(57)【要約】【課題】スチールストリップによって補強されたプラスチック排水管を作成するための方法および機器ならびにスチールによって補強されたプラスチック排水管【解決手段】本発明は、スチールストリップによって補強されたプラスチック排水パイプラインを作成するための方法であって、（１）スチールストリップおよびプラスチックを一体化し、スチールストリップによって補強されたリブを有する複合材プロファイルを形成することと；（２）複合材プロファイルを設置場所へ輸送することと；（３）複合材プロファイルを巻付け、かつ同時に、プロファイルの縁部を溶融かつ溶接し、スチールストリップによって補強されたプラスチック排水管を形成することと；（４）差込み継手を、パイプの一端に作成することと、の各ステップを備える方法に関する。本発明はまた、本発明の方法によって作成されるプラスチック排水管であって、プラスチックパイプ本体と、全体としてプラスチックパイプ本体と一体化されている補強リブとを備え、プラスチックパイプのリブは、プラスチックによって内包されているスチールストリップによって補強されている、プラスチック排水管にも関する。本発明はまた、スチールストリップによって補強されたプラスチック排水管を作成するための機器を提供する。【選択図】      図１
2009500196.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スチールストリップによって補強されたプラスチック排水パイプラインを作成するための方法であって、この方法は、
ステップ１、スチールストリップおよびプラスチックを、１段階工程によって、一体化して、スチールストリップによって補強されたリブを有する複合材プロファイルを形成することと、
ステップ２、前記複合材プロファイルを設置場所へ輸送することと、
ステップ３、前記複合材プロファイルを螺旋状に巻き付け、かつ同時に、前記プロファイルの縁部を溶融かつ溶接し、スチールストリップによって補強されたプラスチック排水管を形成することと、
ステップ４、差込み継手を、前記パイプの一端に作成することと、
の各ステップを備えることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記スチールストリップ（９）は、まず、引取機（７）によって巻戻装置（１）から引き取られ、かつガイドロール（２）の案内によって一体成形型（４）に供給され；
前記スチールストリップ（９）が前記一体成形型（４）を通過する際に、前記押出機（３）は、前記一体成形型（４）へプラスチック溶融物を押出し、その結果、スチールストリップ（９）が、一体成形型（４）内部で前記プラスチック溶融物によって内包され、軟らかい複合材プロファイル（１０）を形成し；
前記軟らかい複合材プロファイル（１０）は、前記引取機（７）の引張力の作用を受け、前記一体成形型（４）から出；
前記引取機の連続作用下で、前記軟らかい複合材プロファイルは、進み続け、サイジング型（５）の中をこの複合材プロファイルが移動する際に冷却され、次いで、水冷タンク（６）の中を移動する際に、更に冷却されて室温に達し、最終的に、補強されたスチールストリップを有する仕上がった複合材プロファイル（１０）形成し；
次いで、前記複合材プロファイル１０は、前記巻取機（８）によって巻き枠にコイル状に巻かれ；
前記一体成形型（４）は、前記押出機（３）に対し垂直に接続されており、かつ前記一体成形型（４）の前記内側の空洞は、前記複合材プロファイル（１０）の形状に対応する形状を有すること、を特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ステップ３において、
多重の供給ローラ（２９）とプレスローラ（２８）とからなる搬送手段を介して、かつ定速度で、フレーム（２５）と多重のフラットローラ（２６）と多重の溝付きローラ（２７）とを含む「転がりケージ」タイプ巻付け溶接装置の中へ、前記複合材プロファイル（３２）を送出し；
前記複合材プロファイル（３２）の前記補強リブを、溝付きローラ（２７）の溝によって形成された螺旋状の通路に沿って移動し、その結果、螺旋状に巻付ける作業を行い；
螺旋状の巻き付けを連続的に行うにつれて、前記複合材プロファイル（３２）を、「転がりケージ」の底部における接線方向において前記巻付け装置へ連続的に送出し；
前記排水管（３３）の外側表面の縁部に前記複合材プロファイル（３２）を重ねる前に、前記重ねられた表面を、小型押出機（３１）がプラスチック溶融物ストリップを前記重ねられた継手へ押出す間に、熱風送風機（３０）によって加熱しつ僅かに溶融し、次いで前記２つの表面を重ね、前記重ねられた継手を、調整可能なプレスローラ（２８）によって押圧し、その結果、前記複合材プロファイル（３２）の前記重ねられた縁部表面を、全体として互いに一体化し；
