複合管の製造方法、製造装置
【課題】大口径複合管を安価で短期間に製造する方法を提供する。
【解決手段】押出機で押出したポリエチレン管を切断し、切断したポリエチレン管１に端
末部材３ａ、３ｂおよびギア５を取り付けた端末処理管１０を準備する。この端末処理管１０を複合管製造装置２０にセットし、端末処理管１０の端末部材３ａにテープフィーダ２１から繰り出されるテープ端末を固定し、端末部材３ａに取り付けたギア５を介して外部より端末処理管１０を回転させるとともに、テープフィーダ２１を端末処理管１０に沿わせて移動させることによりテープをポリエチレン管１に巻き付け複合管を製造する。
【解決手段】押出機で押出したポリエチレン管を切断し、切断したポリエチレン管１に端
末部材３ａ、３ｂおよびギア５を取り付けた端末処理管１０を準備する。この端末処理管１０を複合管製造装置２０にセットし、端末処理管１０の端末部材３ａにテープフィーダ２１から繰り出されるテープ端末を固定し、端末部材３ａに取り付けたギア５を介して外部より端末処理管１０を回転させるとともに、テープフィーダ２１を端末処理管１０に沿わせて移動させることによりテープをポリエチレン管１に巻き付け複合管を製造する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧送水管や高圧送油管などの合成樹脂複合管の製造方法、製造装置および合成樹脂複合管に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、合成樹脂複合管の製造には連続押し出し機で合成樹脂管を押し出し、冷却し、補強テープを巻き付け、さらにその外層に防食用の外装を押出し、巻き枠に所定の長さを巻き付けるという方法が使用されおり、この方法によれば長尺の複合管を製造することができる。
【０００３】
このような複合管の製造方法の一例として、２軸押出機によって樹脂管を成形し、樹脂管に補強用のシートを巻き付け、次いでテープの巻き付けられた樹脂間に押出機によって外層を被覆して冷却される複合管の製造装置がある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２９１８４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の製造装置では、大口径の複合管を製造する場合、ドラムへの巻き付け半径の制約からドラムの径が大きなものになり、複合管の製造場所から敷設場所への運搬が困難になるという問題が生じる。例えば、管径１８０φ以下なら従来どおりドラム巻きが可能だが、それ以上の管径、例えば２５０φなどは、管の曲げ半径の問題から、ドラム径を大きくする必要がある。しかし、ドラムの外径も運送上の規制から一定以上大きくすることができない。従って、大口径の複合管の場合は、５〜１０ｍ程度の直管の複合管を製造し、これを敷設場所で接続して長尺化し、敷設する必要がある。
【０００６】
この直管の大口径複合管を製造する場合、ドラムへの巻き付けができないため、従来の製造方法では合成樹脂管の押出し工程及び切断工程、テープ巻き付け工程、外装の押出し工程を連続して行うことが困難であるため、それぞれ別の工程で製造する必要があり、３工程が必要となることによる高い製造コスト、長い製造期間が問題なる。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、直管の大口径複合管を安いコスト且つ短い期間で簡易に製造できる製造方法、製造装置および複合管を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した目的を達成するため、第１の発明は、管体の両端に端末部材を取り付ける工程（ａ）と、フィーダにセットされたテープの端部を、前記管体の端部近傍へ固定する工程（ｂ）と、前記端末部材を介して前記管体を回転させるとともに、前記管体の回転に同期させて前記フィーダを前記管体の軸方向へ移動させ、前記管体へ前記テープを所定の巻きピッチで巻きつける工程（ｃ）と、前記管体の所定の範囲にテープが巻き付けられた後、前記テープの端部を前記管体の端部近傍へ固定する工程（ｄ）と、を具備することを特徴とする複合管の製造方法である。
【０００９】
前記工程（ｂ）および／または前記工程（ｄ）では、前記テープの端部を前記端末部材へ溶接、溶着または接着のいずれかの方法で固定しても良く、前記テープの端部を前記管体へバンドで固定することを特徴とする請求項１記載の複合管の製造方法。
【００１０】
前記工程（ａ）では、前記端末部材の取り付け時に、前記管体の内部を貫通するロッドが設けてもよい。
【００１１】
前記工程（ｃ）では、前記管体へ前記テープが巻きつけられる際に、前記テープへ張力が与えられてもよい。
【００１２】
前記工程（ｂ）から前記工程（ｄ）を繰り返し、前記テープを前記管体へ複数回重ねて巻き付けても良く、この場合、前記工程（ｃ）では、前記フィーダは前記管体に対して一定の方向への移動または往復移動しながら、前記テープを前記管体へ複数回重ねて巻き付けても良い。
【００１３】
第１の発明によれば、管体を端末部材を介して回転させることができ、管体の回転とフィーダの管体軸方向への移動が同期しているため、所定のピッチで管体へテープを巻きつけることができ、テープ端部の管体への固定を溶接またはバンドで固定するため作業が簡易であり、更に、管体内部にロッドを設ければ、管体のねじれを防止することができ、管体の軸方向に対して、一定方向から、または両方向からテープを複数回巻きつけることで、簡易に複合管を製造することが可能な複合管の製造方法を提供することができる。
【００１４】
第２の発明は、管体の端部に取り付けられた端末部材を介して前記管体を回転させる回転手段と、前記管体へテープを送り出すフィーダと、前記管体の回転と同期して、前記フィーダを前記管体の軸方向へ移動させる移動手段と、を具備し、前記管体へ前記テープを巻きつけることを特徴とする複合管の製造装置である。
【００１５】
前記端末部材は、一方が閉じられた筒形状であり、前記端末部材の略中央には貫通孔が設けられ、前記端末部材は、前記端末部材へ前記管体が挿入された状態で、前記管体へ固定されてもよく、また、前記端末部材にはギアが設けられ、前記回転手段は、前記ギアを介して前記管体を回転させてもよい。
【００１６】
前記フィーダと前記管体の間にテンションロールが設けられ、前記テープに張力を与え、前記管体を貫通して前記端末部材にロッドが設けられてもよい。更に、前記フィーダは、前記管体に対して往復動作ができ、前記管体に対していずれの方向からも前記テープを前記管体へ巻きつけることができる。
【００１７】
第２の発明によれば、管体を端末部材を介して回転させることができ、管体の回転とフィーダの管体軸方向への移動が同期しているため、所定のピッチで管体へテープを巻きつけることができ、また、管体内部にロッドを設ければ、管体のねじれを防止することができ、管体の軸方向に対して、一定方向から、または両方向からテープを複数回巻きつけることで、簡易に複合管を製造することが可能な複合管の製造装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、管体への補強テープの巻き付けおよび防食用外装テープの巻き付けが可能になり、防食用外装の押し出し工程が不要になり、製造コスト、製造期間の両面で優れた複合管の製造方法、製造装置および複合管を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明による複合管製造装置２０を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図である。
【図２】端末処理管１０を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。
【図３】端末処理管１０への端末部材３ａの取り付け状態を示す図である。
【図４】端末処理管１０へのテープ４９の巻き付け始めを示す図であり、（ａ）は、複合管製造装置２０の正面図、（ｂ）はテープフィーダ２１近傍の拡大図、（ｃ）は、端末部材３ａ近傍の拡大図である。
【図５】端末処理管１０へのテープ４９の巻き付けている状態を示す図であり、（ａ）は、複合管製造装置２０の正面図、（ｂ）はテープフィーダ２１近傍の拡大図、（ｃ）は、テープ４９巻きつけ位置近傍の拡大図である。
【図６】端末処理管へのテープの巻き付け終わりを示す図であり、（ａ）は、複合管製造装置２０の正面図、（ｂ）はテープフィーダ２１近傍の拡大図、（ｃ）は、端末部材３ｂ近傍の拡大図である。
【図７】端末処理管１０へテープ４９を一定方向へ複数回巻き付ける場合を示す図であり、（ａ）は複合管製造装置２０の正面図、（ｂ）は端末部材３ａ近傍の拡大図である。
