(57)【要約】【課題】生産性の向上。【解決手段】製造装置は、中心に配置された抗張力線と、抗張力線の外周に被覆形成され、外周に複数の螺旋溝が形成されたスペーサ本体部とを備えた螺旋スペーサを製造する際に用いられ、スペーサ本体部の形成用溶融樹脂を抗張力線Ａの外周に押出す非回転ダイス１２の直前に、抗張力線Ａを把持して、これに捻回を付与する捻回装置１０を設置している。捻回装置１０は、抗張力線Ａの把持機構部１００と、把持機構部１００の捻回機構部１０１とを備えている。把持機構部１００は、抗張力線Ａを中心に配して対向するように配置されて、当該抗張力線Ａを挟持する一対で組となる複数のローラー１００ｂを有し、このローラー１００ｂの組を抗張力線Ａの延長方向に沿って、複数配置している。各ローラー１００ｂの外周面には、高摩擦部材１００ｊが設けられている。【選択図】図６
2007298970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心に配置された抗張力線と、前記抗張力線の外周に被覆形成され、外周に複数の螺旋溝が形成されたスペーサ本体部とを備えた螺旋スペーサを製造する際に、
前記スペーサ本体部の形成用溶融樹脂を前記抗張力線の外周に押出す非回転ダイスの直前に、前記抗張力線を把持して、これに捻回を付与する螺旋スペーサの製造方法において、
前記抗張力線は、鋼線，ＧＦＲＰ，ＫＦＲＰなどの抗張力体の外周に樹脂被覆層を設けたものであり、
前記抗張力線の把持は、前記抗張力線を中心に配して、対向するように配置されて、当該抗張力線を挟持する一対で組となる複数のローラーで行い、
前記ローラーは、少なくとも前記抗張力線と接触する部分に高摩擦化処理を施すか、または、高摩擦部材を設けることを特徴とする螺旋スペーサの製造方法。
【請求項２】
前記高摩擦化処理または高摩擦部材は、前記抗張力線を予備加熱した後に、冷却した時の温度条件に耐えうる耐熱性を有することを特徴とする請求項１記載の螺旋スペーサの製造方法。
【請求項３】
前記高摩擦部材は、前記樹脂被覆層がポリエチレンの場合に、摩擦力範囲が１１Ｎ〜３０Ｎとなる合成樹脂とすることを特徴とする請求項１または２記載の螺旋スペーサの製造方法。
【請求項４】
前記高摩擦部材は、前記樹脂被覆層がポリエチレンの場合に、摩擦力範囲が２０Ｎ〜１００Ｎとなるゴムとすることを特徴とする請求項１または２記載の螺旋スペーサの製造方法。
【請求項５】
中心に配置された抗張力線と、前記抗張力線の外周に被覆形成され、外周に複数の螺旋溝が形成されたスペーサ本体部とを備えた螺旋スペーサを製造する際に、前記スペーサ本体部の形成用溶融樹脂を前記抗張力線の外周に押出す非回転ダイスの直前に、前記抗張力線を把持して、これに捻回を付与する捻回装置を設置する螺旋スペーサの製造装置において、
前記捻回装置は、前記抗張力線の把持機構部と、前記把持機構部の捻回機構部とを備え、
前記把持機構部は、前記抗張力線を中心に配して対向するように配置されて、当該抗張力線を挟持する一対で組となる複数のローラーを有し、
前記ローラーは、前記抗張力線と接触する部分に高摩擦化処理を施すか、または、高摩擦部材を設けたことを特徴とする螺旋スペーサの製造装置。
【請求項６】
前記高摩擦化処理は、鋼製ローラーの表面にサンドブラスト加工を行うこと、または、鋼製ローラーの表面にシリカを埋め込んだゴムコート処理を施すことのいずれかから選択することを特徴とする請求項６記載の螺旋スペーサの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、螺旋スペーサの製造方法および製造装置に関し、特に、ＳＺ螺旋溝を有するスペーサの製造方法および製造装置にするものである。
【背景技術】
【０００２】
ＳＺ溝を備えた光ファイバスペーサの製造装置において、往復反転する回転ダイスを使用する場合には、螺旋溝を形成する樹脂流路や、溝識別用のトレーサーの樹脂流路などを考慮して回転機構を設けることになると、製造装置が複雑かつ大型になり、また、このような構造の回転ダイスを回転駆動するためには、大容量の駆動モーターが必要になる。
【０００３】
ところで、このような構成の製造装置では、生産性を向上するためには、駆動モーターの高速回転が必須条件となるが、モーター容量の肥大と共に、モーターの内部抵抗が増加するため、実質上、生産速度を増加することに限界があった。
【０００４】
