(57)【要約】【課題】熱可塑性樹脂管を大きな曲げ半径で曲げ加工する際の工程の簡略化と装置構成の簡略化とを図ることができる熱可塑性樹脂管の曲げ加工方法及び装置を提供する。【解決手段】熱可塑性樹脂管の両端部を除く曲げ加工部を軟化温度に加熱した後、曲げ加工部の長さに対応する長さ及び曲げ加工部外周側の曲げ半径に対応した曲面を有する下型と、該下型の両側から樹脂管の外径に対応した間隔で立ち上がった一対の側板とを有する成形型の前記下型上に前記加熱後の樹脂管を載置し、前記成形型の下型両端から突出した樹脂管の両端部下面を下面支持具によって支持するとともに、該下面支持具よりも曲げ加工部側の上面を上面押さえ具によって下方に押圧し、該押圧力及び曲げ加工部の自重によって曲げ加工部の下面が下型に接するまで湾曲させる。【選択図】    図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂管の両端部を除く曲げ加工部を軟化温度に加熱した後、曲げ加工部の長さに対応する長さ及び曲げ加工部外周側の曲げ半径に対応した曲面を有する下型と、該下型の両側から樹脂管の外径に対応した間隔で立ち上がった一対の側板とを有する成形型の前記下型上に前記加熱後の樹脂管を載置し、前記成形型の下型両端から突出した樹脂管の両端部下面を下面支持具によって支持するとともに、該下面支持具よりも曲げ加工部側の上面を上面押さえ具によって下方に押圧し、該押圧力及び曲げ加工部の自重によって曲げ加工部の下面が下型に接するまで湾曲させることを特徴とする熱可塑性樹脂管の曲げ加工方法。
【請求項２】
熱可塑性樹脂管の両端部を除く曲げ加工部を軟化温度に加熱する樹脂管加熱手段と、曲げ加工部の長さに対応する長さと曲げ加工部外周側の曲げ半径に対応した曲面とを有する下型及び該下型の両側から樹脂管の外径に対応した間隔で立ち上がった一対の側板とを有する成形型と、該成形型の下型両端部近傍から突出して樹脂管の両端部下面をそれぞれ支持する下面支持具と、該下面支持具よりも曲げ加工部側の上面を下方に押圧する上面押さえ具とを備えていることを特徴とする熱可塑性樹脂管の曲げ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱可塑性樹脂管の曲げ加工方法及び装置に関し、詳しくは、熱可塑性樹脂管、例えば塩ビ管を湾曲させてベンド管を製造するための熱可塑性樹脂管の曲げ加工方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱可塑性樹脂管を曲げ加工する方法として、曲げ加工時に発生する樹脂管の伸びによる薄肉化や偏平化を防止するため、加熱した樹脂管内に圧力流体を導入して両端を密封保持し、管内を加圧状態とした状態で曲げ方向内側型と外側型とによって曲げ加工する方法が広く行われている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭５１−３８３６１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の加工方法では、樹脂管両端を密封するための密栓や圧力流体導入手段、樹脂管の外面形状に対応した内側型及び外側型等を必要とし、金型を含めた曲げ加工装置が大がかりで高額なものとなっている。一方、一般的な水道用の配管に用いられる口径の樹脂管で、曲げ加工時の曲げ半径が大きな場合、例えば、曲げ半径が３ｍ以上の場合は、曲げ加工時に発生する伸びが少ないので、加工方法を工夫すれば、薄肉化や偏平化を発生させることなく曲げ加工を行うことが可能であり、しかも、加工装置の簡略化も図れることになる。
【０００５】
