JPH10244598A - 強化樹脂曲管の製造方法 - Google Patents

強化樹脂曲管の製造方法

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JPH10244598A
JPH10244598A JP9047945A JP4794597A JPH10244598A JP H10244598 A JPH10244598 A JP H10244598A JP 9047945 A JP9047945 A JP 9047945A JP 4794597 A JP4794597 A JP 4794597A JP H10244598 A JPH10244598 A JP H10244598A
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mandrel
reinforced resin
curved
diameter
laminate
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JP9047945A
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Riichi Antoku
利一 安徳
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Sekisui Chemical Co Ltd
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Sekisui Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】湾曲状態になった強化樹脂複合曲管を一定の肉
厚で製造し得る。 【解決手段】可撓性を有する積層用マンドレル11上
に、ガラス繊維強化樹脂層、レジンモルタル層、ガラス
繊維強化樹脂製層を順番に積層して積層体20を形成す
る。他方、一方の端部に偏心状態の円錐部13aが設け
られるとともに、その円錐部13aを除いた本体部13
bが積層用マンドレル11よりも大径になった可撓性を
有するゴム製の拡径用マンドレル13を準備する。拡径
用マンドレル13には、軸心方向に直線状に貫通する貫
通孔13cが設けられている。拡径用マンドレル13
は、円錐部13aから、未硬化の積層体20内に挿入さ
れて、積層体20の半周部分を薄肉状態で拡径する。そ
の後、拡径用マンドレル13の貫通孔13c内に湾曲状
態になった湾曲芯体14を挿入して、薄肉部分が内周側
になるように未硬化の積層体20を拡径用マンドレル1
3とともに湾曲させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、繊維強化樹脂層の
間にレジンモルタル等の樹脂モルタル層が積層されて湾
曲状態に成形された強化樹脂曲管を製造する方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】管状に構成されたレジンモルタル層を中
間層として、その内層および外層に、ガラス繊維強化樹
脂層がそれぞれ積層された直管状の樹脂複合管は、通
常、円柱状をしたマンドレルの周面上に、ガラス繊維強
化樹脂層、レジンモルタル層、ガラス繊維強化樹脂層
を、順次、積層して積層体を形成し、その積層体をマン
ドレル上にて硬化させた後に、マンドレルを硬化した積
層体から取り除くことによって製造されている。
【0003】このような直線状の強化樹脂複合管に対し
て、湾曲状態になった強化樹脂複合曲管は、例えば、特
開平55−2076号公報に開示されている方法にて製
造される。この製造方法では、まず、図3(a)に示す
ように、軸心部に貫通孔31aが設けられた可撓性を有
するゴム製のマンドレル31が使用される。このマンド
レル31は、貫通孔31aに挿入された直線状の直線芯
体32によって水平状態に支持されており、直線芯体3
2が回転されることによって、マンドレル31は直線芯
体32とともに一体的に回転される。そして、マンドレ
ル31が回転されている間に、その周面に、ガラス繊維
強化層、レジンモルタル層、ガラス繊維強化層が、それ
ぞれマンドレル31のほぼ全周にわたって、一定の厚さ
に順番に積層されて、積層体33が形成される。
【0004】マンドレル31上に積層体33が積層され
ると、図3(b)に示すように、積層体33が未硬化の
状態で、マンドレル31の貫通孔31aから直線芯体3
2が取り除かれる。そして、図3(c)に示すように、