それによって、スチールストリップによって補強されたリブを有する前記排水管を、自然に冷却した後、完成させることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
ステップ４において、
プラスチックストリップを、前記排水管を作成するために使用されるプラスチックと同一のプラスチックによって作成し；
次いで、前記プラスチックストリップを溶接して、外径が前記パイプの内径と同一であるチューブを形成し；
前記チューブを、前記排水管の端部へ固定し；
前記プラスチック押出機（３７）は、プラスチック溶融物ストリップを接合部（Ａ）へ連続的に押出し、次いで、プレスローラ（３８）を使用して前記接合部（Ａ）を押圧し、その結果、前記チューブを、前記排水管の前記端部に確実に固定し、差込み継手（３５）を得ることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
スチールストリップによって補強された排水管を作成するための機器であって、前記機器は、
（１）１段階工程によって、スチールストリップによって補強されたリブを有する前記複合材プロファイルを形成するための一体化装置と、
（２）スチールストリップによって補強された前記プラスチック排水管を形成するために、前記複合材プロファイルを巻付けかつ溶接するための巻付け溶接装置と、
（３）前記排水管の一端で前記差込み継手を作成するための装置と、
を備えることを特徴とする機器。
【請求項６】
前記一体化装置は、
巻戻装置（１）からスチールストリップ（９）を引っ張り、かつガイドロール（２）の案内によって一体成形型（４）へ前記スチールストリップを供給するための引取機（７）と；
前記一体成形型（４）に対して垂直に位置し、かつ前記一体成形型（４）に接続されている押出機（３）と；補強スチールストリップを有する前記複合材プロファイル（１０）をサイジングしかつ冷却するためのサイジング型（５）および水冷タンク（６）と；
冷却された複合材プロファイル（１０）を巻き枠に巻き取るための巻取機（８）と、
を備えることを特徴とする、請求項５に記載の機器。
【請求項７】
前記巻付け溶接装置は、
前記巻付け溶接装置へ前記複合材プロファイル（３２）を送出するための多重の供給ローラ（２９）と；
圧力をかけて、前記複合材プロファイル（３２）を丸形状にし、かつ前記複合材プロファイル（３２）の重なり合う縁部を互いにぴったりと接触させるためのプレスローラ（２８）と；
前記複合材プロファイル（３２）の前記重なり合う縁部の表面と前記排水管（３３）とを加熱しかつ僅かに溶融するための熱風送風機（３０）と；
前記重なった継手へプラスチック溶融物ストリップを押出すための小型押出機（３１）と；
「転がりケージ」タイプ巻付け溶接装置の部分を構成しており、前記複合材プロファイル（３２）を溝付きローラ（２７）の溝によって形成された螺旋状の通路に沿って連続的に移動させ、かつ仕上がったスチールストリップ補強プラスチック排水管（３３）を前記巻付け溶接装置から押出すための、多重の溝なしローラ（２６）および多重の溝付きローラ（２７）と、
を備えることを特徴とする、請求項５に記載の機器。
【請求項８】
差込み継手を作成するための前記装置は、
支持フレーム（３６）と、パイプ駆動ロール（３４）と、スチールストリップによって補強されたプラスチックパイプ（３３）と、前記排水管（３３）の端部に固定されている差込み継手（３５）と、プラスチック溶融物ストリップを前記重なっている継手の接合部Ａへ押出すための押出機（３７）と、前記接合部（Ａ）を押圧するためのプレスローラ（３８）と、
を備えることを特徴とする、請求項５に記載の機器。
【請求項９】
請求項１に記載の方法によって作成される、スチールストリップによって補強されたプラスチック排水管であって、
プラスチックパイプ本体と、全体として前記プラスチックパイプ本体と一体化されている補強リブとを備え、前記プラスチックパイプの前記リブは、前記プラスチックによって内包されているスチールストリップによって補強されており；
前記パイプ本体は、前記パイプを互いに継ぎ合わせるための前記パイプの一端に差込み継手を更に含んでおり；
かつ前記差込み継手は、シーリングゴムリングが固定されるまたはシール材が使用される継ぎ合わせ部を備えており；２つのリブ間の前記プラスチック部分は、凸状の形状を有しており；
矩形または円形の穴部が、前記スチールストリップに穿孔されてもよく、かつ前記スチールストリップの両側面の表面は、前記スチールストリップと前記プラスチックとの間の一体化の信頼性を向上させるために、粗く処理されてもよい、スチールストリップによって補強されたプラスチック排水管。
【請求項１０】
請求項１に記載の方法によって作成される、スチールストリップによって補強されたプラスチックプロファイルであって、