一方、回転ダイスの上流側の抗張力体と、下流側の製品を、回転ダイスの回転方向と逆方向に捻回させることで、回転ダイスでの捻回角度を抑え、回転時の負荷を低減させることで、より高速にスペーサを製造することが、特許文献１，２に提案されている。
【０００５】
しかし、これらの提案は、いずれも回転ダイスを用いた際に、副次的に生じる不具合を改善するものであり、回転ダイスそのものを使用していることに変わりはなく、生産速度の飛躍的な向上は、困難であった。
【０００６】
特許文献３には、抗張力線をダイスの前で回転（反転）させることで、回転ダイスを用いることなく、螺旋溝が交互に反転する螺旋溝（ＳＺ溝）を形成するスペーサの製造方法が提案されている。
【０００７】
この特許文献３に提案されている製造方法によれば、回転ダイスを用いないので、生産速度の大幅な向上が期待できるものの、以下に説明する技術的な課題があった。
【特許文献１】特開平１−３０３４０８号公報
【特許文献２】特開平１１−９５０７７号公報
【特許文献３】特開昭６１−１６７５２２号公報
【特許文献４】特開昭５５−５９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
すなわち、特許文献３で提案されている製造方法では、一対のベルト間に抗張力線を把持して、ベルトと共に抗張力線を捻回させて、ＳＺ状の螺旋溝を形成するが、例えば、抗張力線を把持するベルトに、十分に摩擦係数の大きい素材、例えば、樹脂ゴムなどを使用したとしても、その把持力や摩擦力を十分に向上させることが難しく、高速生産をそのまま実行することが困難である。
【０００９】
また、抗張力線は、螺旋被覆部との接着力を強化するために、螺旋被覆部を形成する前に、抗張力線に合成樹脂の予備被覆を施すことがあるが、このような被覆抗張力線を使用する際に、前述したベルトによる把持機構では、把持部分に滑りが生じ易く、十分な捻回角度が得られず、所望の高速生産が望めない。さらに、ベルト機構であると、装置が大きくなりすぎ、回転負荷がかかるため、高速生産に追随することができない。
【００１０】
なお、特許文献４には、回転ダイスの下流側で、製品に捻回を加える事例も提案されているが、この方法では、溶融押出しされた製品が完全に固化している必要があり、このため、製造速度に比例して、冷却区間が長くなってしまい、捻回可能な位置が離間して、捻回効果が希薄化して、高速製造が困難になる。
【００１１】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、所望する高速生産が可能になる螺旋スペーサの製造方法および製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明は、中心に配置された抗張力線と、前記抗張力線の外周に被覆形成され、外周に複数の螺旋溝が形成されたスペーサ本体部とを備えた螺旋スペーサを製造する際に、前記スペーサ本体部の形成用溶融樹脂を前記抗張力線の外周に押出す非回転ダイスの直前に、前記抗張力線を把持して、これに捻回を付与する螺旋スペーサの製造方法において、前記抗張力線は、鋼線，ＧＦＲＰ，ＫＦＲＰなどの抗張力体の外周に樹脂被覆層を設けたものであり、前記抗張力線の把持は、前記抗張力線を中心に配して、対向するように配置されて、当該抗張力線を挟持する一対で組となる複数のローラーで行い、前記ローラーは、少なくとも前記抗張力線と接触する部分に高摩擦化処理を施すか、または、高摩擦部材を設けるようにした。
【００１３】
このように構成したる螺旋スペーサの製造方法によれば、抗張力線の把持は、前記抗張力線を中心に配して対向するように配置されて、当該抗張力線を挟持する一対で組となるローラーで行い、ローラーは、少なくとも抗張力線と接触する部分に高摩擦化処理を施すか、または、高摩擦部材を設けるので、坑張力線に樹脂被覆層を設けた場合にでも滑りが生じることなく、強固に把持することができ、十分な捻回角度が得られ、所望の高速生産が達成される。
【００１４】
前記高摩擦化処理または高摩擦部材は、前記抗張力線を予備加熱した後に、冷却した時の温度条件に耐えうる耐熱性を持たせることができる。
【００１５】
前記高摩擦部材は、前記樹脂被覆層がポリエチレンの場合に、摩擦力範囲が１１Ｎ〜３０Ｎとなる合成樹脂とすることができる。また、前記高摩擦部材は、前記樹脂被覆層がポリエチレンの場合に、摩擦力範囲が２０Ｎ〜１００Ｎとなるゴムとすることができる。
【００１６】