そこで本発明は、熱可塑性樹脂管を大きな曲げ半径で曲げ加工する際の工程の簡略化と装置構成の簡略化とを図ることができる熱可塑性樹脂管の曲げ加工方法及び装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の熱可塑性樹脂管の曲げ加工方法は、熱可塑性樹脂管の両端部を除く曲げ加工部を軟化温度に加熱した後、曲げ加工部の長さに対応する長さ及び曲げ加工部外周側の曲げ半径に対応した曲面を有する下型と、該下型の両側から樹脂管の外径に対応した間隔で立ち上がった一対の側板とを有する成形型の前記下型上に前記加熱後の樹脂管を載置し、前記成形型の下型両端から突出した樹脂管の両端部下面を下面支持具によって支持するとともに、該下面支持具よりも曲げ加工部側の上面を上面押さえ具によって下方に押圧し、該押圧力及び曲げ加工部の自重によって曲げ加工部の下面が下型に接するまで湾曲させることを特徴としている。
【０００７】
また、本発明の熱可塑性樹脂管の曲げ加工装置は、熱可塑性樹脂管の両端部を除く曲げ加工部を軟化温度に加熱する樹脂管加熱手段と、曲げ加工部の長さに対応する長さと曲げ加工部外周側の曲げ半径に対応した曲面とを有する下型及び該下型の両側から樹脂管の外径に対応した間隔で立ち上がった一対の側板とを有する成形型と、該成形型の下型両端部近傍から突出して樹脂管の両端部下面をそれぞれ支持する下面支持具と、該下面支持具よりも曲げ加工部側の上面を下方に押圧する上面押さえ具とを備えていることを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図は本発明の熱可塑性樹脂管の曲げ加工方法及び装置の一形態例を示すもので、図１は加工対象となる熱可塑性樹脂管の一例を示す正面図、図２は曲げ加工後の熱可塑性樹脂管の一例を示す正面図である、図３及び図４は本発明装置における樹脂管加熱手段の一形態例を示すもので、図３は第１加熱手段の側面図、図４は第２加熱手段の側面図である。図５及び図６は本発明装置における成形型の一形態例を示すもので、図５は正面図、図６は図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。図７及び図８は熱可塑性樹脂管を曲げ加工している状態を示すもので、図７は熱可塑性樹脂管の曲げ加工前の状態を示す正面図、図８は熱可塑性樹脂管の曲げ加工終了時の状態を示す正面図である。
【０００９】
まず、本発明は、図１に示すように、熱可塑性樹脂管、例えば塩ビ管の一端に受口１１を形成した受口付きの樹脂管１２を、図２に示すようなベンド管１３に加工するためのものであって、曲げ加工部１４の曲げ半径は、口径によって多少異なるが、通常は３〜１０ｍ程度である。なお、樹脂管１２の一端に受口１１を形成する工程は、従来と同様にして行うことができるので、詳細な説明は省略する。
【００１０】
前記樹脂管１２を曲げ加工する際には、第１の工程として、図３に示すように、樹脂管１２の曲げ加工部１４を第１加熱手段１５により軟化温度未満に一次加熱する。この第１加熱手段１５は、ヒーター１６をそれぞれ備えた半割状の一対の加熱具１７からなるもので、この加熱具１７を開閉して樹脂管１２を搬入搬出するように形成されている。
【００１１】
第２の工程は、図４に示すように、曲げ加工部１４を第２加熱手段１８により熱可塑性樹脂の軟化温度に加熱する工程である。この第２加熱手段１８は、第１加熱手段１５と同様に、ヒーター１９をそれぞれ備えた半割状の一対の加熱具２０を有するとともに、樹脂管１２を支持しながら回転させるローラー２１を有するものであって、樹脂管１２を回転させながら曲げ加工部１４を加熱することにより、加熱中に軟化した曲げ加工部１４の変形を防止することができる。なお、曲げ加工部１４の加熱は一段階で行うこともできるが、このように二段階で加熱することにより、温度制御が容易となり、加熱効率も向上する。
【００１２】
曲げ加工部１４が軟化温度に加熱された樹脂管１２は、図５及び図６に示す成形型２２に搬送されて曲げ加工が施される。成形型２２は、曲げ加工部１４の長さに対応する長さＬ及び曲げ加工部１４の外周側の曲げ半径に対応した曲面Ｒを有する下型２３と、この下型２３の両側から樹脂管１２の直管部外径に対応した間隔Ｗで立ち上がった一対の側板２４とで形成されている。
【００１３】