【図８】端末処理管１０の端末処理方法を示す図であり、（ａ）は端末処理管１０へ巻き付けたテープ４９をバンド５５で固定した状態を示す図、（ｂ）は端末処理管１０の両端を切断した状態を示す図である。
【図９】本発明による複合管５７を示す図である。
【図１０】端末処理管へテープを往復移動させて複数回巻き付ける場合を示す図であり、（ａ）は複合管製造装置２０の正面図、（ｂ）は端末部材３ｂ近傍の拡大図である。
【図１１】テープ４９の巻き始め、巻き終わりをバンド６１で端末処理管１０へ固定した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本実施の形態を詳細に説明する、図１は、本発明の実施の形態にかかる複合管製造装置２０を示す図であり、図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は側面図、図１（ｃ）は平面図である。
【００２１】
架台２５は略コの字状の台であり、架台２５端部近傍の下部にはモータ３３が設けられる。また、架台２５の他方の端部近下部には、送りねじ駆動モータ３１が設けられる。送りねじ駆動モータ３１は送りねじ２７と連結されており、送りねじ２７は架台２５の長手方向へ延長される。送りねじ２７の下部には、棒状のガイド２９が設けられる。すなわち、送りねじ２７とガイド２９は、架台２５の長手方向に互いに同一軸方向に設けられる。
【００２２】
送りねじ２７とガイド２９を連結するようにハウジング４１が設けられる。ハウジング４１はガイド２９に沿って、ガイド２９の軸方向に移動可能に取り付けられる。ハウジング４１の側方にはナット部３９が設けられ、ナット部３９は送りねじ２７と螺合する。ハウジング４１とナット部３９の上部にはテーブル４５が設けられる。
【００２３】
テーブル４５上には支持体４０が設けられ、支持体４０の端部には、軸３８を介してドラム状のテープフィーダ２１が回転可能に設けられる。また、支持体４０には、アーム４２が設けられ、アーム４２の端部にはテンションロール２３が回転可能に設けられる。テンションロール２３は、テープフィーダ２１よりテープ４９が端末処理管１０へ巻きつけられる際に、テープ４９へ張力を与え、図示しないテープフィーダ２１のブレーキとともに、テープ４９にたるみやゆるみが生じないようにするためのものである。
【００２４】
架台２５の上には、支持ロール４３が架台２５の両端部近傍にそれぞれ一対ずつ設けられる。支持ロール４３上には図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、端末処理管１０が載せられる。端末処理管１０は端部にギア５を有する端末部材３ａ等が設けられた樹脂管である。なお、端末処理管１０、端末部材３ａ等についての詳細は後述する。
【００２５】
モータ３３に設けられたギア３５と端末部材３ａに設けられたギア５は、架台２５に設けられたベルト穴４７を貫通するベルト３７で連結されている。モータ３３が駆動すると、ギア３５及びベルト３７によって端末部材３ａを介して、端末処理管１０が支持ロール４３上で回転する。
【００２６】
一方、送りねじ駆動モータ３１が回転すると、送りねじ駆動モータ３１と連結する送りねじ２７が回転し、送りねじ２７と螺合するナット部３９が送りねじ２７の回転に応じて軸方向へ移動する。すなわち、送りねじ駆動モータ３１の回転に応じて、ハウジング４１、ナット部３９、テーブル４５は一体となって、ガイド２９に沿って、軸方向へ移動することができる。
【００２７】
モータ３３の回転と送りねじ駆動モータ３１の回転とは、同期が取られている。従って、モータ３３の回転に伴う端末処理管１０の回転と、送りねじ駆動モータ３１の回転に伴う、テーブル４５上のテープフィーダ２１等の移動は同期する。テープフィーダ２１には予めテープ４９が巻きつけられており、テープフィーダ２１は、テープ４９を端末処理管１０に巻きつけられながら、軸方向へ移動し、一定のピッチでテープ４９を端末処理管１０の軸方向全長に渡り巻きつけることができる。
【００２８】
なお、モータ３３と送りねじ駆動モータ３１との同期は、任意に設定でき、巻きつける端末処理管１０の外径や、テープ４９の幅、テープ４９の巻きつけピッチ等に応じて、任意に設定することができる。また、必要に応じて、テープフィーダ２１にはフィード角度２２を設けることもできるが、フィード角度２２を０として、テープフィーダ２１を端末処理管１０に垂直に向けても、テープ４９を端末処理管１０へ巻きつけることは可能である。
【００２９】
次に、端末処理管１０について説明する。図２、は、端末処理管１０を示す図で、図２（ａ）は、端末処理管１０の正面図、図２（ｂ）は断面図である。押出機等で製造され、所定長さで切断された樹脂製の管体であるポリエチレン管１の両端に端末部材３ａ、３ｂが設けられる。また、図２（ｂ）に示すように、ポリエチレン管１にはロッド１１が貫通して設けられる。ロッド１１は、ポリエチレン管１のねじれを防止するためのものである。
ここで、端末部材３ａ、３ｂ及び、ロッド１１が設けられたポリエチレン管１を端末処理管１０と呼ぶ。
【００３０】
図３は端末部材３ａの取り付け状態を示した図である。端末部材３ａは、一方が閉じられた筒状部材であり、中心には貫通孔１５を有する。また端末部材３ａの側面にはボルト穴１３が一対設けられる。端末部材３ａの端部にはギア５が設けられる。一方、端末部材３ｂは、端末部材３ａとほぼ同様の構造であるが、ギア５が無い点でのみ端末部材３ａと異なるものである。従って、端末部材３ｂについて、端末部材３ａと同一の構成には、説明を省略し、同一の付番を用いることとする。
【００３１】
なお、詳細は後述するが、端末処理管１０は両端にそれぞれ端末部材３ａ、３ｂが設けられ、複合管の製造時において、その一方の端末部材３ａのギア５を介して回転させられる。しかし、端末処理管１０の両端で回転させる場合は、端末部材３ｂにもギア５が必要となる。すなわち、端末部材３ｂは、使用状況および部品管理上の便宜のために、ギア５を有しても良く、この場合、端末部材３ａと端末部材３ｂは全く同一のものを使用することもできる。
【００３２】
端末部材３ａ、３ｂはポリエチレン管１の両端にかぶせられ、それぞれのボルト穴１３より固定ボルト７によって、ポリエチレン管１に固定される。ポリエチレン管１には予めポリエチレン管１よりもわずかに長いロッド１１が貫通しており、ロッド１１の両端部が端末部材３ａ、３ｂのそれぞれの貫通孔１５をより突出するように設けられる。
【００３３】
ロッド１１の両端には予めねじ加工が施されており、ナット９により固定される。すなわち、図２（ｂ）に示すように、ロッド１１は端末処理管１０を貫通し、ロッド１１の両端は端末処理管１０の両側へ突出しナット９で固定される。なお、端末部材３ａ、３ｂ、及びロッド１１はある程度の強度を有すれば良く、例えば鋼材が使用できる。
【００３４】
次に、複合管の製造方法について説明する。図４は、端末処理管１０を複合管製造装置２０へセットした状態を示す図で、図４（ａ）は正面図、図４（ｂ）はテープフィーダ２１近傍の拡大図、図４（ｃ）は端末部材３ａ近傍の拡大図である。なお、図４（ｂ）において、支持体４０、アーム４２等は図示を省略している。
【００３５】
まず、予めテープ４９がセットされたテープフィーダ２１が、端末処理管１０の端部近傍に配置される。次に、テープ４９の端部をテープフィーダ２１から繰り出し、端末部材３ａに溶接部５１ａで溶接により固定する。テープ４９は用途に応じて種々選択できるが、例えば補強用のテープであり、この場合ステンレステープ等の金属テープを使用することができる。図４（ａ）は、テープ４９の端部が端末処理管１０の端部近傍である、端末部材３ａに固定された状態を示す図である。
【００３６】
なお、テープ４９と端末部材３ａとは、溶接以外にもテープ４９の材質等に応じて、溶着や接着により固定することもできる。例えば、端末部材３ａ及びテープ４９のいずれもが樹脂製である場合は、溶着または接着により固定することもでき、テープ４９が布製等である場合には接着により固定することもできる。ここで、溶着、接着、溶接は公知の方法で行うことができる。
例えば、接着の場合、使用条件に応じて所望の接合強度を設計し、所望の接合強度が得られる接着剤を選定すれば良いが、接合強度を満足するものならば、接着剤はいずれの接着剤を用いても良い。また、接着剤は、テープ４９と端末部材３ａとを接着可能な接着剤ならば、一般的な接着剤の中から適宜選定して使用すればよい。さらに、テープ材料は、剛性樹脂製テープをカーボン繊維などと複合化したものを用いても良く、必要に応じて、剛性樹脂製テープを金属箔でラミネートしたものを用いることも可能である。
