方法はフ
ランス特許第2,455,972号に記載されている。この特許
の装置は加熱および調節された分配ヘッドで構成され、
このヘッドには第１押出機から溶融プラスチック材料が
供給される。この分配ヘッドは第１押出機からの材料で
パイプの内外壁を形成するのに用いられ、第２押出機か
らの第２の溶融材料でパイプの芯を作るのに用いられ
る。この分配ヘッドは第１の溶融材料を２つの壁を作る
ための２つの別々な流れに分割する流路を有している。
これら２つの流れの間には第２の溶融材料を導入して芯
を構成する第３の流れを作るための別の流路が存在して
いる。複合管を形成させるダイに流入する前に、３つの
合流した流れは３つの流動材料の流れが一つの流れに合
体すなわち収束する分配ヘッドの出口の所に設けられた
拡大円錐体上を通る。
この従来法では、押出機の一つが標準的な軸対称状態で
第１の材料を分配ヘッドに供給する。このような供給方
式の場合には分配ヘッドの一部を形成する金属性コアを
支持するために溶融材料の流路中に第１組の羽根を用い
る必要がある。同様に、この分配ヘッドの最大径の所に
は分配円錐体を装置に対して間隙を介して剛性状態で支
持できるようにするための第２組の支持羽根を分配円錐
体に設ける必要がある。この型式の装置では少なくとも
３枚の第１組の羽根で分配ヘッドの中心部分すなわち金
属コアを支持し、少なくとも４枚の第２組の羽根で拡大
出口円錐体を支持しなければならない。これら２組の羽
根は溶融プラスチック材料の流路中に配置されているた
め問題がある。先ず第１に、最終製品上に直線状の跡が
付く。第２に、この跡を小さくするために羽根を通過し
た跡の溶融材料を最大限再溶融させるためには、最後の
羽根とダイとの距離をかなり長くする必要があり、そう
するには装置を長くしなければならない。
多層フィルムを作るための複雑なシステムを提案してい
る米国特許第3,576,758号では、上記方法の拡大円錐体
の場合と同じく共通ダイの前方の各流れ用の各分配器の
所で終っている軸非対称な平行通路を設けている。これ
らの流れ分配器は装置の軸線に直角な方向に配置すなわ
ち位置決めされており、従って、支持用の羽根のセット
が必要で、上記と同じ欠点を有している。この軸非対称
な材料供給方式を用いると、分配ヘッドの羽根の第１群
は無くすことができるが、ダイの前の羽根は無くすこと
ができない。
この公知方法では溶融材料の流路中に少なくとも一組の
羽根を取付けた装置を用いないと材料も共押出しして多
層パイプを作ることはできない。
発明の目的 本発明の目的は全ての支持羽根を無くすことによって従
来法の上記欠点を無くすことにある。分配ヘッドとマン
ドレルを一体に形成したものが流れ分配器への溶融材料
の供給部の上流で押出機の本体の一部を形成し、この改
良によって製造されたパイプの表面外観は実質的に向上
する。
発明の構成 本発明は加熱され且つ調節された新規な分配ヘッドで構
成される。この分配ヘッドはパイプの壁を構成する溶融
プラスチック材料を供給する第１押出機と、パイプの芯
を構成する溶融プラスチック材料を供給する第２押出機
と連結される。上記分配ヘッドはパイプの内外壁を構成
する溶融プラスチック材料の流れを２つの別々な流れに
分割する新規な手段を有している。さらに、この第１の
２つの流れの間に第３の流れを形成する芯を構成する溶
融プラスチック材料を導入する新規な手段と、これら３
つの流れを一体にし且つ互いに接触させて溶融材料の大
まかな形状を作る手段とを含み、この大まかな形状が押
出し工具を形成するダイとマンドレルに送られる。
この装置の特徴は壁を作る溶融材料の２つの別々な流れ
を供給する手段と芯を構成する溶融材料を導入する手段
が分配ヘッドおよび押出し工具の軸線に対して軸非対称
（axiasymmetrical）に配置されていて、一体化された
組立体が材料の溶融流の分配ヘッドへの供給部の上流で
押出機の本体に直接形成および固定されている点にあ
る。
上記の一体化された組立体は中心本体部分と、この中心
本体部分の囲りに溶融材料を受ける３つの同心状環状間
隙を形成するような間隙関係で互いに中心本体を取り囲
んだ直径が順次増加する第１、第２および第３の同心状
シリンダーとを有している。これら第１、第２および第
３のシリンダーおよび本体部分の各々のみが上記間隙関
係を剛性状態で維持するように互いに取付けられてい
る。マンドレルは中心本体部分の外側端に取付けられ、
ダイはこのマンドレルと間隙を介して最外側の同心状シ
