JPH0514156B2 - - Google Patents

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JPH0514156B2
JPH0514156B2 JP61252784A JP25278486A JPH0514156B2 JP H0514156 B2 JPH0514156 B2 JP H0514156B2 JP 61252784 A JP61252784 A JP 61252784A JP 25278486 A JP25278486 A JP 25278486A JP H0514156 B2 JPH0514156 B2 JP H0514156B2
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wrapping
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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
    • 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
    • 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
    • F16L37/00—Couplings of the quick-acting type
    • F16L37/08—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members
    • F16L37/12—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members using hooks, pawls, or other movable or insertable locking members
    • F16L37/138—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members using hooks, pawls, or other movable or insertable locking members using an axially movable sleeve
    • 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
    • F16L47/00—Connecting arrangements or other fittings specially adapted to be made of plastics or to be used with pipes made of plastics
    • F16L47/20—Connecting arrangements or other fittings specially adapted to be made of plastics or to be used with pipes made of plastics based principally on specific properties of plastics
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Cultivation Of Plants (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、それ自体、金属部材を含むことなく
複合材料で作られる複合材料管の継手の形成方法
に関するものである。
（従来技術と問題点） この種の複合材料は、ガラスフアイバまたはカ
ーボンフアイバまたはエポキシ樹脂などの樹脂で
結合されたアラミドフアイバなどの任意の種類の
フアイバによつて形成される。フイラメント巻線
によつて形成された複合材料管は、その疲労耐性
と耐食性、その低重量とコストの故に疑いもなく
有利である。この種の管は特に海中探鉱または地
熱エネルギーの使用などの特定分野に使用するの
に適当である。特に後者の場合、深海で取られた
熱い塩水から成る腐蝕性媒質が、施設を構成する
各種要素、例えば管、ポンプなどの耐食性の問題
を生じる。これらの要素のうち、特にポンプの懸
垂管が、これを浸漬する腐蝕性環境のほか、高圧
水準および温度の故に問題を生じる。さらに、こ
れらの管は、保守のために定期的に組み立てまた
は分解される事ができなければならない。故に、
この種の用途のために複合材料管が選ばれるよう
になり、この種の管は現在まで使用されていた特
殊ステンレス鋼に代わる事が有利である。
ステンレス鋼管の価格はますます高くなつてい
る。なぜならば、その有効寿命を延長するために
ゴム被覆が必要であり、またその重量の故に取り
扱いが困難であり、その設置のために大型施設を
必要とするからである。
しかしながら、このような複合材料管の生じる
