JPH0246828B2 - - Google Patents

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JPH0246828B2
JPH0246828B2 JP56215911A JP21591181A JPH0246828B2 JP H0246828 B2 JPH0246828 B2 JP H0246828B2 JP 56215911 A JP56215911 A JP 56215911A JP 21591181 A JP21591181 A JP 21591181A JP H0246828 B2 JPH0246828 B2 JP H0246828B2
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JP
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inner tube
tube element
nipple
fibers
tube
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JP56215911A
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Onore Ranbo Jozefu
Erumanusu Yohanesu Furieeruboa Maria
Kuramaa Piitaa
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Wavin BV
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Publication date
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Publication of JPH0246828B2 publication Critical patent/JPH0246828B2/ja
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/68—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts by incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or layers, e.g. foam blocks
    • B29C70/86—Incorporated in coherent impregnated reinforcing layers, e.g. by winding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C53/00—Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
    • B29C53/56—Winding and joining, e.g. winding spirally
    • B29C53/58—Winding and joining, e.g. winding spirally helically
    • B29C53/583—Winding and joining, e.g. winding spirally helically for making tubular articles with particular features
    • B29C53/585—Winding and joining, e.g. winding spirally helically for making tubular articles with particular features the cross-section varying along their axis, e.g. tapered, with ribs, or threads, with socket-ends
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B25/00—Apparatus for obtaining or removing undisturbed cores, e.g. core barrels or core extractors
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B25/00—Apparatus for obtaining or removing undisturbed cores, e.g. core barrels or core extractors
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
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    • E21B25/00—Apparatus for obtaining or removing undisturbed cores, e.g. core barrels or core extractors