前記プラスチックプロファイルの前記リブは、前記プラスチックによって内包されているスチールストリップによって補強されており；
２つのリブ間の前記プラスチック部分は、凸状の形状を有しており；
矩形または円形の穴部が、前記スチールストリップに穿孔されてもよく、かつ前記スチールストリップの両側面の表面は、前記スチールストリップと前記プラスチックとの間の前記一体化の信頼性を向上させるために、粗く処理されてもよいことを特徴とする、スチールストリップによって補強されたプラスチックプロファイル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スチールストリップによって補強されたプラスチック排水管ならびに排水管を作成するための方法および機器に関する。より詳しくは、本発明は、一体化機械によってプラスチックをスチールストリップと一体化することによって形成された複合材プロファイルから、特別な巻付け溶接機によって、巻付け溶接工程を介して作成された、排水管に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術のプラスチック排水管は、全て、無加圧での用途のために開発されている。使用中のパイプのフープ剛性を確実にしつつ、材料を節約するために、２重壁コルゲートパイプおよび螺旋状に巻付けられた中空壁パイプなどの、異なる構造を有する様々な種類のパイプが発明された。今日では、中実壁パイプより格段に軽い構造壁パイプが、一般的な用途のために比較的成熟したものとなっている。このようなプラスチックパイプの欠点は、パイプが、工場で作成され、次いで設置場所に輸送されなければならない、という点にある。更に、これらの種類の構造壁プラスチックパイプは、純プラスチック（ｐｌａｓｔｉｃ−ｐｕｒｅ）パイプであり、これは、原料および輸送のためにコストが高くつく。公的に入手可能な情報から、螺旋状に巻付けられたプラスチックパイプを作成するために使用されてきた２つの方法が、公知である。一方の方法によれば、プラスチック溶融物のストリップが、連続的に巻付けられ、溶接され、冷却され、パイプを形成する。この一方で、他方の方法によれば、まず、プラスチックプロファイルが形成され、冷却され、次いで、このプラスチックプロファイルが、特別な巻付け機によって巻付けられかつ溶接され、滑らかな孔部を有するパイプを形成する。上述の２つの方法は、比較的高度なものであるが、しかし、現在まで、これらの方法は、純プラスチックパイプ以外のパイプを作成するためには、使用されることができない。
【０００３】
日本国特開平９−３１０７８８号公報は、スチール（または他の補強要素）補強プラスチックプロファイルを巻付けることにより作成されたパイプを開示しているが、このプロファイルは、２段階工程によって作成される。第１のステップは、基板部分から延在しているリブを有する、純プラスチックプロファイルの形成を伴い、かつこれらのリブは、形成されるパイプの内側へ開いているスロットを有する。第２のステップは、スチールストリップ補強複合材プロファイルを形成するために、スチールストリップの巻き付けおよびスロットへの挿入を伴う。この２段階プロファイル作成工程は、あまりに複雑であり、効率が悪い。更に、このスチールストリップおよびプラスチックは、プロファイル内に一体化されない。この種のプロファイルで形成されるパイプは、満足な強度およびフープ剛性を提供することができず、かつ、露出したスチールストリップが内部の媒体に接触しないようにするために、方策がとられなければならない。
【０００４】
国際公開ＷO２００３／０８９２２６号公報は、同様の螺旋状に巻付けられたスチールストリップ補強プラスチックパイプを開示している。このパイプは、日本国特開平９−３１０７８８号公報に記述されているパイプとは、スロットが、形成されるパイプの外側へ開いているという点において異なるが、この複合材プロファイルは、依然として、２段階工程によって作成されている。
【特許文献１】特開平９−３１０７８８号公報
【特許文献２】国際公開ＷO２００３／０８９２２６号公報
【発明の概要】
【０００５】
本発明の目的は、スチールストリップによって補強されたプラスチック排水管であって、スチールストリップは、プラスチックリブに内包されており、かつプラスチックリブとぴったりと一体化されている、プラスチック排水管を提供することである。
【０００６】
本発明の他の目的は、スチールストリップによって補強されたプラスチック排水管を作成するための方法および機器を提供することである。