なお、以下の説明においては、テープ４９と端末部材３ａとは溶接により接合されるものとして説明する。
【００３７】
図５は、モータ３３及び送りねじ駆動モータ３１を駆動させた状態を示す図であり、図５（ａ）は正面図、図５（ｂ）はテープフィーダ２１近傍の拡大図、図５（ｃ）は端末処理管１０へのテープ４９巻きつけ部近傍の拡大図である。
【００３８】
モータ３３を駆動すると、ギア３５、ベルト３７及びギア５を介して、端末処理管１０が支持ロール４３上で回転する。端末処理管１０が回転すると、端末処理管１０端部に固定されたテープ４９は、テープフィーダ２１より繰り出され、端末処理管１０へ巻きつけられる。この際、テンションロール２３は、テープ４９巻きつけ時のテープ４９の張力を検出し、テープフィーダ２１に設けられた図示しないブレーキ装置とともに、テープ４９に最適な張力を付与するように、テンションロール２３のテープ４９への押し当て量やテープフィーダ２１のブレーキ等を調整することができる。
【００３９】
複合管製造装置２０は、モータ３３の駆動と同期して、送りねじ駆動モータ３１が駆動し、送りねじ２７を回転する。従って、送りねじ２７と螺合するナット部３９と一体化するテーブル４５上のテープフィーダ２１は、軸方向へ移動する。すなわち、テープ４９をテープフィーダ２１から繰り出して端末処理管１０へテープ４９を巻きつけながら、テープフィーダ２１は軸方向へ移動し、端末処理管１０の全長に渡ってテープ４９を巻きつけることができる。
【００４０】
なお、巻きピッチ５４は前述の通り、端末処理管１０の外径、テープ４９の幅によって、モータ３３と送りねじ駆動モータ３１との同期を調整することで、任意に変更することができ、図５（ｃ）に示すように、隙間５３を設けることもできるし、テープ４９の端が互いに重なるように隙間５３を設けないで巻きつけることもできる。
【００４１】
図６は、テープフィーダ２１が端末処理管１０の端部まで移動して、端末処理管１０の全長に渡ってテープ４９が巻き付けられた状態を示す図であり、図６（ａ）は正面図、図６（ｂ）はテープフィーダ２１近傍の拡大図、図６（ｃ）は端末部材３ｂ近傍の拡大図である。テープ４９が端末処理管１０の所定の範囲に巻き付けられると、モータ３３と送りねじ駆動モータ３１は停止し、端末処理管１０の回転とテープフィーダ２１の軸方向への移動が停止する。
【００４２】
次いで、図６（ｃ）に示すように、テープ４９を切断して、テープ４９の端部を端末部材３ｂへ溶接部５１ｂに溶接によって固定することにより、テープ４９が端末処理管１０の端部近傍へ固定される。なお、テープ４９と端末部材３ｂとは、前述の通り、溶接以外にも溶着または接着により固定することもできる。以上により、テープ４９が端末処理管１０の全長に巻き付けられる。なお、このようにして端末処理管１０に直接巻き付けられたテープ４９を、テープの一巻き目として、以後、テープ４９ａとする。
【００４３】
図７は、端末処理管１０へテープ４９ｂを複数回巻きつける場合を示す図であり、図７（ａ）は正面図、図７（ｂ）は端末部材３ａ近傍の拡大図である。一巻き目のテープ４９ａと同様に、重ねて巻き付けられる二巻き目のテープ４９ｂの端部も端末部材３ａへ溶接部５１ｃで溶接により固定される。この状態で、モータ３３及び送りねじ駆動モータ３１を同期駆動させて、端末処理管１０へテープ４９ｂを巻きつける。テープ４９ｂが端末処理管１０全長に巻き付けられた後、一巻き目と同様にして、テープ４９ｂの端部を端末部材３ｂへ溶接で固定する。以上により、一巻き目に重ねて二巻き目のテープ４９ｂを端末処理管１０全長に巻き付けることができる。
【００４４】
なお、二巻き目のテープ４９ｂは、一巻き目のテープ４９ａの隙間５３ａを覆うように一巻き目のテープ４９ａと半ピッチほど巻きつけ開始位置をずらして巻きつけることが望ましい。これにより、テープ４９ａ、４９ｂを端末処理管１０の全面に渡り隙間なく巻付けることができる。
【００４５】
以降、同様の操作を繰り返し、必要に応じて、三巻き目、四巻き目と重ねてテープ４９ｃ、４９ｄを巻き付けることもできる。また、複数回テープ４９を巻きつける場合には、それぞれ巻きつけるテープを変更することもできる。例えば、補強テープを複数回巻きつけた上から更に重ねて防食テープを複数回巻きつけることもできる。通常防食テープは、ブチルゴム系のものを用いる。
【００４６】
図８は、複数回テープ４９が巻き付けられた端末処理管１０の端末を処理する方法を示す図である。まず、端末処理管１０を複合管製造装置２０から下ろし、図８（ａ）に示すように、端末処理管１０の両端部近傍で端末部材３ａ、３ｂのやや内側にバンド５５を設ける。また、ナット９を外して、端末処理管１０内部から、ロッド１１を撤去する。なお、図８（ａ）は、ナット９及びロッド１１が撤去された後の状態を示す図である。
【００４７】
次に、図８（ｂ）に示すように、端末処理管１０をバンド５５の両外側で切断する。すなわち、端末処理管１０の両端を切断することで、端末部材３ａ、３ｂが取り除かれる。テープ４９はバンド５５により固定されているため、テープ４９が巻き戻り、緩むことは無い。なお、バンド５５はテープ４９を固定できれば良く、ゴム等の弾性体であっても良く、または金属線などであっても良い。
【００４８】
図９は以上の複合管製造方法によって製造された複合管５７の一例を示す断面図である。複合管５７は、内層がポリエチレン管１であり、その周囲に、補強テープ５８及びさらにその外周に防食テープ５９を巻きつけたものである。
【００４９】
以上説明してきたように、本実施の形態にかかる複合管の製造方法によれば、簡易に複合管を製造することができる。また、複合管製造装置２０は、任意の径のポリエチレン管に対しても、任意のピッチ、テープを巻きつけることができるため、ドラムに巻付けることができないような大口径のポリエチレン管１に対しても、容易にテープ４９を巻きつけることができる。また、端末部材３ａを介して端末処理管１０を回転させるため、テープ４９を巻きつける際に確実に端末処理管１０を回転させることができるため、端末処理管１０の回転すべりやテープ４９のピッチずれなどが生じない。
【００５０】
特に、ステンレスや剛性樹脂製の補強テープを巻き付けることで、内圧１ＭＰａ程度に耐え得る複合管を容易に製造することができる。この場合、補強テープが主に複合管の強度を受け持つことから、素管であるポリエチレン管１の肉厚を薄くすることができるため、コストを下げることができるとともに、補強テープの巻き数や厚みを変更することで、任意の強度の複合管を容易に得ることができる。また、防食等のその他の機能も同一工程で付与することができる。
【００５１】
また、端末処理管１０内にはロッド１１が設けられるため、端末処理管１０の一方の端部からのみ回転力を加えた場合でも、端末処理管１０にねじれが生じることがない。また、テープ４９の端部を端末部材３ａ、３ｂに溶接、溶着または接着によって固定するため、確実に端末処理管１０の端部近傍にテープ４９を固定することができ、テープ４９の巻きずれ等も生じない。
【００５２】
更に、端末部材３ａ、３ｂを含む端末処理管１０の端部の処理の際には、バンド５５を用いるため、テープ４９が巻き戻り、緩むことが無い。従って、簡易にあらゆるポリエチレン管に対しても、複合管製造装置２０によって、必要に応じたテープ４９を確実に巻きつけることができ、低コスト、短納期で複合管を製造することができる。
【００５３】
次に第２の実施の形態にかかる複合管製造装置６０について説明する。第２の実施の形態にかかる複合管製造装置６０は、第１の実施の形態にかかる複合管製造装置２０と略同様であり、以下の実施の形態において、同一の機能を奏する構成要素については図１〜図８と同一の記号を付し、重複した説明を避ける。
【００５４】
複合管製造装置６０は、複合管製造装置２０と、テープ４９を複数回重ねて巻きつける際の、テープフィーダ２１の動作が異なる。すなわち、複合管製造装置２０は、複数回重ねてテープ４９を巻きつける際に、テープフィーダ２１は、一巻き目のテープ４９ａ巻き始め位置に毎回戻され、繰り返しテープ４９を端末処理管１０へ巻きつける。従って、テープフィーダ２１は、端末処理管１０へテープ４９を巻きつける際は、一定の軸方向にのみ移動しながらテープ４９を端末処理管１０へ巻きつける。
【００５５】
しかし、複合管製造装置６０は、テープフィーダ２１は、一巻き目のテープ４９ａを巻きつけ終えた後、一巻き目の巻き終了位置から、二巻き目のテープ４９ｂの巻き付けを開始する。すなわち、テープフィーダ２１は、端末処理管１０に対して、軸方向へ往復動作しながら、テープ４９を端末処理管１０へ巻きつけることができる。
【００５６】