リンダーの外側端に取付けられて、３つの環状間隙から
の溶融材料を多層壁を有するパイプに成形する。
本発明の上記およびその他の目的は添付図面に関する以
下の説明から明らかになるであろう。なお、図面におい
ては、類似部材には同じ参照番号を付けてある。
第１図は本発明による装置の断面図を示し、この装置は
分配ヘッド１と、ダイ３およびマンドレル４とを含む押
出し工具（ツール）２とを有している。分配ヘッド１は
中心本体部分13と、この中心本体部分13を互いに取り囲
んでいる直径が順次大きくなった３つの同心状シリンダ
ー15、15′、15″とで形成されている。この構造によっ
て、上記押出し工具２のほぼ最大直径19の所で互いに合
流すなわち収束する３つの環状空間すなわち通路５、
６、７が形成される。この中の２つの通路すなわち空間
５と７はパイプの外壁と内壁を構成する溶融材料用の通
路の役目をし、これら２つの通路５、７はパイプの壁の
芯を構成する溶融材料用通路の役目をする空間すなわち
通路６を取り囲んでいる。通路すなわち空間５と７は供
給通路すなわちキャビティー（空洞部）９によって流れ
分配器８の上流で互いに合流している。このキャビティ
ー９は環状通路すなわち空間５と７用の流れ分配器10お
よび11へ材料を供給する。流れ分配器８は通路12を介し
てパイプの壁の芯用溶融材料を供給する。この実施例で
は、流れ分配器の上記供給通路９と12が分配ヘッド１お
よび押出し工具２の軸線に対して軸非対称に配置してい
る。この「軸非対称」という用語は分配ヘッド１の軸線
に対して対称以外の供給通路９および12の任意配置を意
味する。この定義には、分配ヘッドの軸線に対して２つ
の供給通路９および12が放射状に配置されたものが含ま
れる。この軸非対称配置では分配ヘッド１の内部本体部
分を表わす完全中心本体13が分配ヘッド１の残りの部分
を表わす同心状シリンダー15、15′、15″と一体部品に
作られている。
上記中心本体部分13の少なくとも一部分と第１の同心状
シリンダー15は24の所で物理的に接触し、上記環状空間
７は本体部分13の１部を第１シリンダー15の一部分のみ
の間に作られているということは理解できよう。また、
このシリンダー15の端部26は押出機本体17に当接してい
ることも理解できよう。同様に、第２の同心状シリンダ
ー15′は22の所で第１シリンダー15の一端とインターロ
ックしており且つ23の所で第１シリンダー15の一部分と
接触している。即ち、第１シリンダー15は上記インター
ロック関係で第２シリンダー15′によって確実に保持さ
れている。さらに、外側の第３シリンダー15″は20の所
で第２シリンダー15′の一端をインターロックし且つ21
の所でそれに物理的に当接している。この外側の３シリ
ンダー15″も30の所で押出機本体17に当接し、このシリ
ンダー15″はボルト16を用いて押出機17に固定されてい
る。各シリンダーはその一端すなわち基部のみが互いに
インターロックし合っており且つ押出機17にインターロ
ックされており且つ３つのシリンダーは21、23、24の所
でその端部の一部分のみが互いに当接しているので、前
記の３つの環状空間すなわち通路５、６、７が形成され
る。
マンドレル４は２つの截頭円錐体すなわち拡大円錐体
４′と縮小円錐体４″とで構成され且つ着脱自在なアタ
ッチメント14によって中心本体13と一体に作られてい
る。２つのマンドレル４の構造のおかげで、他の支持羽
根が無くなり、分配ヘッド１の長さが短くなる。さら
に、流れ分配器９の供給通路が軸方向非対称配置である
ので、中心本体13と押出機本体17とを一体化でき且つ分
配ヘッド１の残部の後方を押出機本体17に例えばボルト
16によって取付けることが可能になる。すなわち、構造
の剛性が増し且つユニット全体の長さが短くなるので、
溶融材料の通路中の環状空間すなわち通路５、６、７中
に羽根を配置する必要が無くなる。
マンドレル４を中心本体13に取付ける手段14は公知の任
意方法で水平軸線32に沿ってその位置が調節できるよう
になっているのが好ましく、例えばマンドレル４が摺動
自在に中心本体13に取付けられて、それが分配ヘッド１
に対して軸方向に前後移動できるようになっている。マ
ンドレルの幾何学的形状に従ってこのように調節可能に
なっているために、通路すなわち流路７および18の厚さ
と巾を変えることによってパイプの各層、特に内側層の
厚さを調節することができる。
第２図は第１図の変形例で、この図はパイプの内外壁を