また、本発明は、中心に配置された抗張力線と、前記抗張力線の外周に被覆形成され、外周に複数の螺旋溝が形成されたスペーサ本体部とを備えた螺旋スペーサを製造する際に、前記スペーサ本体部の形成用溶融樹脂を前記抗張力線の外周に押出す非回転ダイスの直前に、前記抗張力線を把持して、これに捻回を付与する捻回装置を設置する螺旋スペーサの製造装置において、前記捻回装置は、前記抗張力線の把持機構部と、前記把持機構部の捻回機構部とを備え、前記把持機構部は、前記抗張力線を中心に配して対向するように配置されて、当該抗張力線を挟持する一対で組となる複数のローラーを有し、前記ローラーは、前記抗張力線と接触する部分に高摩擦化処理を施すか、または、高摩擦部材を設けた。
【００１７】
このように構成した螺旋スペーサの製造装置によれば、上記製造方法と同様に、張力線を滑りが生じることなく、強固に把持することができ、十分な捻回角度が得られるとともに、非回転ダイスの上流側に設置して捻回装置で、抗張力線に必要な捻回角度を加えることができるので、ダイス下流側に捻回機構を導入する必要がなく、ダイスから押出された螺旋スペーサを、風冷，温水冷，水冷といった冷却手段で徐冷することが容易に行え、このようにすれば、被覆樹脂の冷却に伴う収縮の影響を低減することができ、形状の安定した螺旋スペーサを得ることができる。
【００１８】
前記高摩擦化処理は、鋼製ローラーの表面にサンドブラスト加工を行うこと、または、鋼製ローラーの表面にシリカを埋め込んだゴムコート処理を施すことのいずれかから選択することができる。
【発明の効果】
【００１９】
上記構成の螺旋スペーサの製造方法および製造装置によれば、坑張力線を滑りが生じることなく、強固に把持することができ、十分な捻回角度が得られ、所望の高速生産が達成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係る螺旋スペーサの製造方法および製造装置の実施の形態を実施例および具体例により詳細に説明する。図２〜図１０は、本発明に係る螺旋スペーサの製造方法および製造装置の一実施例を示している。
【００２１】
これらの図に示した実施例では、図１に示す螺旋スペーサＳの製造を行うものであって、螺旋スペーサＳは、中心に配置された抗張力線Ａと、抗張力線Ａの外周に被覆形成され、外周に複数の螺旋溝Ｃが形成されたスペーサ本体部Ｄとを備えている。
【００２２】
抗張力線Ａは、例えば、外径が３．０ｍｍ以下の単鋼線からなる抗張力体Ａ１の外周に接着層Ａ２を設け、接着層Ａ２の外周に中芯被覆層Ａ３を設けている。接着層Ａ２は、抗張力体Ａ１の外周面を覆うように、所定厚みに形成され、抗張力体Ａ１と中芯被覆層Ａ３との間の接着構造を改善補強する。
【００２３】
スペーサ本体部Ｄの外周に設けられた螺旋溝Ｃは、光テープ心線などを収容するものであって、図１に示した例では、概略Ｕ字型断面のものが、５個等角度間隔に設けられているが、溝の形状や設置数は、図示した状態に限るものではなく、任意に設定することができる。
【００２４】
また、螺旋溝Ｃは、スペーサＳの長手方向に沿って、所定の反転角度ごとに、反転する、いわゆるＳＺ螺旋に形成されている。この場合の反転角度も任意に設定することができる。
【００２５】
スペーサ本体部Ｄは、合成樹脂の押出しにより形成され、この際に、外周の一部にトレーサー部Ｔが設けられる。このトレーサー部Ｔは、螺旋溝Ｄの識別用のものであって、例えば、スペーサ本体部Ｄと異なる着色樹脂が用いられる。なお、本発明が製造対象とする螺旋スペーサは、図１に示し断面構造に限ることはなく、例えば、抗張力体Ａ１として、ＧＦＲＰやＫＦＲＰを用い、その外周に直接中芯被覆層Ａ３を設けた構造のものであってもよい。
【００２６】
図２は、本発明の製造方法に用いる製造装置の全体配置図であり、製造装置は、捻回装置１０と、非回転ダイス１２と、２台の第１〜第２押出し機１４，１６と、抗張力体Ａ１が捲回されたボビン１８と、脱脂槽２０、抗張力体Ａ１の予備加熱槽２２、接着層Ａ２および中芯被覆層Ａ３の冷却装置２４、第１引取機２６、抗張力線Ａの予備加熱槽２８および螺旋スペーサＳの冷却槽３０、第２引取機３２とを備えている。
【００２７】
捻回装置１０は、非回転ダイス１２の直前の上流側に設置され、支持台３４上に設置支持されている。捻回装置１０の詳細を図３〜図８に示している。これらの図に示した捻回装置１０は、抗張力線Ａの把持機構部１００と、この把持機構部１００の捻回機構部１０１とを有している。
【００２８】