図１０は、テープフィーダ２１が往復動作しながら、テープ４９を端末処理管１０へ巻きつける状態を示す図であり、図１０（ａ）は正面図、図１０（ｂ）は端末部材３ｂ近傍の拡大図である。複合管製造装置６０は、第１の実施の形態と同様に、図中向かって左側より右側へ向けて、一巻き目のテープ４９ａを巻きつける。テープ４９ａが端末処理管１０の端末部近傍まで巻きつけられたら、テープ４９ａの端部を端末部材３ｂへ溶接する。
【００５７】
次に、二巻き目に巻きつけるテープ４９ｂをテープフィーダ２１より繰り出し、端部を端末部材３ｂへ溶接部５１ｄで溶接する。モータ３３と送りねじ駆動モータ３１とは一巻き目とは逆回転で同期し、端末処理管１０の回転に伴い、テープフィーダ２１は一巻き目のテープ４９ａ巻きつけ時の移動方向とは逆方向に移動しながら、テープ４９ｂを端末処理管１０へ巻きつける。すなわち、図１０（ｂ）に示すように、テープ４９ｂとテープ４９ａとはクロスするように巻きつけられる。この際、必要に応じて、フィード角度２２をテープ４９の巻きつけ方向に応じて調整する。
【００５８】
第２の実施の形態による複合管製造装置６０によれば、第１の実施の形態に係る複合管製造装置２０と同様の効果を奏する。また、テープ４９を複数回重ねて端末処理管１０へ巻きつける際に、テープフィーダ２１を毎回もとの位置に戻す必要が無いため、製造効率を高めることができる。
【００５９】
次に第３の実施の形態にかかる複合管の製造方法について説明する。第３の実施の形態にかかる複合管の製造方法は、第１の実施の形態にかかる複合管の製造方法と略同様であるが、第１の実施の形態にかかる複合管の製造方法と、テープ４９の端末処理管１０への固定方法が異なる。すなわち、第１の実施の形態にかかる複合管の製造方法では、テープ４９を溶接により端末部材３ａ、３ｂへ固定したが、第３の実施の形態にかかる複合管の製造方法では、テープ４９の端部は、端末処理管１０の端部近傍にバンドで固定される。
【００６０】
図１１は、テープ４９を端末処理管１０へ巻きつけた状態を示す図であり、図１１（ａ）は、テープ４９の端末部材３ａ近傍の拡大図で、図１１（ｂ）は、端末部材３ｂ近傍の拡大図である。第３の実施の形態にかかる複合管の製造方法では、テープ４９の巻き始め及び巻き終わりのそれぞれの端末処理管１０へのテープ４９の端部の固定を、バンド６１で行う。バンド６１としては、テープ４９を固定できれば良く、ゴム等の弾性体であっても良く、または金属線などであっても良い。また、端末処理管１０の端末処理の際に使用するバンド５５と共用することもできる。
【００６１】
第３の実施の形態による複合管の製造方法によれば、第１の実施の形態に係る複合管の製造方法と同様の効果を奏する。また、テープ４９の端部をバンド６１で固定するため、固定が容易であり、また、溶接、溶着または接着が困難なテープを固定することもでき、更に、端末処理管１０の端部を処理する際に、改めてバンド５５を設ける必要が無い。
【００６２】
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６３】
例えば、端末処理管１０の回転は、その一方の端部である端末部材３ａのみから行ったが、端末部材３ｂを端末部材３ａと同様の構造とすることで端末処理管１０の両端から回転力を与えても良く、この場合、ロッド１１を有さなくとも、端末処理管１０のねじれを防止することができる。また、本発明における複合管製造装置２０は、端末部材３ａのギア５とモータ３３のギア３５とをベルト３７により連結して駆動したが、スプロケットとチェーンによって駆動しても良く、また、直接ギア同士を噛み合わせても良い。
【００６４】
また、テープ４９を複数回巻き付ける際に、テープの巻き方向をテープの種類に応じて変更しても良い。例えば、補強テープの巻きつけ時は、複合管製造装置６０のように往復動作によって補強テープを重ねて巻き付けることで、製造効率を高め、その後防食テープの巻きつけ時には、複合管製造装置２０のように一定方向にテープ４９を巻き付けて、隙間をなくすことで、強度と耐食性に優れる複合管を効率よく製造することができる。
【００６５】
また、巻きつけるテープ４９は、補強テープ、防食テープに限られず、押さえテープ、クッションテープなど様々な用途のテープが使用でき、それぞれの用途において、様々な材質のテープを巻きつけることができる。
【符号の説明】
【００６６】
１………ポリエチレン管
３ａ、３ｂ………端末部材
５………ギア
７………固定ボルト
９………ナット
１０………端末処理管
１１………ロッド
１３………ボルト穴
１５………貫通孔
２０………複合管製造装置
２１………テープフィーダ
２２………フィード角度
２３………テンションロール
２５………架台
２７………送りねじ
２９………ガイド
３１………送りねじ駆動モータ
３３………モータ
３５………ギア
３７………ベルト
３８………軸
３９………ナット部
４０………支持体
４１………ハウジング
４２………アーム
４３………支持ロール
４５………テーブル
４７………ベルト穴
４９ａ、４９ｂ………テープ
５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ………溶接部
５３………隙間
５４………巻き付けピッチ
５５………バンド
５７………複合管
５８………補強テープ
５９………防食テープ
６０………複合管製造装置
６１………バンド
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧送水管や高圧送油管などの合成樹脂複合管の製造方法、製造装置および合成樹脂複合管に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、合成樹脂複合管の製造には連続押し出し機で合成樹脂管を押し出し、冷却し、補強テープを巻き付け、さらにその外層に防食用の外装を押出し、巻き枠に所定の長さを巻き付けるという方法が使用されおり、この方法によれば長尺の複合管を製造することができる。
【０００３】
このような複合管の製造方法の一例として、２軸押出機によって樹脂管を成形し、樹脂管に補強用のシートを巻き付け、次いでテープの巻き付けられた樹脂間に押出機によって外層を被覆して冷却される複合管の製造装置がある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２９１８４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の製造装置では、大口径の複合管を製造する場合、ドラムへの巻き付け半径の制約からドラムの径が大きなものになり、複合管の製造場所から敷設場所への運搬が困難になるという問題が生じる。例えば、管径１８０φ以下なら従来どおりドラム巻きが可能だが、それ以上の管径、例えば２５０φなどは、管の曲げ半径の問題から、ドラム径を大きくする必要がある。しかし、ドラムの外径も運送上の規制から一定以上大きくすることができない。従って、大口径の複合管の場合は、５〜１０ｍ程度の直管の複合管を製造し、これを敷設場所で接続して長尺化し、敷設する必要がある。
【０００６】
この直管の大口径複合管を製造する場合、ドラムへの巻き付けができないため、従来の製造方法では合成樹脂管の押出し工程及び切断工程、テープ巻き付け工程、外装の押出し工程を連続して行うことが困難であるため、それぞれ別の工程で製造する必要があり、３工程が必要となることによる高い製造コスト、長い製造期間が問題なる。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、直管の大口径複合管を安いコスト且つ短い期間で簡易に製造できる製造方法、製造装置および複合管を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した目的を達成するため、第１の発明は、管体の両端に端末部材を取り付ける工程（ａ）と、フィーダにセットされたテープの端部を、前記管体の端部近傍へ固定する工程（ｂ）と、前記端末部材を介して前記管体を回転させるとともに、前記管体の回転に同期させて前記フィーダを前記管体の軸方向へ移動させ、前記管体へ前記テープを所定の巻きピッチで巻きつける工程（ｃ）と、前記管体の所定の範囲にテープが巻き付けられた後、前記テープの端部を前記管体の端部近傍へ固定する工程（ｄ）と、を具備することを特徴とする複合管の製造方法である。
【０００９】
前記工程（ｂ）および／または前記工程（ｄ）では、前記テープの端部を前記端末部材へ溶接、溶着または接着のいずれかの方法で固定しても良く、前記テープの端部を前記管体へバンドで固定することを特徴とする請求項１記載の複合管の製造方法。
【００１０】