主要な問題点は、その継手システムにある。
フイラメントの巻き付けによつて形成される複
合材料管について２つの型の継手が公知である。
その第１は、巻線の中に付加または合体された
金属端末部材を含む継手である。このような端末
部材は、掘削深度が大になるほど高くなる厳しい
応力、特に引つ張り応力に抵抗するように、その
支持体に対して非常に強固に結合または一体化さ
れなければならない。このような金属要素を複合
材料管上に固定する方法は、結合剤をもつて金属
端末部材を被覆し、次に乾燥させ、エラストマー
を被着する第１段階から、エラストマーを加硫
し、結合剤を重合させ、次にまだ重合していない
複合材料を結合し、さらにこのように形成された
管を再び重合する第２段階に至るまで、一連の操
作を必要とする。
この技術は高い引つ張り応力に抵抗する連結管
を得るために有効であるが、しかし複雑で、コス
トが高い。さらに、腐蝕の危険を制限するために
は、高価格の特殊のステンレス鋼端末部材を使用
する事が必要である。
従つて、金属部材を全く含まない、いわゆる
“全複合体型”の第２の型の継手を使用する事が
好ましい。現在までのところ、複合材料管に使用
されるこの種の継手は、特に厚い複合材料部分ま
たは純粋樹脂部分の中にねじ切りする事によつて
形成されていた。しかし前記の用途の場合、ねじ
切りされた継手は不十分であり、管の締め付け工
程が実施しにくい。
〔発明の目的および効果〕
本発明の目的は、製造が容易で、金属端末部材
を使用する方法または単なるねじ切り装置を使用
する方法に固有の前記の欠陥を克服した複合材料
管継手を形成する方法にある。
本発明の目的は、単に一方の管を他方の管の中
に嵌合する事によつて２本の管を相互に接合する
ためのオス・メス継手から成る。特にポンプ懸垂
管用の“全複合材料型”継手にある。このような
嵌合系として、例えば低圧で作動する可撓性管の
分野で使用されている型の継手は、オス端末部上
に備えられたグルーブ中に弾性変形によつてスナ
ツプ嵌合する円筒形スリーブを成す数個のトング
から成るメス端末部と、このスナツプ嵌合をロツ
クするための滑りロツクリングとを含む。形成材
料または金属から成るこれらの公知の継手は、対
応のダクトまたはパイプに接続される別個の要素
を成す。前記の要件を満たす複合材料管を相互に
連結するためには、このような型の端末部材を、
これが複合材料から成つていても、これらの複合
材料管に取り付ける事が不可能な事は明らかであ
る。
従つて、本発明は、管と一体を成す端末部を得
るように、管組立体上の全体的巻き付け操作と、
スナツプ嵌合部を成す外周巻線（予盛り部）を管
端部に形成する特殊の巻き付け操作と、スナツプ
嵌合部材をロツクするための補足要素の導入との
一連の操作によつて、管の流通部分とその両端に
それぞれ備えられたオスおよびメス端末部を同時
的に製造する方法を提供するにある。
〔発明の概要〕
本発明の方法は下記の段階を含む。
ａ 複合材料の重合と同時に加硫されるゴムスキ
ンを、マンドレル上にストリツプを巻き付ける
ことによつて形成する段階と、 ｂ 管の各端末部に肉厚部を形成するために、オ
ス端末部形成用の複合材料インサートとメス端
末部形成用のインサートとをそれぞれ前記ゴム
スキン上に周方向に巻き付ける段階と、 ｃ 管の全長に亘つて、また両端のインサートの
上に、フアイバを管の縦方向に沿つて管の母線
に対して20°以下の角度で連続的に巻き付ける
段階と、 ｄ 管の流通部の上にフアイバを周方向に巻き付
ける段階と、 ｅ インサート上におけるフアイバの外径φAよ
りやや大きな内径φBを有するようにフアイバ
をマンドレル上に周方向に巻き付けることによ
つて予め形成された外側スリーブを管の流通部
に嵌合させる段階と、 ｆ フアイバを巻き付けることによつて予め形成
されたストリツプをインサート上に結合するこ
とによつて、メス端末部の形成を終了する段階
と、 ｇ オス端末部のフアイバの端部にフアイバを周
方向に巻き付けることによつて、スリーブの外
径φCと等しい外径を有するストツパヒールを
形成することにより、オス端末部の形成を終了
する段階と、 ｈ この全体構造を重合する段階と、 ｉ メス端末部に設けた外周巻線の表面及びオス
端末部に設けた外周巻線の表面にシール用のグ
ルーブを補足的に加工する段階。
（実施例） 第１図と第２図について、管とその端末部の第
１形成段階を説明する。図示されないマンドレル
上に、ストリツプを巻き付けてゴム製の管状スキ
ン１を形成し、複合体の重合時にこのスキン１を
加硫する。次に、管の各端部の外周にフアイバを
周方向に巻き付け、このフアイバのラミネートが
オス端末部とメス端末部の固定部材を成す余分の
厚さを生じさせる。このように形成された第１図
に図示のインサート２は円錐形輪郭を有し、その
基部３は管の末端を越えて延在する。この部分は
図示されないマンドレル上の巻き付けによつて得
られ、図示のような内側形状が得られる。第２図
に図示のインサート４は台形輪郭を有する。これ
は管端部の縁区域に形成される。