把持機構部１００は、図５に示すように、支持台３４上に立設された一対の支柱３６に設けられベアリング３８を介して、回転自在に支持されており、その詳細を図６および図７に示している。これらの図に示した把持機構部１００は、一端が開口した概略凹形の枠体１００ａと、一対で組となる複数のローラー１００ｂと、一対の中空軸部１００ｃとを有している。
【００２９】
枠体１００ａは、平面形状が概略長方形に形成れさていて、長手方向の両端に一対の中空軸部１００ｃが同軸上に固設されている。一対の中空軸部１００ｃは、一方が他方側よりも若干長くなっているものの、これ以外は、実質的に同一構成のものであって、長手方向の中心軸が同軸状になるように、枠体１００ａに固設されている。
【００３０】
この中空軸部１００ｃ内には、抗張力線Ａが中心軸上に挿通されるとともに、各中空軸部１００ｃの中間位置の外周には、支柱３４に取付けられたベアリング３６が嵌着されることにより、枠体１００ｃが中空軸部１００ｃの中心軸上に回転自在に支持される。
【００３１】
ローラー１００ｂは、一対の組で抗張力線Ａを中心にして、その両側からこれを挟持するように配置され、かつ、複数の組（本実施例では３組）が抗張力線Ａの長手方向に沿って所定の間隔を隔てて列状に配置される。なお、図６，７に示した例では、３組のローラー１００ｂが一列状に配置されているが、この列数は、抗張力線Ａの太さや、性状などに応じて、１組から３組以上まで適宜選択される。
【００３２】
３列状に配置されたローラー１００ｂは、図６において、上方側の３個が固定プレート１００ｄに回転自在に支持されており、下方側の３個が可動プレート１００ｅに回転自在に支持されている。
【００３３】
固定プレート１００ｄと可動プレート１００ｅは、同じ長さの平板であって、枠体１００ａの長手方向に延設されている。これらのプレート１００ｄ，１００ｅは、枠体１００ａの短手方向に延設された一対のガイドロッド１００ｆに支持されている。
【００３４】
この場合、固定プレート１００ｄは、ガイドロッド１００ｆに固定され、可動プレート１００ｅは、固定プレート１００ｄに近接離間できるようにガイドロッド１００ｆに取付けられている。
【００３５】
可動プレート１００ｅの側面には、３個の圧縮コイルバネ１００ｇが当接し、各圧縮コイルバネ１００ｇには、圧縮量を調整する調整ネジ１００ｈが装着されている。調整ネジ１００ｈは、枠体１００ａに貫通形成されたネジ孔に螺着されている。この構成により、調整ネジ１００ｈのねじ込み量を変えると、可動プレート１００ｅと固定プレート１００ｄの間隔が変化し、その結果、一対のローラー１００ｂ間の間隔が調整できるようになっている。
【００３６】
各ローラー１００ｂは、図８に示すように、外周面に周回形成されたＶ字状溝１００ｉを有している。このＶ字状溝１００ｉには、抗張力線Ａが挿通されるものであり、本実施例の場合、開放角度が９０°に設定されている。
【００３７】
また、このＶ字状溝１００ｉの深さは、抗張力線Ａの半径と同等の深さになっている。このように構成したＶ字状溝１００ｉを用いて、一対のローラー１００ｂで抗張力線Ａを挟持すると、抗張力線ＡとＶ字状溝１００ｉの接点が４箇所で対称になり、応力が均等に分散されてより一層滑りにくくなる。なお、Ｖ字状溝１００ｉの開放角度は、９０°に限る必要はなく、例えば、９０°〜１２０°の範囲内で任意に設定することができる。なお、溝１００ｉの形状は、Ｖ字に限る必要はなく、例えば、Ｕ字状であってもよい。この場合のＵ字状溝は、抗張力線Ａとの接触面積が、外周の３０％以上になる形状が望ましく、抗張力線Ａに対して、溝幅は、抗張力線Ａの直径＋０．１５ｍｍ，溝の深さは、抗張力線Ａの直径の１／６〜１／４，溝のＲは、（抗張力線Ａの直径＋０．１５）×０．６２５とすることがより望ましい。
【００３８】
さらに、各ローラー１００ｂには、抗張力線Ａが接触する外周面に高摩擦部材１００Ｊが設けられている。この高摩擦部材１００ｊは、例えば、シリコーンゴム（動摩擦係数０．５４），シリコン埋め込みゴムウレタン（動摩擦係数０．７２）などから構成され、このような部材を鋼製ローラ１００ｂの外周面に埋め込んである。
【００３９】
高摩擦部材１００ｊには、予備加熱槽２８により加熱される中芯被覆層Ａ３の表面温度が約８０℃程度になり、このような温度が連続して加えられることになるので、この温度に耐えうる耐熱性を備えることが望ましい。
【００４０】