前記工程（ａ）では、前記端末部材の取り付け時に、前記管体の内部を貫通するロッドが設けてもよい。
【００１１】
前記工程（ｃ）では、前記管体へ前記テープが巻きつけられる際に、前記テープへ張力が与えられてもよい。
【００１２】
前記工程（ｂ）から前記工程（ｄ）を繰り返し、前記テープを前記管体へ複数回重ねて巻き付けても良く、この場合、前記工程（ｃ）では、前記フィーダは前記管体に対して一定の方向への移動または往復移動しながら、前記テープを前記管体へ複数回重ねて巻き付けても良い。
【００１３】
第１の発明によれば、管体を端末部材を介して回転させることができ、管体の回転とフィーダの管体軸方向への移動が同期しているため、所定のピッチで管体へテープを巻きつけることができ、テープ端部の管体への固定を溶接またはバンドで固定するため作業が簡易であり、更に、管体内部にロッドを設ければ、管体のねじれを防止することができ、管体の軸方向に対して、一定方向から、または両方向からテープを複数回巻きつけることで、簡易に複合管を製造することが可能な複合管の製造方法を提供することができる。
【００１４】
第２の発明は、管体の端部に取り付けられた端末部材を介して前記管体を回転させる回転手段と、前記管体へテープを送り出すフィーダと、前記管体の回転と同期して、前記フィーダを前記管体の軸方向へ移動させる移動手段と、を具備し、前記管体へ前記テープを巻きつけることを特徴とする複合管の製造装置である。
【００１５】
前記端末部材は、一方が閉じられた筒形状であり、前記端末部材の略中央には貫通孔が設けられ、前記端末部材は、前記端末部材へ前記管体が挿入された状態で、前記管体へ固定されてもよく、また、前記端末部材にはギアが設けられ、前記回転手段は、前記ギアを介して前記管体を回転させてもよい。
【００１６】
前記フィーダと前記管体の間にテンションロールが設けられ、前記テープに張力を与え、前記管体を貫通して前記端末部材にロッドが設けられてもよい。更に、前記フィーダは、前記管体に対して往復動作ができ、前記管体に対していずれの方向からも前記テープを前記管体へ巻きつけることができる。
【００１７】
第２の発明によれば、管体を端末部材を介して回転させることができ、管体の回転とフィーダの管体軸方向への移動が同期しているため、所定のピッチで管体へテープを巻きつけることができ、また、管体内部にロッドを設ければ、管体のねじれを防止することができ、管体の軸方向に対して、一定方向から、または両方向からテープを複数回巻きつけることで、簡易に複合管を製造することが可能な複合管の製造装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、管体への補強テープの巻き付けおよび防食用外装テープの巻き付けが可能になり、防食用外装の押し出し工程が不要になり、製造コスト、製造期間の両面で優れた複合管の製造方法、製造装置および複合管を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明による複合管製造装置２０を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図である。
【図２】端末処理管１０を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。
【図３】端末処理管１０への端末部材３ａの取り付け状態を示す図である。
【図４】端末処理管１０へのテープ４９の巻き付け始めを示す図であり、（ａ）は、複合管製造装置２０の正面図、（ｂ）はテープフィーダ２１近傍の拡大図、（ｃ）は、端末部材３ａ近傍の拡大図である。
【図５】端末処理管１０へのテープ４９の巻き付けている状態を示す図であり、（ａ）は、複合管製造装置２０の正面図、（ｂ）はテープフィーダ２１近傍の拡大図、（ｃ）は、テープ４９巻きつけ位置近傍の拡大図である。
【図６】端末処理管へのテープの巻き付け終わりを示す図であり、（ａ）は、複合管製造装置２０の正面図、（ｂ）はテープフィーダ２１近傍の拡大図、（ｃ）は、端末部材３ｂ近傍の拡大図である。
【図７】端末処理管１０へテープ４９を一定方向へ複数回巻き付ける場合を示す図であり、（ａ）は複合管製造装置２０の正面図、（ｂ）は端末部材３ａ近傍の拡大図である。
【図８】端末処理管１０の端末処理方法を示す図であり、（ａ）は端末処理管１０へ巻き付けたテープ４９をバンド５５で固定した状態を示す図、（ｂ）は端末処理管１０の両端を切断した状態を示す図である。
【図９】本発明による複合管５７を示す図である。
【図１０】端末処理管へテープを往復移動させて複数回巻き付ける場合を示す図であり、（ａ）は複合管製造装置２０の正面図、（ｂ）は端末部材３ｂ近傍の拡大図である。
【図１１】テープ４９の巻き始め、巻き終わりをバンド６１で端末処理管１０へ固定した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本実施の形態を詳細に説明する、図１は、本発明の実施の形態にかかる複合管製造装置２０を示す図であり、図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は側面図、図１（ｃ）は平面図である。
【００２１】
架台２５は略コの字状の台であり、架台２５端部近傍の下部にはモータ３３が設けられる。また、架台２５の他方の端部近下部には、送りねじ駆動モータ３１が設けられる。送りねじ駆動モータ３１は送りねじ２７と連結されており、送りねじ２７は架台２５の長手方向へ延長される。送りねじ２７の下部には、棒状のガイド２９が設けられる。すなわち、送りねじ２７とガイド２９は、架台２５の長手方向に互いに同一軸方向に設けられる。
【００２２】
送りねじ２７とガイド２９を連結するようにハウジング４１が設けられる。ハウジング４１はガイド２９に沿って、ガイド２９の軸方向に移動可能に取り付けられる。ハウジング４１の側方にはナット部３９が設けられ、ナット部３９は送りねじ２７と螺合する。ハウジング４１とナット部３９の上部にはテーブル４５が設けられる。
【００２３】
テーブル４５上には支持体４０が設けられ、支持体４０の端部には、軸３８を介してドラム状のテープフィーダ２１が回転可能に設けられる。また、支持体４０には、アーム４２が設けられ、アーム４２の端部にはテンションロール２３が回転可能に設けられる。テンションロール２３は、テープフィーダ２１よりテープ４９が端末処理管１０へ巻きつけられる際に、テープ４９へ張力を与え、図示しないテープフィーダ２１のブレーキとともに、テープ４９にたるみやゆるみが生じないようにするためのものである。
【００２４】
架台２５の上には、支持ロール４３が架台２５の両端部近傍にそれぞれ一対ずつ設けられる。支持ロール４３上には図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、端末処理管１０が載せられる。端末処理管１０は端部にギア５を有する端末部材３ａ等が設けられた樹脂管である。なお、端末処理管１０、端末部材３ａ等についての詳細は後述する。
【００２５】
モータ３３に設けられたギア３５と端末部材３ａに設けられたギア５は、架台２５に設けられたベルト穴４７を貫通するベルト３７で連結されている。モータ３３が駆動すると、ギア３５及びベルト３７によって端末部材３ａを介して、端末処理管１０が支持ロール４３上で回転する。
【００２６】
一方、送りねじ駆動モータ３１が回転すると、送りねじ駆動モータ３１と連結する送りねじ２７が回転し、送りねじ２７と螺合するナット部３９が送りねじ２７の回転に応じて軸方向へ移動する。すなわち、送りねじ駆動モータ３１の回転に応じて、ハウジング４１、ナット部３９、テーブル４５は一体となって、ガイド２９に沿って、軸方向へ移動することができる。
【００２７】
モータ３３の回転と送りねじ駆動モータ３１の回転とは、同期が取られている。従って、モータ３３の回転に伴う端末処理管１０の回転と、送りねじ駆動モータ３１の回転に伴う、テーブル４５上のテープフィーダ２１等の移動は同期する。テープフィーダ２１には予めテープ４９が巻きつけられており、テープフィーダ２１は、テープ４９を端末処理管１０に巻きつけられながら、軸方向へ移動し、一定のピッチでテープ４９を端末処理管１０の軸方向全長に渡り巻きつけることができる。
【００２８】
なお、モータ３３と送りねじ駆動モータ３１との同期は、任意に設定でき、巻きつける端末処理管１０の外径や、テープ４９の幅、テープ４９の巻きつけピッチ等に応じて、任意に設定することができる。また、必要に応じて、テープフィーダ２１にはフィード角度２２を設けることもできるが、フィード角度２２を０として、テープフィーダ２１を端末処理管１０に垂直に向けても、テープ４９を端末処理管１０へ巻きつけることは可能である。
