(57)【要約】多重封じ込めチューブ材を製造する装置および方法により、連続した入れ子構造のチューブ材、すなわち、１つのチューブが別のチューブの内部に存在するチューブ材が、チューブ間の空間を定めること、およびチューブを同心状に配置することを必要とせずに製造される。したがって、このチューブ材は非常に柔軟であり、厚さが均一である。少なくとも１つの内側チューブが装置（１１），（１２）および／または（１３）から装置（１０）に通され、装置（１０）を通過して、外側チューブが少なくとも１つの内側チューブの周囲に形成される。外側チューブの内面および内側チューブの外面はリブを有さないため、チューブの曲げおよび捩り、チューブ形成を含むチューブの動作と干渉することはない。チューブ間の自由空間は、もし内側チューブが破裂、亀裂または破断しても、安全な封じ込め装置として内側チューブの或る程度の内容物を収容するのに十分な容積を有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側チューブと、少なくとも１つの内側チューブとを含み、かつ外側チューブと少なくとも１つの内側チューブの間に自由空間を有する連続した入れ子構造のチューブ材をつくるための装置であって、
各々が長手方向を有する押出機本体、マンドレル、およびダイ本体を含む外側チューブ押出機であって、ダイ本体とマンドレルが長手方向にほぼ位置合わせされ、かつダイ本体がマンドレルを取り囲み、マンドレルおよびダイ本体が押出機本体に連結されており、外側チューブ押出機ボアが少なくともマンドレル内を長手方向に延在して、少なくとも１つの内側チューブが外側チューブ押出機を通るための通路をもたらし、ダイ本体とマンドレルがキャビティを形成し、このキャビティ内に溶融プールが押し通されて、少なくとも１つの内側チューブを取り囲むリブ無しの外側チューブを形成する外側チューブ押出機と、
外側チューブの寸法および形状を受け入れるサイジング装置ボアを内部に有する外側チューブサイジング装置と、
末端部を有する壁、および、末端部上のダクト開口部を有する中空の環状ガイドであって、少なくとも外側チューブ押出機ボアからサイジング装置ボア内に延在し、少なくとも１つの内側チューブが環状ガイド内を通り、外側チューブが環状ガイドを取り囲み、ダクトが、冷却剤が外側チューブに与えられるように少なくとも環状ガイドの壁部からダクト開口部に延在する中空の環状ガイドとを含む装置。
【請求項２】
冷却剤が、空気流、不活性ガス流、濾過水流、脱イオン水流、水ミスト、水蒸気、およびこれらの任意の組合せから成る冷却剤から選択される請求項１に記載の装置。
【請求項３】
冷却剤が外側チューブに、外側チューブと少なくとも１つの内側チューブとを、外側チューブが冷却されるまで分離させておくのに十分な圧力にて付与される請求項１に記載の装置。
【請求項４】
装置が約５〜１０の範囲の引落比を有する請求項１に記載の装置。
【請求項５】
装置が約０〜２の範囲の延伸比バランスを有する請求項１に記載の装置。
【請求項６】
装置が、約−３０度の差〜約＋３０度の差の範囲の収束または散開の角度を有する請求項１に記載の装置。
【請求項７】
環状ガイドが、所定の樹脂から形成された外側チューブの直径の約５〜約３５倍の範囲で、外側チューブ押出機を超える長さを有する請求項１に記載の装置。
【請求項８】
自由空間が、少なくとも１つの内側チューブにより占められる容積の約１／２〜２倍の範囲にある請求項１に記載の装置。
【請求項９】
多重入れ子構造のチューブ材をつくるために複数の装置が連続して連結されている請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
予め決められた樹脂からつくられる入れ子構造チューブ材と組み合わせられる装置であって、チューブ材が任意の長さである請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
外側チューブと、少なくとも１つの内側チューブとを含み、かつ外側チューブと少なくとも１つの内側チューブの間に自由空間を有する連続した入れ子構造のチューブ材をつくるための装置であって、
少なくとも１つの内側チューブを取り囲む外側チューブを形成するための手段を有する外側チューブ押出機と、
外側チューブの寸法決定および付形を行うための手段を有する外側チューブサイジング装置と、
外側チューブと少なくとも１つの内側チューブとの分離を、全てのチューブが寸法決定および付形されかつ冷却されるまで維持するための手段とを含む装置。