また、特に、本実施例の場合には、抗張力線Ａには、中芯被覆層Ａ３が設けられていて、その圧壊強度以上の把持力をローラー１００ｂで加えることができないので、ローラー１００ｂの外周面に高摩擦部材１００ｊを設けて、滑りを防止しているが、この場合、高摩擦部材１００ｊは、中芯被覆層Ａ３との間の動摩擦係数が、０．３以上さらに好ましくは、０．５以上のものが好適である。このような摩擦係数が得られるものとしては、上記した高摩擦部材１００ｊだけでなく、抗張力線Ａとの接触部にサンドブラスト加工を施した鋼製ローラー、鋼製ローラーを基材として、その表面にシリカを埋め込んだゴムコートを施したものなど高摩擦化処理を施してもよい。
【００４１】
また、上記高摩擦部材１００ｊや高摩擦化処理は、ローラー１００ｂの外周面の全域に設ける必要はなく、例えば、抗張力線Ａが接触するＶ字状溝１００ｉの部分にだけ設けてもよい。なお、本発明においては、ローラー１００ｂの表面に高摩擦部材１００ｊを層状に形成すること以外に、ローラー１００ｂの全体を高摩擦部材とすることができる。この場合、高摩擦部材は、フッ素ゴム，アクリロニトリルブタジエンゴム，ウレタンゴム，ＭＣナイロンから選択することができる。また、前記高摩擦部材は、中芯被覆層Ａ３がポリエチレンの場合に、摩擦力範囲が１１Ｎ〜３０Ｎとなる合成樹脂とすることができる。さらに、前記高摩擦部材は、中芯被覆層Ａ３がポリエチレンの場合に、摩擦力範囲が２０Ｎ〜１００Ｎとなるゴムとすることができる。ここで摩擦力（Ｆ）とは、Ｆ＝μｎで示される物理量で、摩擦係数（μ）と垂直応力（ｎ）との乗算によって定義される。この摩擦力の測定方法は、一対の高摩擦部材の間に被覆抗張力線Ａを挟み、所定の垂直応力（把持力）を加えながら、抗張力線Ａを引き抜く際の負荷値（摩擦力）を測定した。さらにより具体的には抗張力線Ａが動き出してからの負荷値を測定した。
【００４２】
一方、捻回機構部１０１は、図４，５に示すように、駆動用モータ１０１ａと、原動および従動プーリ１０１ｂ，１０１ｃと、タイミングベルト１０１ｄとを備えている。駆動用モータ１０１ａは、支持台３４上に固定設置されている。
【００４３】
駆動モータ１０１ａの回転軸に原動プーリ１０１ｂが固設され、把持装置１００の一方の中空軸部１００ｃの端部に従動プーリ１０１ｃが固設され、原動プーリ１０１ｂと従動プーリ１０１ｃとの間にタイミングベルト１０１ｄが捲回されている。
【００４４】
駆動用モータ１０１ａは、所定回転毎に回転方向が反転するように駆動され、これにより、タイミングベルト１０１ｄを介して連結されている中空軸部１００ｃが揺動回転され、その結果、抗張力線Ａをローラー１００ｂ間に挟持している把持機構部１００の枠体１００ａが所定の周期で揺動回転させられ、これにより、抗張力線Ａに所定の捻回が加えられる。
【００４５】
この場合、抗張力線Ａに加えられる捻回トルクは、９０°／１０ｍ以下にとすることが望ましく、このような捻回トルクに設定すると、抗張力線Ａに内在する捻れトルクが、螺旋スペーサＳの反転ピッチや反転角に影響を及ぼさないことを確認している。
【００４６】
捻回装置１０の下流側には、非回転ダイス１２が配置されるが、この場合、捻回装置１０の抗張力線Ａの把持位置と非回転ダイス１２との設置間隔は、大き過ぎると、撚戻り等が影響し、本体樹脂が捻回装置１０で付与した捻回に追随しにくくなるため、１０００ｍｍ以下とするのが望ましく、より好ましくは５００ｍｍ以下とすることで、抗張力線Ａに加えられた捻回角が一様に溝軌跡に反映される。また、抗張力線Ａの把持位置から引取機３２までの距離を３０００ｍｍ以上とすることが望ましく、より好ましくは１００００ｍｍ以上とすることでＳＺ溝を付与するダイス１２で捻回角が一様に溝軌跡に反映される。
【００４７】
スペーサＳの製造は、以下のようにして行われる。ボビン１８には、抗張力体Ａ１が巻き付けられていて、これを順次繰り出す。そして、これを脱脂槽２０で脱脂処理した後に、加熱槽２２で予備加熱して、その後に、第１押出し機１４により、抗張力体Ａ１の外周に接着層Ａ２および中芯被覆層Ａ３の形成用樹脂が、２層共押出しにより押出され、次いで、冷却槽２４内で冷却されることで、抗張力線Ａとされる。
【００４８】
次に、第２押出し機１６から、スペーサ本体部Ｄとトレーサー部Ｔの形成用樹脂が、非回転ダイス１２に挿通されている抗張力線Ａの外周に被覆形成される。スペーサ本体部Ｄを被覆する前には、予備加熱槽２８により中芯被覆層Ａ３に予備加熱処理が行われ、その後に、第２押出し機１６により、本体部Ｄとトレーサー部Ｔの形成用樹脂が溶融状態で２層押出しされる。