【００２９】
次に、端末処理管１０について説明する。図２、は、端末処理管１０を示す図で、図２（ａ）は、端末処理管１０の正面図、図２（ｂ）は断面図である。押出機等で製造され、所定長さで切断された樹脂製の管体であるポリエチレン管１の両端に端末部材３ａ、３ｂが設けられる。また、図２（ｂ）に示すように、ポリエチレン管１にはロッド１１が貫通して設けられる。ロッド１１は、ポリエチレン管１のねじれを防止するためのものである。
ここで、端末部材３ａ、３ｂ及び、ロッド１１が設けられたポリエチレン管１を端末処理管１０と呼ぶ。
【００３０】
図３は端末部材３ａの取り付け状態を示した図である。端末部材３ａは、一方が閉じられた筒状部材であり、中心には貫通孔１５を有する。また端末部材３ａの側面にはボルト穴１３が一対設けられる。端末部材３ａの端部にはギア５が設けられる。一方、端末部材３ｂは、端末部材３ａとほぼ同様の構造であるが、ギア５が無い点でのみ端末部材３ａと異なるものである。従って、端末部材３ｂについて、端末部材３ａと同一の構成には、説明を省略し、同一の付番を用いることとする。
【００３１】
なお、詳細は後述するが、端末処理管１０は両端にそれぞれ端末部材３ａ、３ｂが設けられ、複合管の製造時において、その一方の端末部材３ａのギア５を介して回転させられる。しかし、端末処理管１０の両端で回転させる場合は、端末部材３ｂにもギア５が必要となる。すなわち、端末部材３ｂは、使用状況および部品管理上の便宜のために、ギア５を有しても良く、この場合、端末部材３ａと端末部材３ｂは全く同一のものを使用することもできる。
【００３２】
端末部材３ａ、３ｂはポリエチレン管１の両端にかぶせられ、それぞれのボルト穴１３より固定ボルト７によって、ポリエチレン管１に固定される。ポリエチレン管１には予めポリエチレン管１よりもわずかに長いロッド１１が貫通しており、ロッド１１の両端部が端末部材３ａ、３ｂのそれぞれの貫通孔１５をより突出するように設けられる。
【００３３】
ロッド１１の両端には予めねじ加工が施されており、ナット９により固定される。すなわち、図２（ｂ）に示すように、ロッド１１は端末処理管１０を貫通し、ロッド１１の両端は端末処理管１０の両側へ突出しナット９で固定される。なお、端末部材３ａ、３ｂ、及びロッド１１はある程度の強度を有すれば良く、例えば鋼材が使用できる。
【００３４】
次に、複合管の製造方法について説明する。図４は、端末処理管１０を複合管製造装置２０へセットした状態を示す図で、図４（ａ）は正面図、図４（ｂ）はテープフィーダ２１近傍の拡大図、図４（ｃ）は端末部材３ａ近傍の拡大図である。なお、図４（ｂ）において、支持体４０、アーム４２等は図示を省略している。
【００３５】
まず、予めテープ４９がセットされたテープフィーダ２１が、端末処理管１０の端部近傍に配置される。次に、テープ４９の端部をテープフィーダ２１から繰り出し、端末部材３ａに溶接部５１ａで溶接により固定する。テープ４９は用途に応じて種々選択できるが、例えば補強用のテープであり、この場合ステンレステープ等の金属テープを使用することができる。図４（ａ）は、テープ４９の端部が端末処理管１０の端部近傍である、端末部材３ａに固定された状態を示す図である。
【００３６】
なお、テープ４９と端末部材３ａとは、溶接以外にもテープ４９の材質等に応じて、溶着や接着により固定することもできる。例えば、端末部材３ａ及びテープ４９のいずれもが樹脂製である場合は、溶着または接着により固定することもでき、テープ４９が布製等である場合には接着により固定することもできる。ここで、溶着、接着、溶接は公知の方法で行うことができる。
例えば、接着の場合、使用条件に応じて所望の接合強度を設計し、所望の接合強度が得られる接着剤を選定すれば良いが、接合強度を満足するものならば、接着剤はいずれの接着剤を用いても良い。また、接着剤は、テープ４９と端末部材３ａとを接着可能な接着剤ならば、一般的な接着剤の中から適宜選定して使用すればよい。さらに、テープ材料は、剛性樹脂製テープをカーボン繊維などと複合化したものを用いても良く、必要に応じて、剛性樹脂製テープを金属箔でラミネートしたものを用いることも可能である。
なお、以下の説明においては、テープ４９と端末部材３ａとは溶接により接合されるものとして説明する。
【００３７】
図５は、モータ３３及び送りねじ駆動モータ３１を駆動させた状態を示す図であり、図５（ａ）は正面図、図５（ｂ）はテープフィーダ２１近傍の拡大図、図５（ｃ）は端末処理管１０へのテープ４９巻きつけ部近傍の拡大図である。
【００３８】
モータ３３を駆動すると、ギア３５、ベルト３７及びギア５を介して、端末処理管１０が支持ロール４３上で回転する。端末処理管１０が回転すると、端末処理管１０端部に固定されたテープ４９は、テープフィーダ２１より繰り出され、端末処理管１０へ巻きつけられる。この際、テンションロール２３は、テープ４９巻きつけ時のテープ４９の張力を検出し、テープフィーダ２１に設けられた図示しないブレーキ装置とともに、テープ４９に最適な張力を付与するように、テンションロール２３のテープ４９への押し当て量やテープフィーダ２１のブレーキ等を調整することができる。
【００３９】
複合管製造装置２０は、モータ３３の駆動と同期して、送りねじ駆動モータ３１が駆動し、送りねじ２７を回転する。従って、送りねじ２７と螺合するナット部３９と一体化するテーブル４５上のテープフィーダ２１は、軸方向へ移動する。すなわち、テープ４９をテープフィーダ２１から繰り出して端末処理管１０へテープ４９を巻きつけながら、テープフィーダ２１は軸方向へ移動し、端末処理管１０の全長に渡ってテープ４９を巻きつけることができる。
【００４０】
なお、巻きピッチ５４は前述の通り、端末処理管１０の外径、テープ４９の幅によって、モータ３３と送りねじ駆動モータ３１との同期を調整することで、任意に変更することができ、図５（ｃ）に示すように、隙間５３を設けることもできるし、テープ４９の端が互いに重なるように隙間５３を設けないで巻きつけることもできる。
【００４１】
図６は、テープフィーダ２１が端末処理管１０の端部まで移動して、端末処理管１０の全長に渡ってテープ４９が巻き付けられた状態を示す図であり、図６（ａ）は正面図、図６（ｂ）はテープフィーダ２１近傍の拡大図、図６（ｃ）は端末部材３ｂ近傍の拡大図である。テープ４９が端末処理管１０の所定の範囲に巻き付けられると、モータ３３と送りねじ駆動モータ３１は停止し、端末処理管１０の回転とテープフィーダ２１の軸方向への移動が停止する。
【００４２】
次いで、図６（ｃ）に示すように、テープ４９を切断して、テープ４９の端部を端末部材３ｂへ溶接部５１ｂに溶接によって固定することにより、テープ４９が端末処理管１０の端部近傍へ固定される。なお、テープ４９と端末部材３ｂとは、前述の通り、溶接以外にも溶着または接着により固定することもできる。以上により、テープ４９が端末処理管１０の全長に巻き付けられる。なお、このようにして端末処理管１０に直接巻き付けられたテープ４９を、テープの一巻き目として、以後、テープ４９ａとする。
【００４３】
図７は、端末処理管１０へテープ４９ｂを複数回巻きつける場合を示す図であり、図７（ａ）は正面図、図７（ｂ）は端末部材３ａ近傍の拡大図である。一巻き目のテープ４９ａと同様に、重ねて巻き付けられる二巻き目のテープ４９ｂの端部も端末部材３ａへ溶接部５１ｃで溶接により固定される。この状態で、モータ３３及び送りねじ駆動モータ３１を同期駆動させて、端末処理管１０へテープ４９ｂを巻きつける。テープ４９ｂが端末処理管１０全長に巻き付けられた後、一巻き目と同様にして、テープ４９ｂの端部を端末部材３ｂへ溶接で固定する。以上により、一巻き目に重ねて二巻き目のテープ４９ｂを端末処理管１０全長に巻き付けることができる。
【００４４】
なお、二巻き目のテープ４９ｂは、一巻き目のテープ４９ａの隙間５３ａを覆うように一巻き目のテープ４９ａと半ピッチほど巻きつけ開始位置をずらして巻きつけることが望ましい。これにより、テープ４９ａ、４９ｂを端末処理管１０の全面に渡り隙間なく巻付けることができる。
【００４５】
以降、同様の操作を繰り返し、必要に応じて、三巻き目、四巻き目と重ねてテープ４９ｃ、４９ｄを巻き付けることもできる。また、複数回テープ４９を巻きつける場合には、それぞれ巻きつけるテープを変更することもできる。例えば、補強テープを複数回巻きつけた上から更に重ねて防食テープを複数回巻きつけることもできる。通常防食テープは、ブチルゴム系のものを用いる。
【００４６】