【請求項１２】
外側チューブと、少なくとも１つの内側チューブとを含み、かつ外側チューブと少なくとも１つの内側チューブとの間に自由空間を有する連続した入れ子構造のチューブ材をつくるための装置であって、
各々が長手方向を有する押出機本体、マンドレル、およびダイ本体を含む外側チューブ押出機であって、ダイ本体とマンドレルが長手方向にほぼ位置合わせされ、かつダイ本体がマンドレルを取り囲み、マンドレルおよびダイ本体が押出機本体に連結されており、外側チューブ押出機ボアが少なくともマンドレルの内部を長手方向に延在して、少なくとも１つの内側チューブが外側チューブ押出機を通るための通路をもたらし、ダイ本体とマンドレルがキャビティを形成し、キャビティ内に溶融プールが押し通されて、少なくとも１つの内側チューブを取り囲むリブ無しの外側チューブを形成する外側チューブ押出機と、
外側チューブの寸法および形状を受け入れるサイジング装置ボアを内部に有する外側チューブサイジング装置と、
末端部を有する壁、および、末端部上のダクト開口部を有する中空の環状ガイドであって、少なくとも外側チューブ押出機ボアからサイジング装置ボア内に延在し、少なくとも１つの内側チューブが環状ガイド内を通り、外側チューブが環状ガイドを取り囲み、ダクトが、冷却剤が外側チューブに与えられるように少なくとも環状ガイドの壁部からダクト開口部に延在する中空の環状ガイドとを含む装置。
【請求項１３】
外側チューブと、少なくとも１つの内側チューブとを含み、かつ外側チューブと内側チューブの各々との間に自由空間を有する連続した入れ子構造のチューブ材をつくるための方法であって、
（ａ）押出機本体、マンドレルおよびダイ本体を含む外側チューブ押出機であって、マンドレルおよびダイ本体が、各々、長手方向を有し、外側チューブ押出機ボアが少なくともマンドレル内を長手方向に延在して、少なくとも１つの内側チューブが外側チューブ押出機を通るための通路をもたらす外側チューブ押出機を設けることと、
（ｂ）サイジング装置ボアを内部に有する外側チューブサイジング装置を設けることと、
（ｃ）末端部を有する壁、および末端部上のダクト開口部を有する中空の環状ガイドであって、少なくとも外側チューブ押出機ボアからサイジング装置ボア内に延在する環状ガイドを設けることと、
（ｄ）少なくとも環状ガイドの壁部内をダクト開口部まで延在するダクトを設けることと、
（ｅ）少なくとも１つの内側チューブを、外側チューブ押出機ボアおよび環状ガイド内に通すことと、
（ｆ）少なくとも１つの内側チューブをサイジング装置ボア内に通すことと、
（ｇ）ダイ本体とマンドレルの間の溶融物プールを押し出して、リブ無しの外側チューブを、少なくとも１つの内側チューブが移動する速度と同じ速度で形成し、外側チューブが少なくとも１つの内側チューブを取り囲むことと、
（ｈ）外側チューブをサイジング装置ボア内に引き込んで外側チューブの付形および寸法決定を行うことと、
（ｉ）ステップ（ｇ）および（ｈ）と同時に、冷却剤を、ダクト開口部を通して外側チューブに与えることとを含む方法。
【請求項１４】
外側チューブと、少なくとも１つの内側チューブとを含み、かつ外側チューブと少なくと
も１つの内側チューブの間に自由空間を有する連続した入れ子構造のチューブ材をつくるための装置のシステムであって、
第１の装置と、
第１装置に動作的に連結された、少なくとも１つの内側チューブをつくるための手段と、
多重入れ子構造のチューブ材を形成するために第１装置に連続的かつ動作的に連結された複数の追加の装置と、
前記追加の装置の各々に動作的に連結された、少なくとも１つの内側チューブをつくるための手段と、
チューブを引くための少なくとも１つのプーラとを含むシステム。
【請求項１５】
少なくとも１つの内側チューブをつくるための手段が、前記追加の装置の少なくとも１つに連結されている請求項１３に記載のシステム。
【請求項１６】
上記に図示され、かつ記載された発明。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、一定または不定の長さの管状部材の分野に関し、管状部材の壁構造を含む。特に、本発明は、熱可塑性材料からつくられる多層のチューブ材またはパイプを製造することに関し、これらのチューブ材またはパイプは、外側チューブまたはパイプの内部に外側チューブと独立に配置された少なくとも１つの内側チューブまたはパイプを含む。
【背景技術】
【０００２】