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明によって提供される排水管は、プラスチックパイプ本体と、全体としてこのプラスチックパイプ本体と一体化された補強リブとを備え、プラスチックパイプのリブは、プラスチックに内包されているスチールストリップによって補強されており；パイプ本体は、パイプを互いに継ぎ合わせるためのパイプの一端に差込み継手を更に含み；かつ差込み継手は、シールゴムリングが固定される、またはシール材が使用される、継ぎ合わせ部を備える。
【０００８】
本発明によって提供されるスチールストリップによって補強されたプラスチック排水管を作成するための方法は、
１．スチールストリップおよびプラスチックを、１段階工程によって、共に一体化し、スチールストリップによって補強されたリブを有する複合材プロファイルを形成することと；
２．複合材プロファイルを設置場所に輸送することと；
３．複合材プロファイルを巻き付け、かつ同時に、プロファイルの縁部を加熱しかつ共に溶接し、スチールストリップによって補強されたプラスチックパイプを形成することと；
４．差込み継手を、パイプの一端に作成することと、
の各ステップを備える。
【０００９】
本発明によって提供されるプラスチック排水管を作成するための機器は、
１．１段階一体化工程によって、スチールストリップによって補強されたリブを有する、複合材プロファイルを作成するための一体化装置と、
２．スチールストリップによって補強されたプラスチック排水管を形成するために、複合材プロファイルを巻付けかつ溶接するための巻付け溶接装置と、
３．パイプの一端に差込み継手を作成するための装置と、
を含む。
【００１０】
同一の直径を有する従来のプラスチックパイプと比較すると、本発明の方法および機器によって作成されたパイプは、より軽量であり、結果的に、使用時の性能が確実にされつつ、原料が節約される。更に、本発明によるパイプは、設置場所において作成され得ることができ、効果的に輸送費を節約することができる。
【００１１】
本発明の他の目的および利点を、添付の図面を参照にしながら、以下の実施形態において記述する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
１段階一体化モードを、添付の図１を参照にしながら、以下に記述する。
【００１３】
図１は、巻戻装置１と、ガイドロール２と、押出機３と、一体成形型４と、真空サイジング型５と、冷却水タンク６と、引取機７と、巻取機８と、スチールストリップ９と、複合材プロファイル１０と、を示す。
【００１４】
図１を参照すると、スチールストリップ９は、引取機７によって巻戻装置１から引き取られ、ガイドロール２の案内によって一体成形型４に供給される（押出しおよび一体化工程の鍵となる部分）。一体成形型４は、押出機３のヘッドと垂直に接続されている。一体成形型４の内側の空洞の形状は、複合材プロファイル１０の形状に対応している。スチールストリップ９が一体成形型４を通過する際に、押出機３は、スチールストリップ９が一体成形型４の内部でプラスチック溶融物によって内包されるように、一体成形型４の中にプラスチック溶融物を押出す。軟らかい複合材プロファイル１０が、引取機７の引張力によって、一体成形型４から引き出される。引取機の連続的な引張作用を受けながら、軟らかい複合材プロファイルは、進み続け、真空サイジング型５の中を移動する際に冷却され、更に水冷タンク６の中を移動する際に冷却され室温に達し、最終的に、図３に示すような補強されたスチールストリップを有する仕上がった複合材プロファイル１０が形成される。次いで、この複合材プロファイル１０は巻取機８によって巻き枠にコイル状に巻かれる。これで、プロファイル巻き枠は、パイプを作成するために、巻付け溶接機によって使用される準備が整ったことになる。
【００１５】
図３および図４は、スチールストリップ補強プラスチック排水管３３を作成するために、複合材プロファイルを巻付けかつ溶接するための巻付け溶接機器を示す。図３および図４に示した巻付け溶接機器は、フレーム２５と、溝なしローラ２６と、溝付きローラ２７と、プレスローラ２８と、供給ローラ２９と、熱風送風機３０と、小型押出機３１と、複合材プロファイル３２と、巻付け溶接工程によって形成されたプラスチック排水管３３と、を含む。
【００１６】
図３および図４を参照しながら、スチールストリップによって補強されたプラスチック排水管３３を作成するための基本的な巻付け溶接工程を、以下に記述する。
【００１７】