図８は、複数回テープ４９が巻き付けられた端末処理管１０の端末を処理する方法を示す図である。まず、端末処理管１０を複合管製造装置２０から下ろし、図８（ａ）に示すように、端末処理管１０の両端部近傍で端末部材３ａ、３ｂのやや内側にバンド５５を設ける。また、ナット９を外して、端末処理管１０内部から、ロッド１１を撤去する。なお、図８（ａ）は、ナット９及びロッド１１が撤去された後の状態を示す図である。
【００４７】
次に、図８（ｂ）に示すように、端末処理管１０をバンド５５の両外側で切断する。すなわち、端末処理管１０の両端を切断することで、端末部材３ａ、３ｂが取り除かれる。テープ４９はバンド５５により固定されているため、テープ４９が巻き戻り、緩むことは無い。なお、バンド５５はテープ４９を固定できれば良く、ゴム等の弾性体であっても良く、または金属線などであっても良い。
【００４８】
図９は以上の複合管製造方法によって製造された複合管５７の一例を示す断面図である。複合管５７は、内層がポリエチレン管１であり、その周囲に、補強テープ５８及びさらにその外周に防食テープ５９を巻きつけたものである。
【００４９】
以上説明してきたように、本実施の形態にかかる複合管の製造方法によれば、簡易に複合管を製造することができる。また、複合管製造装置２０は、任意の径のポリエチレン管に対しても、任意のピッチ、テープを巻きつけることができるため、ドラムに巻付けることができないような大口径のポリエチレン管１に対しても、容易にテープ４９を巻きつけることができる。また、端末部材３ａを介して端末処理管１０を回転させるため、テープ４９を巻きつける際に確実に端末処理管１０を回転させることができるため、端末処理管１０の回転すべりやテープ４９のピッチずれなどが生じない。
【００５０】
特に、ステンレスや剛性樹脂製の補強テープを巻き付けることで、内圧１ＭＰａ程度に耐え得る複合管を容易に製造することができる。この場合、補強テープが主に複合管の強度を受け持つことから、素管であるポリエチレン管１の肉厚を薄くすることができるため、コストを下げることができるとともに、補強テープの巻き数や厚みを変更することで、任意の強度の複合管を容易に得ることができる。また、防食等のその他の機能も同一工程で付与することができる。
【００５１】
また、端末処理管１０内にはロッド１１が設けられるため、端末処理管１０の一方の端部からのみ回転力を加えた場合でも、端末処理管１０にねじれが生じることがない。また、テープ４９の端部を端末部材３ａ、３ｂに溶接、溶着または接着によって固定するため、確実に端末処理管１０の端部近傍にテープ４９を固定することができ、テープ４９の巻きずれ等も生じない。
【００５２】
更に、端末部材３ａ、３ｂを含む端末処理管１０の端部の処理の際には、バンド５５を用いるため、テープ４９が巻き戻り、緩むことが無い。従って、簡易にあらゆるポリエチレン管に対しても、複合管製造装置２０によって、必要に応じたテープ４９を確実に巻きつけることができ、低コスト、短納期で複合管を製造することができる。
【００５３】
次に第２の実施の形態にかかる複合管製造装置６０について説明する。第２の実施の形態にかかる複合管製造装置６０は、第１の実施の形態にかかる複合管製造装置２０と略同様であり、以下の実施の形態において、同一の機能を奏する構成要素については図１〜図８と同一の記号を付し、重複した説明を避ける。
【００５４】
複合管製造装置６０は、複合管製造装置２０と、テープ４９を複数回重ねて巻きつける際の、テープフィーダ２１の動作が異なる。すなわち、複合管製造装置２０は、複数回重ねてテープ４９を巻きつける際に、テープフィーダ２１は、一巻き目のテープ４９ａ巻き始め位置に毎回戻され、繰り返しテープ４９を端末処理管１０へ巻きつける。従って、テープフィーダ２１は、端末処理管１０へテープ４９を巻きつける際は、一定の軸方向にのみ移動しながらテープ４９を端末処理管１０へ巻きつける。
【００５５】
しかし、複合管製造装置６０は、テープフィーダ２１は、一巻き目のテープ４９ａを巻きつけ終えた後、一巻き目の巻き終了位置から、二巻き目のテープ４９ｂの巻き付けを開始する。すなわち、テープフィーダ２１は、端末処理管１０に対して、軸方向へ往復動作しながら、テープ４９を端末処理管１０へ巻きつけることができる。
【００５６】
図１０は、テープフィーダ２１が往復動作しながら、テープ４９を端末処理管１０へ巻きつける状態を示す図であり、図１０（ａ）は正面図、図１０（ｂ）は端末部材３ｂ近傍の拡大図である。複合管製造装置６０は、第１の実施の形態と同様に、図中向かって左側より右側へ向けて、一巻き目のテープ４９ａを巻きつける。テープ４９ａが端末処理管１０の端末部近傍まで巻きつけられたら、テープ４９ａの端部を端末部材３ｂへ溶接する。
【００５７】
次に、二巻き目に巻きつけるテープ４９ｂをテープフィーダ２１より繰り出し、端部を端末部材３ｂへ溶接部５１ｄで溶接する。モータ３３と送りねじ駆動モータ３１とは一巻き目とは逆回転で同期し、端末処理管１０の回転に伴い、テープフィーダ２１は一巻き目のテープ４９ａ巻きつけ時の移動方向とは逆方向に移動しながら、テープ４９ｂを端末処理管１０へ巻きつける。すなわち、図１０（ｂ）に示すように、テープ４９ｂとテープ４９ａとはクロスするように巻きつけられる。この際、必要に応じて、フィード角度２２をテープ４９の巻きつけ方向に応じて調整する。
【００５８】
第２の実施の形態による複合管製造装置６０によれば、第１の実施の形態に係る複合管製造装置２０と同様の効果を奏する。また、テープ４９を複数回重ねて端末処理管１０へ巻きつける際に、テープフィーダ２１を毎回もとの位置に戻す必要が無いため、製造効率を高めることができる。
【００５９】
次に第３の実施の形態にかかる複合管の製造方法について説明する。第３の実施の形態にかかる複合管の製造方法は、第１の実施の形態にかかる複合管の製造方法と略同様であるが、第１の実施の形態にかかる複合管の製造方法と、テープ４９の端末処理管１０への固定方法が異なる。すなわち、第１の実施の形態にかかる複合管の製造方法では、テープ４９を溶接により端末部材３ａ、３ｂへ固定したが、第３の実施の形態にかかる複合管の製造方法では、テープ４９の端部は、端末処理管１０の端部近傍にバンドで固定される。
【００６０】
図１１は、テープ４９を端末処理管１０へ巻きつけた状態を示す図であり、図１１（ａ）は、テープ４９の端末部材３ａ近傍の拡大図で、図１１（ｂ）は、端末部材３ｂ近傍の拡大図である。第３の実施の形態にかかる複合管の製造方法では、テープ４９の巻き始め及び巻き終わりのそれぞれの端末処理管１０へのテープ４９の端部の固定を、バンド６１で行う。バンド６１としては、テープ４９を固定できれば良く、ゴム等の弾性体であっても良く、または金属線などであっても良い。また、端末処理管１０の端末処理の際に使用するバンド５５と共用することもできる。
【００６１】
第３の実施の形態による複合管の製造方法によれば、第１の実施の形態に係る複合管の製造方法と同様の効果を奏する。また、テープ４９の端部をバンド６１で固定するため、固定が容易であり、また、溶接、溶着または接着が困難なテープを固定することもでき、更に、端末処理管１０の端部を処理する際に、改めてバンド５５を設ける必要が無い。
【００６２】
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６３】
例えば、端末処理管１０の回転は、その一方の端部である端末部材３ａのみから行ったが、端末部材３ｂを端末部材３ａと同様の構造とすることで端末処理管１０の両端から回転力を与えても良く、この場合、ロッド１１を有さなくとも、端末処理管１０のねじれを防止することができる。また、本発明における複合管製造装置２０は、端末部材３ａのギア５とモータ３３のギア３５とをベルト３７により連結して駆動したが、スプロケットとチェーンによって駆動しても良く、また、直接ギア同士を噛み合わせても良い。
【００６４】
また、テープ４９を複数回巻き付ける際に、テープの巻き方向をテープの種類に応じて変更しても良い。例えば、補強テープの巻きつけ時は、複合管製造装置６０のように往復動作によって補強テープを重ねて巻き付けることで、製造効率を高め、その後防食テープの巻きつけ時には、複合管製造装置２０のように一定方向にテープ４９を巻き付けて、隙間をなくすことで、強度と耐食性に優れる複合管を効率よく製造することができる。
【００６５】
また、巻きつけるテープ４９は、補強テープ、防食テープに限られず、押さえテープ、クッションテープなど様々な用途のテープが使用でき、それぞれの用途において、様々な材質のテープを巻きつけることができる。
【符号の説明】
【００６６】
１………ポリエチレン管
３ａ、３ｂ………端末部材
５………ギア
７………固定ボルト
９………ナット
１０………端末処理管
１１………ロッド
１３………ボルト穴