    • E21B25/06—Apparatus for obtaining or removing undisturbed cores, e.g. core barrels or core extractors the core receiver having a flexible liner or inflatable retaining means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16L15/001—Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints with conical threads
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L15/00—Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints
    • F16L15/006—Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints with straight threads
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は二重管を有するコアリング（coring）
装置用内管エレメント（inner tube element）
に関するもので、該エレメントは、実質上一定の
断面を有しかつその端部に他の内管エレメントに
連結するためのニツプルまたはカツプリングを備
えた合成樹脂製の管身（tube length）を有する。
本発明はまた、他の内管エレメントに連結する
ためのカツプリングを備えた上記内管エレメント
の製造方法にも関する。
２本の同軸管を備えたコアリング装置は一般
に、コアリング装置を交差させた地質層から試料
を採取するための掘採または石油掘削において使
用される。このような装置はボーリング・クラウ
ンを運ぶ中空ロツドの外部セツトから成る外管お
よびその一方の端部によつて該外管へ縦方向にロ
ツクされた中空ロツドの内部セツトから成る内管
を有しており、該内管はその他方の端部にコア抜
出しスリーブを備え、また該外管は該内管のまわ
りを回転できる。内管は一般にスチール製であ
る。
米国特許第3092192号明細書にはスチール製外
管とスチール製内管を有するコアリング装置、お
よび２本の半管状部材および採取したコアを閉じ
込んで保護するための合成樹脂製の第３の同軸管
を有するコアリング装置が開示されている。
一般に「ライナーズ（liners）」と呼ばれてい
るこのような３本管装置は操作が面倒である。合
成樹脂製の第３の管を存在させることによつてコ
アを採取し得るコアリング装置の断面が減少す
る。掘採または石油掘削の間におこなう分析結果
は、コアの断面が大きいほど正確にもなる。さら
に、３本管のコアリング装置の製造も面倒であ
る。何故ならばこのような装置の寸法を合成樹脂
製管の寸法に適合させなければならず、また逆も
そうだからである。合成樹脂製管はスチール製内
管にぴつたりと調和していなければならないので
製造公差は厳格である。
米国特許第3874465号明細書には３本の同軸管
を有するコアリング装置が開示されている。この
装置はグラスフアイバーで補強された合成樹脂製
の２つの半管状部から作られている以外は上記装
置と類似したものである。半管状部の内部表面は
合成ゴム製の別の管で覆われる。
合成樹脂製の管を有する米国特許第3874465号
による３重のコアリング装置も操作が面倒であ
り、また二重管のコアリング装置と同一の外径を
有するので後者によつて得られるコアの断面より
も小さな断面のコアが採取されることになる。
合成樹脂製の管を有する米国特許第3874465号
によるコアリング装置の製造も面倒である。第１
段階ではグラスフアイバーで補強された合成樹脂
製の管を製造しなければならない。次いでこの管
を、２の半管状部を形成させるようにのこぎりを
用いて縦方向に切断しなければならない。管を切
断する場合、グラスフアイバーの微粒子を含んだ
合成樹脂の塵雲の発生は避けられず、このような
塵は呼吸器管を刺激し、身体に痒みをひきおこす
ことになる。さらに、該グラスフアイバー粒子は
発癌性があると考えられている。
前記の既知のコアリング装置は破裂に対する抵
抗も弱い。
相当量の揮発性成分を含む地質層からの深所ボ
ーリングによつて採取されるコアは、相当な圧力
を受けている収蔵または吸着されたガスを含んで
おり、コアリング装置の内管は回収時にはこのよ
うな圧力に耐えなければならない。コアリング装
置を井の外部まで回収するとすぐに半管状エレメ
ントを取りはずすことによつてボーリング・コア
を取り出す。半管状エレメントは変形されてガス
を放出するゴム製スリーブを有している。該ゴム
製スリーブはコアの劣化を防ぐが、コア中のすべ
ての揮発性物質を保持することはできない。