【００４９】
この場合、スペーサ本体部Ｄの形成用溶融樹脂を抗張力線Ａの外周に押出す非回転ダイス１２の直前には、抗張力線Ａを把持して、これに捻回を付与する捻回装置１０を設置している。
【００５０】
本実施例の場合、捻回装置１０は、抗張力線Ａの把持機構部１００と、把持機構部１００の捻回機構部１０１とを備え、把持機構部１００は、抗張力線Ａを中心に配して対向するように配置されて、当該抗張力線Ａを挟持する一対で組となる複数のローラー１００ｂを有し、ローラー１００ｂの組を抗張力線Ａの延長方向に沿って、複数配置している。
【００５１】
また、特に、把持機構部１００のローラー１００ｂには、その外周面に高摩擦部材１００ｊが設けられているので、中芯被覆層Ａ３が設けられた抗張力線Ａを滑りが生じることなく、強固に把持することができ、十分な捻回角度が得られるとともに、非回転ダイス１２の上流側に設置して捻回装置１０で、抗張力線Ａに必要な捻回角度を加えることができるので、ダイス１２の下流側に捻回機構を導入する必要がなく、ダイス１２から押出された螺旋スペーサを、風冷，温水冷，水冷といった冷却手段で徐冷することが容易に行え、このようにすれば、被覆樹脂の冷却に伴う収縮の影響を低減することができ、形状の安定した螺旋スペーサＳを得ることができる。
【００５２】
なお、図２に示した冷却装置３０は、非回転ダイス１２から押出された溶融樹脂を固化させるものであって、風冷，温水冷，水冷といった徐冷を採用することができる。所定の速度で製造された螺旋スペーサＳは、図外の巻取り機によりを巻き取られる。
【００５３】
以下に、本発明の製造方法について、より具体的な製法実施例について、比較例とともに説明する。
【００５４】
製法実施例１
図１に示した形状の螺旋スペーサＳを以下の方法により製造した。なお、本製法実施例では、螺旋溝Ｃの数は、５個とした。抗張力Ａ１として外径１．６ｍｍの単鋼線を使用し、接着層Ａ２の形成用樹脂として接着性ポリエチレン（日本ユニカー社製：ＧＡ００６）、中芯被覆層Ａ３の形成用樹脂として直鎖状低密度ポリエチレンブレンド品（共に日本ユニカー社製：ＮＵＣＧ５３５０）を第１押出し機１４にて共押出したのちに冷却工程を経て、外径２．８ｍｍの抗張力線Ａを得た。
【００５５】
次いで、この抗張力線Ａを表面温度４０℃になるまで加熱槽２８で予備加熱し、スペーサ形状の金型を備えたラセン被覆ダイス（非回転ダイス１２）に線速１５ｍ／ｍｉｎで導入し、スペーサ本体部Ｄの形成用樹脂として高密度ポリエチレン（プライムポリマー社製：ＨＩ−ＺＥＸ６６００ＭＡ）、トレーサー部Ｔの形成用樹脂として着色高密度ポリエチレン（住化カラー社製：ＰＥ−８Ｙ１７６０）をラセン被覆ダイスにて共押出して、螺旋スペーサＳを構成する。
【００５６】
抗張力線Ａは、ラセン被覆ダイス（非回転ダイス１２）の上流側５５０ｍｍの位置で、溝形状がＶ字状に加工してあるシリコーンゴム製ローラーで構成された１対の把持ローラー１００ｂによって把持力９８Ｎ（摩擦力２３．６Ｎ）で把持されており、捻回装置１０により５０サイクル／ｍｉｎの速度で４１０°の往復回転運転して、外径６．５ｍｍの樹脂被覆を施してラセン被覆を得た。なお、図９にこの実施例で使用したローラーの寸法形状の詳細を示している。
【００５７】
ラセン被覆された成形物は、内径が１０ｍｍの導管を入口部に備え、６０℃に温調された減圧循環温水冷却水槽３０に導入され、リブの断面内部まで均等に冷却された。得られた螺旋スペーサＳの形状寸法は、リブ部の外径が６．５ｍｍ、溝外幅１．６ｍｍ、溝内幅１．５ｍｍ、溝深さ１．６ｍｍの５条のコの字形断面で、ピッチ１５０ｍｍ、反転角２９０°、反転角最大値と最小値との差２３°と安定したＳＺ溝軌跡を有していた。
【００５８】
製法実施例２
把持ローラー１００ｂの溝形状がＵ字状溝（溝幅２．９５ｍｍ、溝深さ０．７ｍｍ、溝Ｒ１．８）に加工してあるフッ素ゴム製ローラーに、把持応力を９８Ｎ（摩擦力４１．１Ｎ）に、ピッチ１５０ｍｍ、反転角２９０°のＳＺ溝軌跡を付与するために、５０サイクル／ｍｉｎの速度で装置回転角度３８０°に設定変更した以外は、製法実施例１と同条件で製造を試みた。なお、図１０にこの実施例で使用したローラーの寸法形状の詳細を示している。
【００５９】