１５………貫通孔
２０………複合管製造装置
２１………テープフィーダ
２２………フィード角度
２３………テンションロール
２５………架台
２７………送りねじ
２９………ガイド
３１………送りねじ駆動モータ
３３………モータ
３５………ギア
３７………ベルト
３８………軸
３９………ナット部
４０………支持体
４１………ハウジング
４２………アーム
４３………支持ロール
４５………テーブル
４７………ベルト穴
４９ａ、４９ｂ………テープ
５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ………溶接部
５３………隙間
５４………巻き付けピッチ
５５………バンド
５７………複合管
５８………補強テープ
５９………防食テープ
６０………複合管製造装置
６１………バンド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管体の両端に端末部材を取り付ける工程（ａ）と、
フィーダにセットされたテープの端部を、前記管体の端部近傍へ固定する工程（ｂ）と、前記端末部材を介して前記管体を回転させるとともに、前記管体の回転に同期させて前記フィーダを前記管体の軸方向へ移動させ、前記管体へ前記テープを所定の巻きピッチで巻きつける工程（ｃ）と、
前記管体の所定の範囲にテープが巻き付けられた後、前記テープの端部を前記管体の端部近傍へ固定する工程（ｄ）と、
を具備することを特徴とする複合管の製造方法。
【請求項２】
前記工程（ｂ）および／または前記工程（ｄ）では、前記テープの端部を前記端末部材へ溶接、溶着または接着のいずれかの方法で固定することを特徴とする請求項１記載の複合管の製造方法。
【請求項３】
前記工程（ｂ）および／または前記工程（ｄ）では、前記テープの端部を前記管体へバンドで固定することを特徴とする請求項１記載の複合管の製造方法。
【請求項４】
前記工程（ａ）では、前記端末部材の取り付け時に、前記管体の内部を貫通するロッドが設けられることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の複合管の製造方法。
【請求項５】
前記工程（ｃ）では、前記管体へ前記テープが巻きつけられる際に、前記テープへ張力が与えられることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の複合管の製造方法。
【請求項６】
前記工程（ｂ）から前記工程（ｄ）を繰り返し、前記テープを前記管体へ複数回重ねて巻きつけることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の複合管の製造方法。
【請求項７】
前記工程（ｃ）では、前記フィーダは前記管体に対して一定の方向への移動または往復移動しながら、前記テープを前記管体へ複数回重ねて巻きつけることを特徴とする請求項６記載の複合管の製造方法。
【請求項８】
管体の端部に取り付けられた端末部材を介して前記管体を回転させる回転手段と、
前記管体へテープを送り出すフィーダと、
前記管体の回転と同期して、前記フィーダを前記管体の軸方向へ移動させる移動手段と、
を具備し、前記管体へ前記テープを巻きつけることを特徴とする複合管の製造装置。
【請求項９】
前記端末部材は、一方が閉じられた筒形状であり、
前記端末部材の略中央には貫通孔が設けられ、
前記端末部材は、前記端末部材へ前記管体が挿入された状態で、前記管体へ固定されることを特徴とする請求項８記載の複合管の製造装置。
【請求項１０】
前記端末部材にはギアが設けられ、前記回転手段は、前記ギアを介して前記管体を回転させることを特徴とする請求項８又は請求項９記載の複合管の製造装置。
【請求項１１】
前記フィーダと前記管体の間にテンションロールが設けられ、前記テープに張力を与えることを特徴とする請求項８から請求項１０のいずれかに記載の複合管の製造装置。
【請求項１２】
前記管体を貫通して前記端末部材にロッドが設けられることを特徴とする請求項８から請求項１１のいずれかに記載の複合管の製造装置。
【請求項１３】
前記フィーダは、前記管体に対して往復動作ができ、前記管体に対していずれの方向からも前記テープを前記管体へ巻きつけることができることを特徴とする請求項８から請求項１２のいずれかに記載の複合管の製造装置。
【請求項１】
管体の両端に端末部材を取り付ける工程（ａ）と、
フィーダにセットされたテープの端部を、前記管体の端部近傍へ固定する工程（ｂ）と、前記端末部材を介して前記管体を回転させるとともに、前記管体の回転に同期させて前記フィーダを前記管体の軸方向へ移動させ、前記管体へ前記テープを所定の巻きピッチで巻きつける工程（ｃ）と、
前記管体の所定の範囲にテープが巻き付けられた後、前記テープの端部を前記管体の端部近傍へ固定する工程（ｄ）と、
を具備することを特徴とする複合管の製造方法。
【請求項２】
前記工程（ｂ）および／または前記工程（ｄ）では、前記テープの端部を前記端末部材へ溶接、溶着または接着のいずれかの方法で固定することを特徴とする請求項１記載の複合管の製造方法。
【請求項３】
前記工程（ｂ）および／または前記工程（ｄ）では、前記テープの端部を前記管体へバンドで固定することを特徴とする請求項１記載の複合管の製造方法。
【請求項４】
前記工程（ａ）では、前記端末部材の取り付け時に、前記管体の内部を貫通するロッドが設けられることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の複合管の製造方法。
【請求項５】
前記工程（ｃ）では、前記管体へ前記テープが巻きつけられる際に、前記テープへ張力が与えられることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の複合管の製造方法。
【請求項６】
前記工程（ｂ）から前記工程（ｄ）を繰り返し、前記テープを前記管体へ複数回重ねて巻きつけることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の複合管の製造方法。
【請求項７】
前記工程（ｃ）では、前記フィーダは前記管体に対して一定の方向への移動または往復移動しながら、前記テープを前記管体へ複数回重ねて巻きつけることを特徴とする請求項６記載の複合管の製造方法。
【請求項８】
管体の端部に取り付けられた端末部材を介して前記管体を回転させる回転手段と、
前記管体へテープを送り出すフィーダと、
前記管体の回転と同期して、前記フィーダを前記管体の軸方向へ移動させる移動手段と、
を具備し、前記管体へ前記テープを巻きつけることを特徴とする複合管の製造装置。
【請求項９】
前記端末部材は、一方が閉じられた筒形状であり、
前記端末部材の略中央には貫通孔が設けられ、
前記端末部材は、前記端末部材へ前記管体が挿入された状態で、前記管体へ固定されることを特徴とする請求項８記載の複合管の製造装置。
【請求項１０】
前記端末部材にはギアが設けられ、前記回転手段は、前記ギアを介して前記管体を回転させることを特徴とする請求項８又は請求項９記載の複合管の製造装置。
【請求項１１】
前記フィーダと前記管体の間にテンションロールが設けられ、前記テープに張力を与えることを特徴とする請求項８から請求項１０のいずれかに記載の複合管の製造装置。
【請求項１２】
前記管体を貫通して前記端末部材にロッドが設けられることを特徴とする請求項８から請求項１１のいずれかに記載の複合管の製造装置。
【請求項１３】
前記フィーダは、前記管体に対して往復動作ができ、前記管体に対していずれの方向からも前記テープを前記管体へ巻きつけることができることを特徴とする請求項８から請求項１２のいずれかに記載の複合管の製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−２０６５１７（Ｐ２０１２−２０６５１７Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１５３８１７（Ｐ２０１２−１５３８１７）
【出願日】平成２４年７月９日（２０１２．７．９）
【分割の表示】特願２００７−２８５２１９（Ｐ２００７−２８５２１９）の分割
【原出願日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年７月９日（２０１２．７．９）
【分割の表示】特願２００７−２８５２１９（Ｐ２００７−２８５２１９）の分割
【原出願日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【Ｆターム（参考）】
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