本発明の目的は前記欠点を取り除き、ボーリン
グ・コアを完全に保護しかつ取扱いを容易にする
手段を提供することである。
本発明は、実質上一定の断面を有しかつその端
部に他の内管エレメントに連結するためのニツプ
ルまたはカツプリングを備えた合成樹脂製の管身
を有する二重管コアリング装置用内管エレメント
に関するもので、該エレメントの主な特徴は、該
管身が繊維（fibers）で補強された完全な合成樹
脂製であり、その各端部において、該繊維にかみ
合つた（gripped）あらい表面（rough surface）
を有するニツプルの一部と重なり合うことであ
る。
本発明の一態様によれば前記ニツプルは好まし
くは撚り合わされた繊維にかみ合つた波形
（corrugations）を備えた表面を有する。
特定の態様においては、ニツプルは織布または
不織布ウエブ形態の繊維がかみ合つたぎざぎざ付
（milled）または刻み付（knurled）のリングを有
する。
該カツプリングは好ましくはスチール製ニツプ
ルであり、該ニツプルはその各端部において管身
と同軸でかつ該管身内にはめ込まれている
（embedded）ので管身と重なり合つた部分の内
部直径は管身の内部直径と等しくなる。
管身自身はエポキシ樹脂製、特にグラスフアイ
バーで補強されたエポキシ樹脂製であるのが好ま
しい。
本発明はまた前記の二重管コアリング装置用内
管エレメントの製造方法にも関するもので、該方
法の本質的特徴は、一定の断面を有しかつ製造さ
れるべき管エレメントに対応して予め決められた
距離をおいてその縦軸のまわりに回転する円筒形
マンドレル上に、該マンドレルの直径と実質上同
一の内部直径およびあらい表面をその一部に有し
た２つのニツプルまたはカツプリングを置き、次
いで合成樹脂で被覆された繊維を、該ニツプルの
あらい部分に重なり合うように該円筒形マンドレ
ル上に螺旋状に巻きつけることである。
この方法によれば、繊維は相互に交差して撚り
合された繊維ウエブの形態で巻きつけられ、その
交差角度は40〜60゜の範囲である。
本発明方法の一態様においては、各々がかみ合
せリングを備えかつマンドレルの直径と実質上等
しい内部直径およびぎざぎざ付または刻み付の外
部表面を有した２つのスチール製ニツプルまたは
カツプリングを相互に予め決められた距離で該マ
ンドレル上に置き、次いで合成樹脂で被覆された
繊維ウエブを該マンドレルおよび一定の間隔をお
いたニツプルの該リングの各々の上に螺旋状に巻
きつける。
驚くべきことに、繊維、好ましくはグラスフア
イバーで補強された本発明による合成樹脂製内管
エレメントは、コアリング装置を使用するボーリ
ング井における高温においてもスチール製内管に
事実上匹敵し得る破裂（bursting）、崩壊
（collapsing）および引張（tensile）に対する強
度を有する。
本発明の特徴はさらに添付図に基づいて詳述す
る。添付図は本発明による内管エレメントおよび
該内管エレメントの製造法の一態様を概略的に示
すものである。本発明を限定するものではない。
第１図は雌ねじまたはねじ山をつけたカツプリ
ングまたはニツプルを備えた本発明による内管エ
レメントの縦断面図である。
第２図はコア部分を含有する管セクシヨンの斜
視図である。
第３図は本発明による内管エレメントを製造す
るための機械の斜視図である。
第４図は第３図に示した機械で製造中の管エレ
メントの側面図である。
第５図は完全に製造された管エレメントの側面
図である。
第６図は本発明による内管エレメントを含む二
重管コアリング装置の縦断面図である。
これらの図においては、同じ符号は同一または
類似の部分を示す。
第１図に示した本発明による二重管コアリング
装置用内管エレメント１はエポキシ樹脂製の剛直
な管身２を含み、該管身はその端部にスチール製
の雄ねじを切つたカツプリング・ニツプル３およ
び雌ねじを切つたカツプリング・ニツプル４を備
えている。
管エレメントの断面は実質上一定である。エポ
キシ樹脂は撚り合された繊維（twisted fibers）、
好ましくはグラスフアイバーによつて補強され
る。管エレメント１は撚り合された繊維にかみ合
つたあらい表面６を有するスチール製ニツプル３
および４の一部と重なり合う。撚り合された繊維
５はウエブ形態のものが好ましい。ニツプル３お
よび４は環状シヨルダー２５を有する刻み付また
はぎざぎざ付のリンク１３を含む。
スチール製ニツプル３および４は管エレメント
１の各端部において同軸を有して該エレメントま
で伸びる。ニツプル３および４は管エレメント１
内にはめ込まれているので、管エレメントと重な
り合つたニツプルの部分の内径は該エレメントの
内径に等しい。
コアリング装置を回収したならば、半管状エン
ベロツプから採取コアを取り出すことなく、採取
コアを含有する内管エレメント１を操作の面倒で
ない道具、例えば携帯まるのこ８を用いて第２図
に示すように適当な長さのセクシヨ７に切断す
る。
内管１のセクシヨン７は縦方向に切断する前後
においてコアを輸送または保存するためのコア・
ボツクスとして使用してもよい。
この目的には、内管１のセクシヨン７はキヤツ
プ９を用いてそれらの端部を封止してもよい。