得られた螺旋スペーサＳの形状は、リブ部の外径が６．５ｍｍ、溝外幅１．６ｍｍ、溝内幅１．５ｍｍ、溝深さ１．６ｍｍの５溝のコの字形断面で、ピッチ１５０ｍｍ、反転角２９０°、反転角最大値と最小値との差２１°と安定したＳＺ溝軌跡を有していた。
【００６０】
製法実施例３
把持ローラー１００ｂの溝形状がＶ溝に加工してあるフッ素ゴム製ローラーに、把持応力を９８Ｎ（摩擦力４１．１Ｎ）に、ピッチ１５０ｍｍ、反転角２９０°のＳＺ溝軌跡を付与するために、５０サイクル／ｍｉｎの速度で装置回転角度３８０°に設定変更した以外は、実施例１と同条件で製造を試みた。得られた螺旋スペーサＳの形状は、リブ部の外径が６．５ｍｍ、溝外幅１．６ｍｍ、溝内幅１．５ｍｍ、溝深さ１．６ｍｍの５溝のコの字形断面で、ピッチ１５０ｍｍ、反転角２９０°、反転角最大値と最小値との差２５°と安定したＳＺ溝軌跡を有していた。
【００６１】
製法実施例４
把持ローラー１００ｂの溝形状がＵ溝（溝幅２．９５ｍｍ、溝深さ０．４８ｍｍ、溝Ｒ１．８）に加工してあるＮＢＲ（アクリロニトリルブタジエン）ゴム製ローラーに、把持応力を９８Ｎ（摩擦力４９．０Ｎ）に、ピッチ１５０ｍｍ、反転角２９０°のＳＺ溝軌跡を付与するために、５０サイクル／ｍｉｎの速度で装置回転角度３７０°に設定変更した以外は、実施例１と同条件で製造を試みた。
得られた螺旋スペーサＳの形状は、リブ部の外径が６．５ｍｍ、溝外幅１．６ｍｍ、溝内幅１．５ｍｍ、溝深さ１．６ｍｍの５溝のコの字形断面で、ピッチ１５０ｍｍ、反転角２９０°、反転角最大値と最小値との差２０°と安定したＳＺ溝軌跡を有していた。
【００６２】
製法実施例５
把持ローラー１００ｂの溝形状がＵ溝（溝幅２．９５ｍｍ、溝深さ０．５６ｍｍ、溝Ｒ１．８）に加工してあるウレタンゴム製ローラーに、把持応力を９８Ｎ（摩擦力６７．２Ｎ）に、ピッチ１５０ｍｍ、反転角２９０°のＳＺ溝軌跡を付与するために、５０サイクル／ｍｉｎの速度で装置回転角度３７０°に設定変更した以外は、実施例１と同条件で製造を試みた。得られた螺旋スペーサＳの形状は、リブ部の外径が６．５ｍｍ、溝外幅１．６ｍｍ、溝内幅１．５ｍｍ、溝深さ１．６ｍｍの５溝のコの字形断面で、ピッチ１５０ｍｍ、反転角２９０°、反転角最大値と最小値との差２３°と安定したＳＺ溝軌跡を有していた。
【００６３】
製法実施例６
把持ローラー１００ｂの溝形状がＵ溝（溝幅２．９５ｍｍ、溝深さ０．７ｍｍ、溝Ｒ１．８）に加工してあるナイロン樹脂製ローラーに、把持応力を９８Ｎ（摩擦力２３．７Ｎ）に、ピッチ１５０ｍｍ、反転角２９０°のＳＺ溝軌跡を付与するために、５０サイクル／ｍｉｎの速度で装置回転角度４７０°に設定変更した以外は、実施例１と同条件で製造を試みた。得られた螺旋スペーサＳの形状は、リブ部の外径が６．５ｍｍ、溝外幅１．６ｍｍ、溝内幅１．５ｍｍ、溝深さ１．６ｍｍの５溝のコの字形断面で、ピッチ１５０ｍｍ、反転角２９０°、反転角最大と最小値との差２８°と安定したＳＺ溝軌跡を有していた。
【００６４】
比較例１
把持ローラー１００ｂの溝形状がＶ溝に加工してある鋼（ＳＫＨ５１）製ローラーに、把持応力を９８Ｎ（摩擦力１１．３Ｎ）に、ピッチ１５０ｍｍ、反転角２９０°のＳＺ溝軌跡を付与するために、５０サイクル／ｍｉｎの速度で装置回転角度５７０°に設定変更した以外は、実施例１と同条件で製造を試みた。予備加熱工程で得られた外径２．８ｍｍの中芯被覆層Ａ３を、ラセン被覆ダイス上流側５５０ｍｍの位置に設置した前記把持ローラーで、往復反転させて螺旋スペーサにＳＺ軌跡を付与しようとしたところ、中芯被覆層Ａ３が大きく変形しており、得られた螺旋スペーサＳの形状はばらついた。中芯被覆層Ａ３の把持部において滑りも生じていたため、ＳＺ溝軌跡はピッチ１５０ｍｍ、反転角２６０〜２９０°、反転角最大値と最小値との差６９°と不安定であった。
【００６５】
比較例２
把持ローラー１００ｂの溝形状がＵ溝（溝幅２．９５ｍｍ、溝深さ０．７ｍｍ、溝Ｒ１．８）に加工してあるナイロン製ローラーに、把持応力を４９Ｎ（摩擦力１０．５Ｎ）に、ピッチ１５０ｍｍ、反転角２９０°のＳＺ溝軌跡を付与するために、５０サイクル／ｍｉｎの速度で装置回転角度４７０°に設定変更した以外は、実施例１と同条件で製造を試みた。得られた螺旋スペーサＳの形状は、リブ部の外径が６．５ｍｍ、溝外幅１．６ｍｍ、溝内幅１．５ｍｍ、溝深さ１．６ｍｍの５溝のコの字形断面であった。ＳＺ溝軌跡はピッチ１５０ｍｍ、反転角１４０°、反転角最大値と最小値との差２０°であった。中芯被覆層Ａ３と把持ローラーとの摩擦力が低いため、把持部で滑りが生じ、所定の反転角を得ることはできなかった。