形成するのに用いられる溶融材料の流路の役目をする通
路５および７へ溶融材料を供給する流れ分配器10へ供給
路９を接続するための複数の通路すなわち流路（分配ヘ
ッド１の軸線に対しては軸方向非対称）を中心本体部分
13内に配置できるということを示している。特に、通路
９は中心部材13中の供給路５および７へ供給する両方の
流れ分配器10および11と接続されている。
第３図も第１図の変形例で、この図は通路９および12の
多数の配置可能性の一つを示し、これら通路は溶融材料
の通路中のどこにも支持羽根を用いずに３つの環状空間
すなわち通路５、６、７用の流れ分配器10、11へ材料を
供給する。
本発明による上記の装置配置によって欠陥の無い複合壁
を有するプラスチックパイプを作るのが可能になる。そ
の方法は調節され且つ加熱された分配ヘッド１中にパイ
プの壁を構成するのに用いられる溶融材料を供給するこ
とによって構成される。溶融材料は２つの流れに分割さ
れ、これらの流れの間に第３の流れが押出され、この第
３の流れは上記２つの溶融材料の流れと合流した後にダ
イ中で最終形状にされ、必要に応じて整形器中へ送られ
る。
特に、上記方法は２つの押出機によって分配ヘッド１へ
プラスチック材料を供給し、このヘッド中でプラスチッ
ク材料は２つの流れ分配器10および11へ第１供給通路９
から分配され、環状通路５および７へと流れてパイプの
内外壁を形成し、また、第２供給通路12から中間の環状
通路６へ供給されてパイプの芯が形成される。一つの実
施例では、２つ環状通路５、７用の供給通路９は、パイ
プの芯を形成する中間通路すなわち流路６への流れ分配
器８からプラスチック材料が供給される上流でプラスチ
ック材料を２つの流れに分割する。これら３つのプラス
チック材料の流れはマンドレル４を形成する拡大４′お
よび縮小４″截頭円錐体の合流点19の所で合体される。
２つの流れ分配器10、11は分配ヘッド１の軸線に対して
軸非対称に溶融材料を供給する。
マンドレル４は中心部材13に直接固定されるか、それと
一体に形成されているので、溶融材料は支持羽根による
妨害なしに分配ヘッド１中へ流入する。
本発明の装置では２つの互いに異なるプラスチック材料
を押出すことができる。同様に、高密度の壁と軽量な芯
を有するパイプを押出すこともできる。しかし、この装
置は３つの材料の共押出しに直ちに適用できる。すなわ
ち、通路９を２つの通路に分け、各通路を押出機に結合
すればよい。この場合、完全押出しユニットには３つの
押出機すなわち３つの別々の溶融材料源が必要となる。
この装置は全ての押出し可能なプラスチック材料、特
に、ポリ塩化ビニル、ポリオレフィンまたはポリスチレ
ンに適している。パイプの芯を軽量プラスチック材料で
作る場合には、壁を構成する材料と相溶性のある発泡材
料を選択して、複合材料の接着性を確実にするために壁
と芯との間を十分に接着させる。
パイプの寸法を変える時には、押出し工具すなわちダイ
３とマンドレル４を変えるだけでよい。さらに、パイプ
の内外壁の厚さは水平軸線32に沿って中心部材13とダイ
３に対するマンドレルの位置を変えることによって簡単
に調節できる。さらに、周知の方法で、各押出機の流量
を互いに変えることによって壁と芯の厚さを調節するこ
とができる。
本発明装置では従来法の装置や方法のようにパイプ上に
跡を残す支持羽根が無いので、外見に優れたパイプを得
ることができる。
以上の説明によって中心本体部分を取り囲んだ順次直径
が増大する第１、第２および第３の同心状シリンダーに
よって多層壁を有する複合構造を有するプラスチックパ
イプの新規な装置と方法を開示した。剛性のある空間的
位置関係を維持するために、第１、第２、第３の各シリ
ンダーはその一端のみが互いに剛性結合されている。マ
ンドレルは中心本体部分の外側端に取付けられ、ダイは
マンドレルに対して間隙を介して最外側のシリンダーの
外側端に取付けられて、溶融材料の多層壁のパイプに成
形する。最外側のシリンダーはさらにボルトまたはその
他公知の方法で押出しヘッドに固定され、一体形分配ヘ
ッド組立体が形成され、この組立体中では３つの同心状
シリンダーおよび中心本体部分が最終製品上に直線状の
跡を残す原因となる溶融路中での羽根を用いることなし
に互いに間隔をあけて保持されている。
以上、本発明は好ましい実施例に関して説明したが、本
発明はこの特殊な実施例にのみ限定されるものではな
く、特許請求の範囲に規定した本発明の精神において行