前記のインサート２，４を含めて管の全長に亙
つて、フアイバ５を連続的に巻き付け、これを管
の母線に対して20°またはこれ以下のフアイバ角
度を有する縦方向層と呼ぶ。次に管の流通部はフ
アイバ５′を更に巻き付けることによつて完成さ
れる。
さらに端末部の形成に進む前に、管の流通部に
略円筒状スリーブ６を嵌合させておく。このスリ
ーブ６の内径φBは、インサート２，４と整列し
たフアイバ５の外径φAより大で、仕上がりのメ
ス端末部の外径φDより小である。スリーブ６は、
予めマンドレル上にフアイバ、例えばカーボンフ
アイバを周方向に巻き付ける事によつて形成され
る。
次に、メス端末部のインサート２の上に、スト
リツプ７を配置する。このストリツプ７は、イン
サートの基部３を越えて突出し、その上の新しい
外部巻線８によつて結束される。このストリツプ
７も、予めフアイバをマンドレルの上に周方向に
巻き付ける事によつて形成されたものである。こ
の巻線のフアイバ方向と管軸線との角度α＝0°の
故に、これらのフアイバは、応力方向に対して作
用し、これらのストリツプ７に高い引つ張り強さ
を与える。このストリツプ７の端末部９は縦方向
層とフアブリツク被覆との堆積によつて形成され
る。その後、このストリツプ７をダイヤモンド・
チツプ付き切断ホイールによつて縦方向に切断す
る。この状態は第４図に図示されている。
オス端末部のフアイバ５′の末端部に第２のフ
アイバ周方向巻線により、スリーブ６のヒールと
ストツパを成して密封作用を成すストツパヒール
１０が形成される。このヒール１０の外径は、ス
リーブ６の外径φCに等しい。さらに、このオス
端末部の末端に、周方向の外周巻線１５による予
盛り部を形成し、シールグルーブを加工できるよ
うにする。
第１図と第２図に示すような前記の管端末部構
造が形成された時、管全体を重合する。
マンドレルから除去する前の次の工程はシール
グルーブの機械加工である。メス端末部の外周巻
線８の中に備えられたグルーブに、第１環状シー
ル１１を配置する。オス端末部においては、周方
向に巻き付けられた外周巻線（予盛り部）１５の
グルーブの中に環状シール１２を配置する。もう
一つの環状シール１３は、ストツパヒール１０の
グルーブの中に配置される。
第４図は前記のようにして形成され相互に連結
する事のできる２本の管端末部を示し、第５図は
相互に連結された２本の管を示す。これらの管は
坑井の中に垂直に、オス端末部を上にして配置さ
れる。上部管のメス端末部をオス端末部の上方に
配置して下降させ、ストリツプ７がオス端末部の
インサート４の上を、これらの部材の弾性の故に
通過したのちに、ストリツプ７の末端部９がイン
サート４とヒール１０との間の環状スペースの中
に収容されて、ストリツプ７がインサート４の上
に締まりばめされる。次にこれらのストリツプ７
が相互に締め付け保持されるようにスリーブ６を
下方に滑動させる。
このスリーブ６は、例えばカーボンフアイバか
ら成り、管端末部を成すフアイバ、例えばガラス
フアイバの熱膨脹係数よりも非常に低い熱膨脹係
数を有するが故に、高温で自己締め付け作用を示
す。同時に、このスリーブはＯ形シール１１と１
３に対して密封作用を成す。このスリーブ６は、
ストツパヒール１０と接触するまで下降させら
れ、このストツパヒール１０は、管を坑井の中に
降ろす際のプロデクタとして役立つ。管を持ち上
げる際に、拘留作用の結果、スリーブ６は、スト
ツパヒール１０上に止着状態になる。
必要に応じて工具を配置係合させまた除去でき
るように、スリーブ６の外側にグルーブ１４を形
成する事ができる。その場合、シール１１と１３
は外部流体に対する密封を成し、シール１２は内
部密封を成す。
管の一体部分を成し、従つてそれ自体、複合材
料から成る端末部を得る事のできる本発明の方法
により、信頼性のある軽量な、耐食性の、また定
期的に簡単に組み立て分解する事のできる管継手
を作る事ができる。
前記の実施例は１個のオス端末部と１個のメス
端末部とを有する管について説明したのである
が、本発明の主旨の範囲内において、これらの管
上に２個のオス端末部または２個のメス端末部を
備える事もできる。他の変形はフアイバ５を角度
α＝0°で巻き付けるにある。この場合、インサー
ト２の末端３の上方にこのフアイバ５を延長させ
る事により、ストリツプ７をこのフアイバ５の中
で長手方に切断する事ができ、これによりストリ
ツプ７の別個の製造を避ける事ができる。
【図面の簡単な説明】
第１図はメス端末部を有する管の末端部の断面
図、第２図はオス端末部を有する管他端の断面
図、第３図は相互に連結された２本の管端部の部
分断面図、第４図は相互に連結する前のオス端末
部とメス端末部の部分破断斜視図、また第５図は
連結された２個の端末部の斜視図である。 １……スキン、２，４……インサート、５，
５′……フアイバ、６……スリーブ、７……スト
リツプ、８……外周巻線、９……末端部、１０…
…ストツパヒール、１１，１２，１３……シー