様々な種類の危険な化学薬品が複数の処理および製造段階で用いられる半導体産業またはチップ処理産業などにおいては、これらの化学薬品を輸送するためのチューブ材および／またはパイプであって、化学薬品に対して非反応性であり、連結部の間で曲がるように十分に柔軟であり、化学薬品を輸送しているチューブが急に破裂し、または破断した場合でも薬品を封じ込められるチューブ材および／またはパイプを有することが重要である。これらのチューブおよび／またはパイプをつくるための種々の材料、例えば、熱可塑性チューブ材が当業者に知られている。この出願において、文中に別様に示していなければ、用語「チューブ材」および「チューブ」は「パイプ材」および「パイプ」と同様の意味とする。
【０００３】
熱可塑性チューブ材を製造するための慣例においては、環状ダイを有する可塑化押出機を用いて中空のチューブを形成する。チューブは、寸法決定および付形のためにサイジング（寸法決定）装置に引き入れられ、サイジング装置にて熱可塑性物質が凝固してチューブ材が完成する。入れ子構造のチューブ材を様々な機械的方法により製造することができる。別のチューブ材の内径よりも小さい外径を有するチューブ材を他方のチューブ材内に手作業で押し込み、または引き込むことができる。このプロセスは機械を補助として行ってもよい。しかし、このプロセスは、概して、一方のチューブが他方のチューブ内を通るときに摩擦力によりチューブが曲げられるため、完成製品の長さに限定される。このような摩擦力の作用を低減するために潤滑剤を用いる環境もあるが、摩擦力は結局再び発生し、また、多くの環境において、チューブ材に潤滑剤を導入することは望ましくない。
【０００４】
あるいは、１つのチューブを別のチューブの上に重ねてつくることにより入れ子構造のチューブ材を製造することができるチューブ材押出プロセスもある。これらの押出プロセスは、部品の設計、および／または、１つのチューブを別のチューブに接着することに依存することで、堅固に相互連結された壁を有する多層中空チューブをつくり、または、一方のチューブを別のチューブと同心状に保持する。堅固に相互連結された壁部を有する多層中空チューブの例が、ホソノ（Ｈｏｓｏｎｏ）らによる米国特許第４，９０６，４９６号「二層チューブ組立体」、および、ヘルガー（Ｈｅｇｌｅｒ）らによる米国特許第５，９７６，２９８号「多層熱可塑性パイプの製造方法」に開示されており、これらの特許の両方を援用して本文の記載の一部とする。ホソノは、「内側チューブおよび押出された外側チューブをサイジングダイ装置に供給すること、サイジングダイ装置にて、より柔軟な状態の外側チューブを内側チューブの外周面に向って、外側チューブのリブの末端部が内側チューブの外周面に溶着するまで収縮させ、次いで外側チューブを冷却して凝固させること」を開示している。ヘルガーは、「外側の押出形材の少なくとも外面を溶接温度まで加熱し、・・プラスチック材料のチューブを、外側押出形材のパイプの外面上に押出し、・・チューブとパイプ外面とを溶接し、・・この多層パイプを冷却すること」を開示している。堅固なチューブ材は、応力亀裂をチューブ材に生じずには容易に曲げることができないという難点を有する。
【０００５】
接着プロセスが、タカハシ（Ｔａｋａｈａｓｈｉ）による米国特許第４，１５７，１９４号「熱可塑性多層パイプ」、および、タカハシによる米国特許第４，２３６，９５３号「熱可塑性多層パイプの製造プロセス」に例示されており、これらの特許の両方を援用して本文の記載の一部とする。堅固に固定された多層パイプまたはチューブ材の欠点を回避するために、タカハシは、「内側管状部材と外側管状部材の間に間隔をもたらすためのリブ」を用いる。「リブは、・・リブと・・内側チューブ部材との単位面積あたりの接着が、リブと・・外側チューブ部材との単位面積あたりの接着よりも弱いように形成され」、したがって、「もし、弱い接着をもたらす温度が、用いられる樹脂の種類に応じて樹脂の形成温度と溶融温度の間で適切に選択されるならば、内側管状部材と外側管状部材は互いに対して容易に分離されることができ、多層パイプの構造強さは損なわれない」。これらのチューブ材は、特に「剥離（"ｂｒｅａｋａｗａｙ"）」接着剤が用いられる場合には、より柔軟であるが、接着により生じる或る程度の応力がなお存在し、また、リブまたはスペースが、チューブの曲げおよび捩りならびに動作に干渉することがある。
【０００６】