さらに、図７，図８に示すように、前記成形型２２の両端部近傍には、下型２３から突出した樹脂管１２の両端部下面を載置した状態でそれぞれ支持する一対の下面支持具２５が設けられており、下面支持具２５よりも曲げ加工部１４側の成形型上方には、樹脂管１２の上面を下方に押圧する一対の上面押さえ具２６が設けられている。
【００１４】
下面支持具２５は、載置部２７の上面をＶ字状に形成して樹脂管１２の転動を防止するとともに、載置部２７をゴム等の軟質材料で形成して曲げ加工時の樹脂管１２の変形に対応するようにしている。この下面支持具２５の高さは、成形型２２による曲げ加工の状態に応じて上下位置を調節できるように形成されており、通常は、成形型２２から突出した樹脂管１２の両端部下面を、下型両端に対する接線方向で支持するように位置決めされている。
【００１５】
また、前記上面押さえ具２６は、曲げ加工部１４の両端部近傍を、スプリング２８によって下型２３の方向に押圧するものであって、押圧面は、前記載置部２７と同様にゴム等の軟質材料でＶ字状に形成されている。この上面押さえ具２６により、樹脂管１２における前記下面支持具２５に支持された部分よりも内側を下方に押圧することによって樹脂管１２に下方への曲げ方向の力が作用する。同時に、樹脂管１２には、曲げ加工部１４の自重によっても曲げ方向の力が作用し、外周面が下型２３に接する状態に曲げ加工部１４が湾曲することにより、図２に示したベンド管１３の形状となる。
【００１６】
このとき、ベンド管１３の両端部は、下面支持具２５によってそれぞれ支持されているので、両端が下方に垂れ下がるようなことはなく、曲げ加工部１４の両側は、側板２４によって偏平な方向に変形することを抑制されているので、曲げ加工部１４が下型２３に接した状態になったときに、ベンド管１３の一端開口から冷却空気を供給して曲げ加工部１４を軟化温度未満に冷却することにより、所定形状に曲げ加工されたベンド管１３を得ることができる。
【００１７】
このような曲げ加工を行うことにより、曲げ加工部１４に無理な力がほとんど作用しないので、伸びによる薄肉化や偏平化はほとんど発生せず、要求される品質を満たしたベンド管１３を得ることができる。特に、成形型として、曲げ半径に対応した曲面を有する下型２３のみを必要な精度で製作するだけでよく、側板２４は通常の板材を使用することができるので、従来の内側型と外側型とを必要とする成形型に比べて金型に要するコストを大幅に削減することができる。また、密栓や圧力流体導入手段も必要としないので、曲げ加工装置を簡略化して設備コストの削減も図れる。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、熱可塑性樹脂管を比較的大きな曲げ半径で曲げ加工する際の工程の簡略化と装置構成の簡略化とを図ることができ、曲げ加工に要するコストの大幅削減を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の加工対象となる熱可塑性樹脂管の一例を示す正面図である。
【図２】曲げ加工後の熱可塑性樹脂管の一例を示す正面図である。
【図３】本発明装置における樹脂管加熱手段の一形態例を示す第１加熱手段の側面図である。
【図４】本発明装置における樹脂管加熱手段の一形態例を示す第２加熱手段の側面図である。
【図５】本発明装置における成形型の一形態例を示す正面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】熱可塑性樹脂管の曲げ加工前の状態を示す断面正面図である。
【図８】熱可塑性樹脂管の曲げ加工終了時の状態を示す断面正面図である。
【符号の説明】
１１…受口、１２…樹脂管、１３…ベンド管、１４…曲げ加工部、１５…第１加熱手段、１６…ヒーター、１７…加熱具、１８…第２加熱手段、１９…ヒーター、２０…加熱具、２１…ローラー、２２…成形型、２３…下型、２４…側板、２５…下面支持具、２６…上面押さえ具、２７…載置部、２８…スプリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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