第３図に示す機械１０は本発明による内管エレ
メントの製造に使用される。この機械は、その縦
軸（−′）のまわりを回転するマンドレル１
１を有する。マンドレル１１は小歯車１２を用い
て回転する。
マンドレル１１上には管身またはエレメントの
所望の長さに対応させて予め決められた距離で雄
カツプリング・ニツプル３および雌カツプリン
グ・ニツプル４が設けてあり、各々のニツプルは
マンドレル１１の直径と実質上等しい内径を有す
るかみ合せリング１３および波形１５を備えた外
部表面１４（刻み付表面）を有している。これら
のリング１３は第３図に示すようにマンドレル１
１上で対置する。
波形または刻み目（knurlings）の溝は、内管
エレメント１の本体を補強するためにマンドレル
１１上に螺旋状に巻きつけられた撚り合せ繊維１
６の直径に対応する。撚り合せ繊維１６は多数の
グラスフアイバーの撚り糸からできている。繊維
は樹脂浴１８内のエポキシ樹脂を含浸させた織布
または不織布のウエブ１７の形態で使用する。繊
維ウエブは次いで約40〜60゜の間の角度αで相互
に交差した均一なウエブ層が重ね合されて得られ
るように機械のマンドレル１１上へ螺旋状に巻き
つけられる。繊維ウエブ１７はスライド１９によ
つて誘導される。エポキシ樹脂はエチレンオキシ
ドまたはエピクロルヒドリンとビスフエノールＡ
から調製されたものを使用するのが好都合であ
る。
交差角度は管エレメント１の引張強度および破
裂抵抗に影響する。交差角度が大きくなるほど引
張強度大きくなり、交差角度が小さくなると破裂
抵抗は大きくなる。
平均直径12cmの内管エレメントに対しては約
55゜の交差角度を選定するのが好ましい。この角
度によつて3000Kg以上の引張力に対する抵抗力が
得られる。
エポキシ樹脂の硬化を促進するために、過酸化
物水溶液のような硬化剤を管エレメント１の製造
中に該エレメントの表面へ規則的に噴霧する。繊
維ウエブ１７は第５図に示すように、カツプリン
グ・ニツプル３および４の節になつたリング１３
を被覆しかつ該ニツプルを管エレメント１の本体
内へ堅固にはめ込ませるようにマンドレル１１上
へ巻きつける。
グラスフアイバーウエブ１７は非常に高い引張
強度を有するので、破裂、粉砕または崩壊だけで
なくけん引（traction）に対してもスチール製チ
ユーブの場合に匹敵し得る抵抗力を管エレメント
１１に付与する。
コアリング装置を回収する際には、その内管は
しばしば非常に高い圧力を受ける。
第６図に示すように、ロツク層で採取されたコ
アを分離するためにコアリング装置２０によつて
受けるけん引力は非常に重要である。このため内
管１と外管２１を含む全コアリング装置２０を引
上げる。スチール製の外管２１は変形されること
なく自由に引上げることができるが、内管１はコ
アリング装置の下部端においてコア抜取りスリー
ブ２２によつてその一方の端部をロツクされる。
内管１はその他端においてかけがね（図示されて
いない）によつて外管２１に固定されているので
該内管１は相当なけん引力を受け、またコア抜取
りスリーブ２２およびボーリング流体の流れを可
能にするボーリング・クラウン２３との間の距離
に相当する長さにわたつて引張られるのは避けら
れない。
内管１は引張られるとボーリング・クラウン２
３のシヨルダー２４にコア抜取りスリーブ２２を
押しつける。完全なスチール製の外管２１は内管
１よりもかなり大きな引り力をボーリング・クラ
ウンに伝達する。
コア抜取りスリーブ２２からコアを分離するの
に用いられる相当な引張り力は、外管２１に堅固
に保持された該シヨルダー２４を通してコアに加
えられる。
内管の伸長またはストレツチングは通常コア抜
取りスリーブ２２およびボーリング・クラウン２
３のシヨルダー２４との間の距離に相当し、この
距離はボーリング流体をボーリング・クラウンの
方向へ流すのに必要である。
これらは撚り合されたグラスフアイバーに係留
されているので通常の寸法（４インチ）のカツプ
リングニツプル３および４は、これらの管が使用
される井内の高い温度にもかかわらず剪断変形ま
たは変形の危険を伴うことなく、深所ボーリング
において発生する３〜10トンという大きなけん引
力に耐えることができる。このような温度約2000
ｍのボーリング深さで80℃であり、約3000ｍのボ
ーリング深さになると100℃以上になる。
グラスフアイバーによつて補強された合成樹脂
はスチールに比較して小さなヤング率を有する。
合成樹脂製の内管エレメントを使用した場合、該
チエーブは相当なけん引力を受けるとねじ山の付
いたスチール製カツプリングニツプルつりもかな
り早い時点で変形されるので、後者は損傷を受け
ず、再び使用することができる。
このため、コアリング装置を回収したときにコ
アを含んだ管エレメントを引き上げて切断し、ス
チール製ニツプル３および４を取りはずす。
ニツプルに付着した残留樹脂は加熱によつて除
去し、ニツプルは再使用に供される。
本発明による内管エレメントは次の様な利点を
有する。
１） 腐食の問題がない。
２） 管の抵抗は均等に増加する。
３） 採取したままの変化のないコアの輸送が可
能である。