別の例が、ウォルフ（Ｗｏｌｆ）らの米国特許第５，４３３，２５２号の「制御システムのための流体収容同軸チューブ」に開示されており、この特許もまた援用して本部の記載の一部とする。ウォルフは、「液密の外側チューブおよび液密の内側チューブを含み、これらのチューブの間に、内側チューブを少なくとも実質的に外側チューブと同軸に維持するためのスペーサを有する」同軸チューブを開示しており、「スペーサは、外側チューブまたは内側チューブとのみ一体的であり、したがって、内側チューブと外側チューブは、制限下で互いに対して軸方向に自由に移動することができる」。同軸チューブを製造するために、「第１に、内側チューブが独立に、好ましくは押出により製造され、次いで冷却される」。外側チューブは、「第２の押出ステーションにて押出方向に内側チューブ周囲に形成され」、特に、これは、同軸シース押出の技術を用いて行われる」。内側チューブは「既に十分に冷却されて凝固しており、・・したがって、次いで外側チューブを内側チューブ周囲に形成する間に、内側チューブの壁厚が縮められ、または変更されることはなく、また外側チューブが内側チューブに付着することもない」。ウォルフの開示におけるチューブ材は非常に柔軟であろうが、リブおよびスペーサがチューブ材の曲げおよび捩りならびに動作に干渉し得るという問題はなお存在する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
多重封じ込めチューブ材を製造するための装置および方法であって、非常に柔軟でかつリブを有さないチューブ材を製造できる、すなわち、外側チューブの内面と内側チューブの外面が、リブ、スペーサ、またはこれらと同様の構造物を有さずにつくられる装置および方法が提供されることが有利であろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、多重封じ込めチューブ材を製造するための装置および方法を提供する。この装置は、連続的な、または実質的にエンドレスの入れ子構造の、すなわち、１つのチューブが別のチューブ内に配置されたチューブ材を、チューブ間の空間を定めること、およびチューブを同心状に配置することを必要とせずに製造する。したがって、チューブ材は非常に柔軟であり、均一な壁厚を有する。さらに、外側チューブの内面および内側チューブの外面はリブを有さず、この種の特徴物が、チューブの曲げおよび捩り、ならびに、チューブ押出を含む動作と干渉する可能性がない。チューブ間の空間または自由空間は、安全な封じ込め装置として、もし内側チューブが、破裂、亀裂または破断しても、内側チューブの所定の範囲の内容物を収容するのに十分な容積を有する。特に、ＰＦＡ，ＦＥＰ，オレフィン、例えば、ＨＤＰＥもしくはＰＰ材料、または他のフッ素化炭化水素、または、電子部品産業に好適な耐薬品性を有する類似の材料、あるいはこれらの樹脂の組合せを本発明に適用し得る。
【０００９】
好ましい実施形態において、本発明の装置は、外側チューブ押出機、外側チューブサイジング装置、および、中空の環状ガイドを含む。外側チューブ押出機は、押出機本体、マンドレル、およびダイ本体を含む。マンドレルおよびダイ本体は長手方向を有し、かつ長手方向にほぼ位置合わせされており、ダイ本体がマンドレルを取り囲む。マンドレルとダイ本体は押出機本体に、溶融物プールが押出機本体内に押し込まれ、ダイ本体とマンドレルの間のキャビティに入り、ダイ本体とマンドレルの間から外側チューブの形態で出て外側チューブを形成するように連結されている。ボアが、マンドレル内を長手方向に、あるいは押出機本体内に延在して、少なくとも１つの内側チューブが外側チューブ押出機内を通るための通路をもたらしている。外側チューブサイジング装置もまたボアを有する。このサイジング装置ボアは外側チューブの形状を受け入れて外側チューブの寸法および形状を決定する。この装置の重要な特徴は環状ガイドである。環状ガイドは、少なくとも外側チューブ押出機ボアからサイジング装置ボア内に、少なくとも１つの内側チューブが環状ガイド内を通過し、かつ外側チューブが環状ガイド上を通過し、または環状ガイドの周囲を取り囲むように延在している。環状ガイドは、末端部を有する壁、および、末端部上のダクト開口部を有する。ダクトが、少なくとも環状ガイドの壁部を通ってダクト開口部まで延在し、このダクト開口部を通して冷却剤を外側チューブの内面に与えることができる。外側チューブが環状ガイドを離れるときに外側チューブの内面を冷却することにより、外側チューブは粘着性を失い、少なくとも１つの内側チューブに付着し難くなる。
【００１０】