われる変更、改良および均等物を含むものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の好ましい実施例の断面図、 第２図は本発明の第２実施例の断面図、 第３図は本発明の第３実施例の断面図である。 （主な参照番号） １……分配ヘッド、２……押出工具、３……ダイ、４…
…マンドレル、13……中心本体部分、15……シリンダー

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】下記（ａ）〜（ｈ）によって構成される多
    層壁複合構造を有するプラスチックパイプの押出し装
    置： （ａ）押出機本体17、 （ｂ）外側端にマンドレル４を有し、押出機本体17から
    剛体状態で延びた円筒形の中心本体部分13、 （ｃ）中心本体部分13を取り囲み、中心本体部分13の少
    なくとも一部分との間に第１の環状間隙７を形成する、
    一端が押出機本体17に当接・剛体支持された同心状の第
    １シリンダー15、 （ｄ）第１シリンダー15を取り囲み、第１シリンダー15
    の少なくとも一部分との間に第２の環状間隙６を形成す
    る、一端が第１シリンダー15の上記一端をインターロッ
    ク状態で剛体支持する、同心状の第２シリンダー15′、 （ｅ）第２シリンダー15′を取り囲み、第２シリンダー
    15′の少なくとも一部分との間に第３の環状間隙５を形
    成する円筒状空洞部を有する外側本体部分15″、 （ｆ）第２シリンダー15′の上記一端を固定し且つ第１
    シリンダー15と第２シリンダー15′と外側本体部分15″
    とを上記の間隙関係で押出機本体17にインターロック状
    態で外側本体部分15″に剛性支持するための手段16、 （ｇ）第１および第３の環状間隙７、５に連通した第１
    の供給源から溶融材料を受ける第１通路９および第２の
    環状間隙６と連通した第２の供給源から溶融材料を受け
    る第２通路12、 （ｈ）押出し材料を多層壁パイプに成形するためのダイ
    ３をマンドレル４と間隙を介して外側本体部分15″の外
    側端に取付ける手段。
  2. 【請求項２】中心本体部分13が押出機本体17と一体成形
    されている特許請求の範囲第１項記載の装置。
  3. 【請求項３】第１の供給源からの溶融材料が中心本体部
    分13を取り囲み且つ第１の環状間隙７を満たすように溶
    融材料の第１の供給源と流体連通した中心本体部分13の
    外表面上に形成された少なくとも一つの第１外周溝と、
    第２の供給源からの溶融材料が第１シリンダー15を取り
    囲み且つ第２の環状間隙６を満すように溶融材料の第２
    の供給源と流体連通した第１シリンダーの外表面上に形
    成された少なくとも一つの第２外周溝と、第１の供給源
    からの溶融材料が第２シリンダーを取り囲み且つ第３の
    環状間隙５を満たすように溶融材料の第１供給源と流体
    連通した第２シリンダーの外表面上に形成された少なく
    とも一つの外周溝とを有する特許請求の範囲第２項に記
    載の装置。
  4. 【請求項４】中心本体部分13の一端は押出機本体17と一
    体成形されており、マンドレル４を中心本体部分13の軸
    線に沿ってダイ３の方向へ、またはダイから離れる方向
    へ移動できる状態でマンドレル４が中心本体部分13の他
    端に着脱自在に取付けられていて、ダイ３とマンドレル
    ４との間の間隙を増減して多層パイプの壁の厚さが調節
    できるようになっている特許請求の範囲第３項に記載の
    装置。
  5. 【請求項５】マンドレル４が、中心本体13に着脱自在に
    取付けられた縮小端を有する截頭円錐部分４″と、ダイ
    ３と間隙を介して配置されたパイプを成形するための縮
    小端を有し且つ截頭円錐部分４″と一体成形されたロー
    ト状本体部分４′とを有する特許請求の範囲第４項に記
    載の装置。
  6. 【請求項６】マンドレル４を構成する截頭円錐部分４″
    とロート状本体部分４′とが合体とする所に、第１、第
    ２および第３の環状間隙７、６、５からの溶融流体を収
    束する手段19を有する特許請求の範囲第５項に記載の装
    置。
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