【００６６】
比較例３
把持ローラー１００ｂの溝形状がＵ溝（溝幅２．９５ｍｍ、溝深さ０．７ｍｍ、溝Ｒ１．８）に加工してあるナイロン製ローラーに、把持応力を１１７Ｎ（摩擦力３１．７Ｎ）に、ピッチ１５０ｍｍ、反転角２９０°のＳＺ溝軌跡を付与するために、５０サイクル／ｍｉｎの速度で装置回転角度４７０°に設定変更した以外は、実施例１と同条件で製造を試みた。予備加熱工程で得られた外径２．８ｍｍの中芯被覆層Ａ３を、ラセン被覆ダイス上流側５５０ｍｍの位置に設置した前記把持ローラーで、往復反転させて螺旋スペーサにＳＺ軌跡を付与しようとしたところ、中芯被覆層Ａ３が大きく変形しており、得られた螺旋スペーサＳの形状はばらついた。中芯被覆層Ａ３の把持部において滑りも生じていたため、溝軌跡はピッチ１５０ｍｍ、反転角２６０〜２９０°、反転角最大値と最小値との差７４°と不安定であった。
【００６７】
比較例４
把持ローラー１００ｂの溝形状がＵ溝（溝幅２．９５ｍｍ、溝深さ０．７ｍｍ、溝Ｒ１．８）に加工してあるフッ素ゴム製ローラーに、把持応力を５８Ｎ（摩擦力１７．６Ｎ）に、ピッチ１５０ｍｍ、反転角２９０°のＳＺ溝軌跡を付与するために、５０サイクル／ｍｉｎの速度で装置回転角度３８０°に設定変更した以外は、実施例１と同条件で製造を試みた。得られた螺旋スペーサＳの形状は、リブ部の外径が６．５ｍｍ、溝外幅１．６ｍｍ、溝内幅１．５ｍｍ、溝深さ１．６ｍｍの５溝のコの字形断面であった。ＳＺ溝軌跡はピッチ１５０ｍｍ、反転角２００°、反転角最大値と最小値との差１９°であった。中芯被覆層Ａ３と把持ローラーとの摩擦力が低いため、把持部で滑りが生じ、所定の反転角を得ることはできなかった。
【００６８】
比較例５
把持ローラー１００ｂの溝形状がＵ溝（溝幅２．９５ｍｍ、溝深さ０．７ｍｍ、溝Ｒ１．８）に加工してあるフッ素ゴム製ローラーに、把持応力を１８５Ｎ（摩擦力１０１．１Ｎ）に、ピッチ１５０ｍｍ、反転角２９０°のＳＺ溝軌跡を付与するために、５０サイクル／ｍｉｎの速度で装置回転角度３８０°に設定変更した以外は、実施例１と同条件で製造を試みた。得られた螺旋スペーサＳの形状は、リブ部の外径が６．５ｍｍ、溝外幅１．６ｍｍ、溝内幅１．５ｍｍ、溝深さ１．６ｍｍの５溝のコの字形断面で、ピッチ１５０ｍｍ、反転角２９０°、反転角最大値と最小値との差２２°安定したＳＺ溝軌跡を有し、摩擦力を上げても効果が見られなかったが、連続運転時においてローラー表面に摩耗劣化が見られた。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明にかかる螺旋スペーサの製造方法および製造装置によれば、ＳＺ螺旋スペーサを高速で生産することができるので、この種の分野において有効に活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明にかかる製造方法で得られる螺旋スペーサの一例を示す要部斜視図と縦断面図である。
【図２】本発明にかかる螺旋スペーサの製造方法で使用する製造装置の全体配置を示す側面図である。
【図３】図２の捻回装置の拡大側面図である。
【図４】図３の正面図である。
【図５】図３の要部拡大図である。
【図６】図４に示した把持機構部の拡大上面図である。
【図７】図４に示した把持機構部の拡大側面図である。
【図８】図５に示した把持機構部のローラーの拡大図である。
【図９】製法実施例１で使用したローラーの詳細図である。
【図１０】製法実施例２で使用したローラーの詳細図である。
【符号の説明】
【００７１】
Ｓ          螺旋スペーサ
Ａ          抗張力線
Ｂ          接着性樹脂層
Ｃ          螺旋溝
Ｄ          スペーサ本体部
Ｔ          トレーサー部
１０        捻回装置
１００      把持機構部
１００ｂ    ローラー
１００ｊ    高摩擦部材
１０１      捻回機構部
１２        非回転ダイス
【図１】
2007298970.tif 000003
【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】
2007298970.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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