本発明の好ましい実施形態が動作すると、少なくとも１つの内側チューブが外側チューブ押出機ボアおよび環状ガイド内を通過し、次いでサイジング装置ボア内を通る。溶融物プールが押出機本体に押し込まれてダイ本体とマンドレルの間のキャビティに入り、ダイ本体とマンドレルの間から外側チューブの形態で出て外側チューブを形成する。外側チューブは、付形および寸法決定されるためにサイジング装置ボアを通して引かれる。外側チューブは、また、付形および寸法決定の間に、外側チューブの外面に作用する慣用の手段、および、環状ガイド開口部から外側チューブの内面に与えられる冷却剤を用いて冷却され、これにより外側チューブはその形態を維持し、少なくとも１つの内側チューブに付着することが防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
好ましい実施形態は、本発明に従う多重封じ込めチューブ材を製造する装置および方法に関する。ユニット装置が、図２に断面図で示されているような、外側チューブ１０１、および、少なくとも１つの内側チューブ１０２を含む連続した入れ子構造のチューブ材１００をつくることができる。当業者には、内側チューブとして用いられることができる個々のチューブをつくるための幾つかの手段があり、これらの手段が、入れ子構造のチューブ材１００をつくる以前に、またはその直前に用いられることができることが理解されるであろう。図１に示されているように、複数の内側チューブ１０２を有するチューブ材を形成するために、複数の内側チューブ１０２が装置１１および１２から装置１０内に、外側チューブ１０１が内側チューブ１０２の群の周囲に形成されるように通される。このようなチューブ材の断面図が図３に示されている。多重入子式チューブ材を形成するために、一連の装置１０，１１および１３が相互連結される。この種のチューブ材の断面図が図４に示されている。これらの２つの技術を組み合わせて用いることにより、非常に多数のチューブ材の配置を得ることができる。プーラ（引取装置）１４が、チューブを、チューブの形成に用いられる樹脂に適した速度で引くために用いられ、コイラ（巻取装置）１５が、入れ子構造のチューブ１００を巻取ることができる。
【００１２】
チューブ材形成装置の好ましい実施形態の断面図が図５に示されている。この装置は、外側チューブの押出機２０、外側チューブのサイジング装置４０、および、中空の環状ガイド５０から構成されている。外側チューブ押出機２０は、押出機本体２２、マンドレル２４、およびダイ本体２６を有する。これらは、好ましくは、個々に形成された部品であり得るが、一体的に形成された外側チューブ押出機２０の一部であってもよい。マンドレル２４およびダイ本体２６は、各々、長手方向２８を有する。押出機本体２２は、マンドレル２４およびダイ本体２６を押出機本体２２に長手方向に挿入し、かつ押出機本体２２に連結するための凹部を有する。当業者に理解されるように、マンドレル２４およびダイ本体２６を押出機本体２２に、熱可塑性溶融物がマンドレル２４とダイ本体２６の間に、またマンドレル２４とダイ本体２６の間から押し出されるように連結するための幾つかの方法がある。マンドレル２４はシリンダであり、ダイ本体２６は、マンドレル２４とダイ本体２６が押出機本体２２に適切に連結されたときにマンドレル２４を取り囲む中空のシリンダまたはスリーブである。外側チューブ押出機２０が適切に組み立てられると、押出機本体２２内をマンドレルの外面およびダイ本体の内面に沿って延在するキャビティ３０が形成され、キャビティ３０を通った熱可塑性溶融物は外側チューブ１０１の形態に押し出され、所望の寸法および形状に形成される。熱可塑性溶融物はキャビティ３０に入り、マンドレル２４の外面周囲を取り囲んで、溶融熱可塑性樹脂の、連続した溶融物プール１０４を形成する。押出機の溶融流れによる圧力が溶融熱可塑性樹脂を再結合させ、ダイ本体２６とマンドレル２４の間で延伸される連続した円柱状チューブを形成する。チューブが外側チューブ押出機２０から出ると、中空の円錐形の溶融熱可塑性樹脂が形成され、外側チューブサイジング装置４０のサイジング装置ボア４２に引き込まれてボア４２を通過し、これにより、外側チューブ１０１の寸法および形状が決定する。サイジング装置４０の長さは、用いられる樹脂、樹脂の温度、ライン速度、および、サイジング装置４０の冷却能力により詳細に特定される。サイジング装置２５の長さは、概して外側チューブ１０１の２５直径よりも短い。
【００１３】