ル、１４……グルーブ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 管全体の上の巻き付け操作と、オス端末部上
    にメス端末部をスナツプ嵌着させる部材を管の両
    端に巻き付ける特殊操作とによつて、管の流通部
    とそのオスおよび／またはメス端末部を形成する
    複合材料管継手の形成方法において、 (a) 複合材料の重合と同時に加硫されるゴム製ス
    キン１を、マンドレル上にストリツプを巻き付
    けることによつて形成する段階と、 (b) 管の各端末部に肉厚部を形成するために、オ
    ス端末部形成用の複合材料インサート４とメス
    端末部形成用のインサート２とをそれぞれ前記
    ゴム製スキン上に周方向に巻き付ける段階と、 (c) 管の全長に亘つて、また両端のインサート
    ２，４の上に、フアイバ５を管の縦方向に沿つ
    て管の母線に対して20°以下の角度で連続的に
    巻き付ける段階と、 (d) 管の流通部の上にフアイバ５′を周方向に巻
    き付ける段階と、 (e) インサート２，４上におけるフアイバ５の外
    径φAよりやや大きな内径φBを有するようにフ
    アイバをマンドレル上に周方向に巻き付けるこ
    とによつて予め形成された略円筒形スリーブ６
    を管の流通部に嵌合させる段階と、 (f) フアイバを巻き付けることによつて予め形成
    されたストリツプ７をインサート２上に結合す
    ることによつて、メス端末部の形成を終了する
    段階と、 (g) オス端末部のフアイバ５′の末端部にフアイ
    バを周方向に巻き付けることによつて、スリー
    ブ６の外径φCと等しい外径を有するストツパ
    ヒール１０を形成することにより、オス端末部
    の形成を終了する段階と、 (h) この全体構造を重合する段階と、 (i) メス端末部に設けた外周巻線８の表面及びオ
    ス端末部に設けた外周巻線１５の表面にシール
    １１，１２用のグルーブを補足的に加工する段
    階とを含む方法。 ２ メス端末部のインサート２は、円錐形輪郭を
    有し、その基部３が管の末端から突出しているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１項の方法。 ３ オス端末部のインサート４は、管の末端の縁
    部に形成され、梯形輪郭を有することを特徴とす
    る特許請求の範囲第１項の方法。 ４ スリーブ６は、端末部を形成するフアイバよ
    り低い熱膨脹係数を有するフアイバによつて予め
    形成されていることを特徴とする特許請求の範囲
    第１項の方法。 ５ ストリツプ７の末端部９がα＝0°の縦方向層
    とカバー・フアブリツクとの堆積層から成ること
    を特徴とする特許請求の範囲第１項の方法。 ６ 環状シール１３を配置するためにオス端末部
    のストツパヒール１０の中にグルーブを加工する
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１項の方法。
JP61252784A 1985-10-23 1986-10-23 複合材料管継手を形成する方法 Granted JPS62177394A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8515734 1985-10-23
FR8515734A FR2588936B1 (fr) 1985-10-23 1985-10-23 Procede pour realiser un raccord de tubes en materiau composite et dispositif de raccordement en comportant application

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Publication Number Publication Date
JPS62177394A JPS62177394A (ja) 1987-08-04
JPH0514156B2 true JPH0514156B2 (ja) 1993-02-24

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Country Link
US (1) US4755406A (ja)
EP (1) EP0225820B1 (ja)
JP (1) JPS62177394A (ja)
CA (1) CA1309578C (ja)
DE (1) DE3686139T2 (ja)
DK (1) DK167710B1 (ja)
ES (1) ES2033688T3 (ja)
FR (1) FR2588936B1 (ja)
IN (1) IN168161B (ja)
NO (1) NO171614C (ja)

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