複合材プロファイル３２は、多重の供給ローラ２９とプレスローラ２８とからなる搬送手段を介して、かつ、定速度で、フレーム２５と多重の溝なしローラ２６と多重の溝付きローラ２７とを含む「転がりケージ」タイプの巻付け溶接装置内へ供給される。複合材プロファイル３２の補強リブは、溝付きローラ２７の溝によって形成された螺旋状の通路に沿って移動し、その結果、螺旋状に巻付ける作業が行われるようになっている。このような螺旋状に巻付ける作業が連続工程であるために、複合材プロファイル３２は、「転がりケージ」の底部における接線方向から、巻付け装置内へ連続的に送出される。複合材プロファイル３２が半仕上げの排水管３３の外側表面の縁部に重ねられる前に、重ねられる縁部の表面は、小型押出機３１がプラスチック溶融物ストリップを重なり合う表面へ押出す間に、熱風送風機３０によって加熱されかつ僅かに溶融され、次いで、これら２つの表面が重ねられ、重ねられた継手は、調整可能なプレスローラによって押圧され、その結果、これら２つの表面が共に確実に溶接される。このような工程の後、複合材プロファイル３２の重ねられた縁部表面は、全体として互いに融着される。最終的に、スチールストリップによって補強されたプラスチック排水管は、空気中で室温まで冷却された後、完成される。
【００１８】
溝付きローラ２７および溝なしローラ２６は、パイプの直径に対応する円周に沿って、均一に分散して配置されており、この円周に沿って分散して配置されている全ての溝付きローラ２７の溝は、互いに接続され、螺旋を形成することができる。２つの溝間の距離は、プロファイルの２つのリブ間の距離に等しく、溝の幅は、リブの幅に対応している。
【００１９】
図５は、排水管３３の一端で差込み継手３５を作成するための手段の図である。図５に示すような差込み継手３５を作成するための手段は、支持フレーム３６と、パイプ駆動ロール３４と、プラスチック押出機３７と、プレスローラ３８と、差込み継手３５と、プラスチック排水管３３と、を含む。スチール補強プラスチック排水管３３が形成された後、差込みパイプ端が、排水管３３の一端に作成され、その結果、排水管３３は、都合よくかつ確実に継ぎ合わされることができる。まず、純プラスチックストリップが、排水管を作成するために使用されるのと同一のプラスチック材を用いて作成される；次いで、プラスチックストリップは溶接され、チューブを形成するが、このチューブの外径は、パイプの内径と同一でなければならない；次に、このチューブは、排水管の端部に固定される。排水管が、駆動ロール３４によって駆動される一様な速度で回転運動をする際に、プラスチック押出機３７は、連続的にプラスチック溶融物ストリップを接合部（Ａ）へ押出し、次いで、プレスローラ３８を使用して接合部を押圧し、その結果、チューブがしっかりと排水管の端部に溶接される。
【００２０】
加えて、スチールストリップとプラスチックプロファイルとの間の信頼性の高い一体化を確実にするため、矩形または円形の穴部が、スチールストリップに穿孔されてもよく、その結果、このスチールストリップの両側にあるプラスチック溶融物は、これらの穴部を介して共に融着され、完全性を形成することができる。比較的厚いスチールストリップ（例えば、この厚さは２．５ｍｍ以上である）のためには、スチールストリップの両側面の表面は、スチールストリップとプラスチックとの間の一体化の信頼性を向上させるために、粗く処理されてもよい。
【００２１】
適切なフープ剛性を確実にするため、スチールストリップの幅および厚さならびに２つのスチールストリップの間の距離は、設計要件に従って決定され得る。
【００２２】
２つのリブ間のプラスチックの基板部分が、パイプ敷設の間に、岩や石などの鋭い物体によって損傷しないようにするために、リブ間のプラスチック部分は平坦でないものとされている。逆に、２つのリブ間のプラスチック部分は、凸状の形状を有するか、または排水管の他の部分より厚くなければならない。
【００２３】
製造速度を確実にするために、異なる幅を有するプロファイルを、異なる直径を有するパイプの製造のために使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明による１段階モードにおける、複合材プロファイルを作成するための手段を示す上面図である。
【図２】本発明によるスチールストリップによって補強された複合材プロファイルを示す、断面図である。
【図３】本発明によるスチールストリップによって補強されたプラスチック排水管を形成するために、複合材プロファイルを巻付けかつ溶接するために使用される、巻付け溶接機器を示す図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線で切った図である。
【図５】本発明によるパイプ端に差込み継手を作成するための手段を示す図である。
【図１】
2009500196.tif 000003
【図２】
2009500196.tif 000004
【図３】
2009500196.tif 000005
【図４】
2009500196.tif 000006
【図５】
2009500196.tif 000007
【国際調査報告】
2009500196.tif 000008
2009500196.tif 000009
2009500196.tif 000010
2009500196.tif 000011