外側チューブ押出機のボア３２が、マンドレル２４内に長手方向に、あるいは押出機本体２２内に延在し、これにより、連続した外側チューブ１０１を押し出し、かつ外側チューブを、外側チューブが引かれる速度、すなわち、約２５．４ｃｍ〜７６２ｃｍ（１０〜３００インチ）／分（材料による）と同じ速度で移動させるのと同時に、少なくとも１つの内側チューブ１０２が外側チューブ押出機２０を通って外側チューブ１０１の内側に入る。少なくとも１つの内側チューブ１０２は、外側チューブ１０１をつくる以前に、または、外側チューブ１０１をつくる直前につくられることができる。
【００１４】
好ましい実施形態の中空の環状ガイド５０は、少なくとも外側チューブ押出機のボア３２からサイジング装置のボア４２まで延在する中空のシリンダである。好ましくは、環状ガイド５０は、外側チューブ押出機ボア３２の全長にぴったりと嵌合して延在する。環状ガイド５０は、シリンダの両端が開いており、末端部５４を有する壁５２、および、末端部５４上のダクト開口部５８を有する。中空部は、少なくとも１つの内側チューブ１０１を環状ガイド５０内に簡単に通すことができるように十分に大きい。環状ガイド５０は、約５直径〜約３５直径の長さで外側チューブ押出機２０を超えて延在し、外側チューブ１０１を、少なくとも１つの内側チューブ１０２から、外側チューブ１０１の寸法および形状が決定され、かつ外側チューブが冷却されるまで分離させておく。冷却は、もし外側チューブが、少なくとも１つの内側チューブ１０２と環状ガイド５０の末端部５４を超えた位置で偶然に接触しても、これらのチューブが互いに付着する可能性のない程度まで行われる。
【００１５】
外側チューブ１０１の外面の冷却は、サイジング装置ボア４２にて０〜６３．５ｃｍ（０〜２５インチ）Ｈｇの減圧雰囲気を維持し、かつ、冷却剤（図示せず）、例えば、水浴、水蒸気、水性ガス混合物、またはこれらの任意の組合せを用いて外側チューブ１０１の寸法および形状を決定することにより行われる。０〜６３．５ｃｍ（０〜２５インチ）Ｈｇの減圧（真空）引きをすることができる減圧装置を有する市販の冷却タンクを用いて外側チューブ１０１から熱を除去することができる。サイジング装置のボア４２は減圧源（図示せず）に開放されており、減圧源は、サイジング装置ボア４２の面に抗して外側チューブ１０１を引き抜くために用いられることができる。外側チューブ１０１の内面の冷却速度を速めるために、冷却剤（図示せず）が、ダクト開口部５８に連結されたダクト５６に通され、ダクト開口部５８から出て外側チューブ１０１の内面に到達する。この冷却剤は、当分野で知られている幾つかの非反応性冷却剤、例えば、空気流、不活性ガス流、濾過水流、脱イオン水流、水ミスト、水蒸気、またはこれらの任意の組合せのいずれでもよい。冷却剤は、好ましくは、外側チューブと少なくとも１つの内側チューブとの間の望ましい分離または自由空間を維持するための十分な圧力の下で加えられる。
【００１６】
入れ子構造のチューブを形成するための引落比および延伸比バランス（ｄｒａｗ  ｒａｔｉｏ  ｂａｌｎｃｅ）は非常に重要である。図６に示されているように、引落比７０は、ダイ開口部の断面積の、完成した外側チューブの断面積に対する比として定義され、この値は約５〜１０の範囲であるべきである。延伸比バランス７２は、ダイ開口部の、外側チューブ外寸に対する比を、ピンまたはマンドレルの外寸の、チューブ開口部に対する比で割った商であり、この値は０〜２の範囲であるべきである。ダイの温度、押出機、環状ガイド、およびサイジング装置は、特定の樹脂のための製造者の推奨規格に適合しているべきである。ダイおよびピンまたはマンドレル２４の収束または散開の角度７４は約−３０度の差〜約＋３０度の差である。すなわち、ダイおよびピンまたはマンドレル２４は、チューブのセンターラインに対して収束しても、平行であっても、または外側に開いていてもよい。樹脂の選択および処理状況はダイの設計と大いに関係する。
【００１７】
操作において、少なくとも１つの内側チューブが外側チューブ押出機ボアおよび環状ガイド内に通され、次いで、サイジング装置のボアに通される。溶融物プールが押出機本体に押し込まれて、ダイ本体とマンドレルの間のキャビティ内に入り、ダイ本体とマンドレルの間から、外側チューブの形態で出て外側チューブを形成する。外側チューブがプーラによりサイジング装置のボアに引き込まれて外側チューブの付形および寸法決定が行われ、その後、チューブが冷却される。外側チューブは、また、付形および寸法決定が行われている間に、外側チューブの外面上の慣用の手段、および、環状ガイド開口部から外側チューブの内面に加えられる冷却剤を用いて冷却され、これにより、外側チューブはその形態を維持し、少なくとも１つの内側チューブに付着することが防止される。少なくとも１つの内側チューブを、外側チューブの直前に形成、寸法決定、および付形しないのであれば、少なくとも１つの内側チューブを外側チューブ押出機内に引き込むためのプーラを設けることもできる。