４） 容易に製造できる。即ち、管エレメントの
内径はマンドレルの直径に相当し、外径はかな
り広い範囲内で変えてもよい。何故ならばこの
外径はわずかに１つの制限を受けるだけだから
である。即ち、ボーリング流体を流すのに十分
な間隔を付与しなければならないだけである。
５） コアリングチユーブを縦横に切断して地質
学者による即座の分析作業をおこなうことがで
きる。
６） 携帯道具を使用できる。
７） スチール製カツプリング・ニツプルを使用
する場合は該ニツプルを回収できる。
本発明はもちろん前記の説明に限定されるもの
ではなく、特許請求の範囲内において変形できる
ものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は雌ねじまたはねじ山をつけたカツプリ
ングまたはニツプルを備えた本発明による内管エ
レメントの縦断面図である。第２図はコア部分を
含有する管セクシヨンの斜視図である。第３図は
本発明による内管エレメントを製造するための機
械の斜視図である。第４図は第３図に示した機械
で製造中の管エレメントの側面図である。第５図
は完全に製造された管エレメントの側面図であ
る。第６図は本発明による内管エレメントを含む
二重管コアリング装置の縦断面図である。 １は内管エレメント、２は管身、３および４は
カツプリングニツプル、５は撚り合せ繊維、６は
あらい表面、７はセクシヨン、８は携帯まるの
こ、９はキヤツプ、１０は内管エレメント製造用
機械、１１はマンドレル、１２は小歯車、１３は
かみ合せリング、１４は外部表面、５は波形、１
６は撚り合せ繊維、１７はウエブ、１８は樹脂
浴、１９はスライド、２０はコアリング装置、２
１は外管、２２はスリーブ、２３はボーリングク
ラウン、２４はシヨルダー、２５は環状シヨルダ
ーを示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ スチール製ニツプルによつて相互に連結さ
    れ、該ニツプルの内径と実質上等しい内径を有す
    る繊維強化合成樹脂製管身を有し、該管身がその
    端部において該ニツプルの一部と重なり合う内管
    エレメントおよび該内管エレメントを包囲する外
    管エレメントを備えた掘採もしくは石油掘削に使
    用される二重管コアリング装置用内管エレメント
    において、 該ニツプルが粗い外部表面を有し、 該繊維がニツプルの該外部表面とかみ合つて該
    管身が該外部表面に固定され、さらに、 該内管エレメントが、該ニツプルの外径と実質
    上等しい外径を有する一定の断面をその全長に亘
    つて有する ことを特徴とする二重管コアリング装置用内管エ
    レメント。 ２ 繊維が撚り合わされ、ニツプルが該繊維とか
    み合う多数のリブもしくは波形を具備する表面を
    有する第１項記載の内管エレメント。 ３ 撚り合わされた繊維が繊維ウエブの形態を有
    し、各々のニツプルが、該繊維ウエブとかみ合う
    刻み付表面を有するリングを具備する第２項記載
    の内管エレメント。 ４ 円筒形の巻き取りマンドレル１１上に該マン
    ドレルの直径と実質上等しい内径および粗い表面
    ４を一部に有する少なくとも１個の金属製ニツプ
    ル３を、製造されるべき内管エレメントの長さに
    対応する軸方向の予決位置に配置させ、合成樹脂
    で被覆された繊維１６を、該ニツプル３の粗い表
    面１４に重なり合うように該マンドレル１１上に
    螺旋状に巻き付けることを含む、他の内管エレメ
    ントに連結するためのカツプリングニツプル３，
    ４を具備しかつ実質上一定の断面を有する合成樹
    脂製の剛直な管身２を有する二重管コアリング装
    置用内管エレメント１の製法において、 該ニツプル３にかみ合わせリング１３および環
    状シヨルダー２８を具有させ、 該繊維１６をマンドレル１１およびかみ合わせ
    リング１３上に螺旋状に巻き付けることによつ
    て、内管エレメントが二重管コアリング装置内に
    おける軸方向の引つ張り応力に耐えるようにする
    と共に、 該ニツプルがねじ込まれたときに連結内管エレ
    メントのねじ山部分を該環状シヨルダーと隣接さ
    せかつ該内管エレメントの樹脂製管身を該環状シ
    ヨルダーと接触させることによつて、該内管エレ
    メントが軸方向の圧縮応力に耐えるようにする ことを特徴とする二重管コアリング装置用内管エ
    レメントの製法。 ５ 繊維１６を、交差角40〜60度で相互に交差し
    た撚り合わせ繊維ウエブの形態で全管身に沿つて
    巻き付けることによつて、ニツプル３の多数の波
    形とかみ合わさせる第４項記載の二重管コアリン
    グ装置用内管エレメントの製法。
JP56215911A 1980-12-30 1981-12-29 Inner pipe element Granted JPS57146980A (en)

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