【００１８】
多重封じ込めチューブを製造する装置および方法の好ましい実施形態を本文中に記載してきたが、多くの修正および変更が可能であり、本発明の範囲は特許請求の範囲により画定されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】各種の連続した入れ子構造のチューブ材を形成するための、相互連結された一連の多重封じ込めチューブ製造装置を示す概略図。
【図２】入れ子構造のチューブ材の基本的配置を示す断面図。
【図３】入れ子構造のチューブ材の別の配置を示す断面図。
【図４】入れ子構造のチューブ材の別の配置を示す断面図。
【図５】多重封じ込めチューブ製造装置を示す断面図。
【図６】多重封じ込めチューブ製造装置の、外側チューブ押出機と外側チューブサイジング装置との間における部分を示す断面図。
【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年6月9日(2003.6.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側チューブと、少なくとも１つの内側チューブとを含み、かつ外側チューブと少なくとも１つの内側チューブの間に自由空間を有する連続した入れ子構造のチューブ材をつくるための装置であって、
各々が長手方向を有する押出機本体、マンドレル、およびダイ本体を含む外側チューブ押出機であって、ダイ本体とマンドレルが長手方向にほぼ位置合わせされ、かつダイ本体がマンドレルを取り囲み、マンドレルおよびダイ本体が押出機本体に連結されており、外側チューブ押出機ボアが少なくともマンドレル内を長手方向に延在して、少なくとも１つの内側チューブが外側チューブ押出機を通るための通路をもたらし、ダイ本体とマンドレルがキャビティを形成し、このキャビティ内に溶融プールが押し通されて、少なくとも１つの内側チューブを取り囲むリブ無しの外側チューブを形成する外側チューブ押出機と、
外側チューブの寸法および形状を受け入れるサイジング装置ボアを内部に有する外側チューブサイジング装置と、
末端部を有する壁、および、末端部上のダクト開口部を有する中空の環状ガイドであって、少なくとも外側チューブ押出機ボアからサイジング装置ボア内に延在し、少なくとも１つの内側チューブが環状ガイド内を通り、外側チューブが環状ガイドを取り囲み、ダクトが、冷却剤が外側チューブに与えられるように少なくとも環状ガイドの壁部からダクト開口部に延在する中空の環状ガイドとを含む装置。
【請求項２】
冷却剤が、空気流、不活性ガス流、濾過水流、脱イオン水流、水ミスト、水蒸気、およびこれらの任意の組合せから成る冷却剤から選択される請求項１に記載の装置。
【請求項３】
冷却剤が外側チューブに、外側チューブと少なくとも１つの内側チューブとを、外側チューブが冷却されるまで分離させておくのに十分な圧力で与えられる請求項１に記載の装置。
【請求項４】
装置が約５〜１０の範囲の引落比を有する請求項１に記載の装置。
【請求項５】
装置が約０〜２の範囲の延伸比バランスを有する請求項１に記載の装置。
【請求項６】
装置が、約−３０度の差〜約＋３０度の差の範囲の収束または散開の角度を有する請求項１に記載の装置。
【請求項７】
環状ガイドが、予め決められた樹脂からつくられた外側チューブの約５直径〜約３５直径の範囲の、外側チューブ押出機を超える長さを有する請求項１に記載の装置。
【請求項８】
自由空間が、少なくとも１つの内側チューブにより占められる容積の約１／２〜２倍の範囲にある請求項１に記載の装置。
【請求項９】
多重入れ子構造のチューブ材をつくるために複数の装置が連続して連結されている請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
予め決められた樹脂からつくられる入れ子構造チューブ材と組み合わせられる装置であって、チューブ材が任意の長さである請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
外側チューブと、少なくとも１つの内側チューブとを含み、かつ外側チューブと内側チューブの各々との間に自由空間を有する連続した入れ子構造のチューブ材をつくるための方法であって、
（ａ）押出機本体、マンドレルおよびダイ本体を含む外側チューブ押出機であって、マンドレルおよびダイ本体が、各々、長手方向を有し、外側チューブ押出機ボアが少なくともマンドレル内を長手方向に延在して、少なくとも１つの内側チューブが外側チューブ押出機を通るための通路をもたらす外側チューブ押出機を設けることと、
（ｂ）サイジング装置ボアを内部に有する外側チューブサイジング装置を設けることと、
（ｃ）末端部を有する壁、および末端部上のダクト開口部を有する中空の環状ガイドであって、少なくとも外側チューブ押出機ボアからサイジング装置ボア内に延在する環状ガイドを設けることと、
（ｄ）少なくとも環状ガイドの壁部内をダクト開口部まで延在するダクトを設けることと、
（ｅ）少なくとも１つの内側チューブを、外側チューブ押出機ボアおよび環状ガイド内に通すことと、
（ｆ）少なくとも１つの内側チューブをサイジング装置ボア内に通すことと、
（ｇ）ダイ本体とマンドレルの間の溶融物プールを押し出して、リブ無しの外側チューブを、少なくとも１つの内側チューブが移動する速度と同じ速度で形成し、外側チューブが少なくとも１つの内側チューブを取り囲むことと、
（ｈ）外側チューブをサイジング装置ボア内に引き込んで外側チューブの付形および寸法決定を行うことと、
（ｉ）ステップ（ｇ）および（ｈ）と同時に、冷却剤を、ダクト開口部を通して外側チューブに与えることとを含む方法。
【請求項１２】
外側チューブと、少なくとも１つの内側チューブとを含み、かつ外側チューブと少なくとも１つの内側チューブの間に自由空間を有する連続した入れ子構造のチューブ材をつくるための装置であって、
押出機本体、マンドレル、およびダイ本体を含む外側チューブ押出機であって、ダイ本体が、マンドレルを取り囲み、かつ、断面積を有するダイ本体開口部を含み、マンドレルとダイ本体が押出機本体に連結されており、外側チューブ押出機ボアがマンドレル内を長手方向に延在して、少なくとも１つの内側チューブが外側チューブ押出機内を通るための通路をもたらし、ダイ本体とマンドレルがキャビティを形成し、キャビティ内に溶融物プールが押し込まれて、少なくとも１つの内側チューブを取り囲む外側チューブを形成する外側チューブ押出機と、
外側チューブの寸法および形状を受け入れるボアを内部に含む外側チューブサイジング装置と、
末端部を有する壁、および、末端部上のダクト開口部を有する中空の環状ガイドであって、外側チューブ押出機ボアからサイジング装置ボア内に延在し、少なくとも１つの内側チューブが環状ガイド内を通り、外側チューブが環状ガイドを取り囲む環状ガイドとを含み、
ダイ開口部の断面積の、外側チューブの断面積に対する比が約５〜１０である装置。
【請求項１３】
外側チューブと、少なくとも１つの内側チューブとを含み、かつ外側チューブと少なくとも１つの内側チューブの間に自由空間を有する連続した入れ子構造のチューブ材をつくるための装置であって、
押出機本体、マンドレル、およびダイ本体を含む外側チューブ押出機であって、ダイ本体がマンドレルを取り囲み、かつダイ本体開口部を含み、マンドレルとダイ本体が押出機本体に連結されており、外側チューブ押出機ボアがマンドレル内を長手方向に延在して、少なくとも１つの内側チューブが外側チューブ押出機内を通るための通路をもたらし、ダイ本体とマンドレルがキャビティを形成し、キャビティ内に溶融物プールが押し込まれて、少なくとも１つの内側チューブを取り囲む外側チューブを形成する外側チューブ押出機と、
外側チューブの寸法および形状を受け入れるボアを内部に含み、それにより外側チューブが、外側チューブ外寸、および、外寸を有する外側チューブ開口部により特徴付けられる外側チューブサイジング装置と、
末端部を有する壁、および、末端部上のダクト開口部を有する中空の環状ガイドであって、外側チューブ押出機ボアからサイジング装置ボア内に延在し、少なくとも１つの内側チューブが環状ガイド内を通り、外側チューブが環状ガイドを取り囲む環状ガイドとを含み、
ダイ本体開口部の、外側チューブ外寸に対する第１の比を、マンドレル外寸の、外側チューブ開口部外寸に対する第２の比で割った商が約０〜２である装置。
【国際調査報告】
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