マンドレル31の貫通孔31a内に、湾曲状態になった
剛性の湾曲芯体34が挿入される。可撓性を有するゴム
製のマンドレル31は、貫通孔31a内に湾曲芯体34
が順次挿入されることにより、湾曲芯体34に沿った湾
曲状態とされ、マンドレル31の周面に積層された未硬
化の積層体33も、同様の湾曲状態とされる。
【0005】このような状態になると、未硬化の積層体
33は、マンドレル31によって湾曲された状態で、加
熱炉内にて加熱されて硬化される。そして、積層体33
が硬化した状態になると、硬化した積層体33から湾曲
芯体34が取り除かれて、図3(d)に示すように、湾
曲状態の積層体33によって構成された繊維強化樹脂曲
管が得られる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このようにして製造さ
れる繊維強化樹脂曲管は、未硬化の積層体を湾曲させる
と、湾曲した際に内周側に位置する周面が圧縮されて、
その肉厚t3 が厚くなるのに対して、湾曲した際に外周
側に位置する周面が引き延ばされてその肉厚t4が薄く
なる。その結果、内周側部分の肉厚t3 に対して外周側
部分の肉厚t4 が薄くなり、製造される繊維強化樹脂曲
管は、肉厚が全周にわたって一定にならないという問題
がある。また、湾曲した際に内周側に位置する周面部分
が圧縮されるために、その周面部分にシワが発生した
り、凹凸ができるおそれもある。
【0007】本発明は、このような問題を解決するもの
であり、その目的は、全周にわたって肉厚が一定であ
り、しかも、内周側に位置する周面部分にシワ、凹凸等
が発生するおそれのない強化樹脂曲管の製造方法を提供
することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の強化樹脂曲管の
製造方法は、可撓性を有する円柱状の積層用マンドレル
上に、未硬化の繊維強化樹脂層を積層して積層体を形成
する工程と、一方の端部に偏心状態の円錐台部が設けら
れるとともに、その円錐台部を除いた本体部が前記積層
用マンドレルよりも大径の円柱状になっており、軸心方
向に直線状に貫通する貫通孔が設けられた可撓性を有す
る拡径用マンドレルを準備する工程と、この拡径用マン
ドレルを、前記積層用マンドレルが未硬化の積層体から
押し出されるように、円錐台部から順次積層体内に挿入
して、積層体の一部を薄肉状態になるように周方向に引
き延ばして拡径する工程と、積層体内に挿入された拡径
用マンドレルの貫通孔内に、湾曲状態になった湾曲芯体
を挿入して、拡径用マンドレルを未硬化の積層体ととも
に、薄肉部分が内周側になるように湾曲させる工程と、
湾曲状態になった積層体を拡径用マンドレルとともに硬
化させる工程と、を包含することを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明の強化樹
脂曲管の製造方法の実施状態の一例を示す概略構成図で
ある。本発明方法では、円筒状をしたゴム製の積層用マ
ンドレル11が使用される。積層用マンドレル11の軸
心部には、貫通孔11aがその全長にわたって同心状態
で設けられている。
【0010】積層用マンドレル11の貫通孔11aに
は、直線状に延びる円柱状の直線芯体12が挿入されて
いる。この直線芯体12は、積層用マンドレル11の全
長よりも若干長くなっており、積層用マンドレル11の
各端面から、各端部が延出した状態になっている。直線
芯体12は、水平状態に支持されて、適当な駆動手段に
よって回転されるようになっており、積層用マンドレル
11は、直線芯体12と一体となって回転される。
【0011】直線芯体12と一体的に回転される積層用
マンドレル11上には、まず、強化樹脂複合曲管の内面
保護材となるガラスペーパー21が、積層用マンドレル
11の周面上に全周にわたって巻回されて、積層用マン
ドレル11のほぼ全長にわたって積層される。
【0012】積層用マンドレル11の周面にガラスペー
パー21が積層されると、そのガラスペーパー21上
に、樹脂複合管の内周側の周方向補強材となる周方向ガ
ラス繊維強化樹脂層22が積層される。周方向ガラス繊
維強化樹脂層22は、例えば、束ねられたガラス繊維ロ
ービングを、溶融状態の熱硬化性樹脂が収容された樹脂
槽内を通過させて、束ねられたガラス繊維ロービングに
樹脂を含浸させることによって構成されている。周方向
ガラス繊維強化樹脂槽22は、全周にわたって一定の厚
さで、ガラスペーパー21の全長にわたって積層され
る。
【0013】なお、周方向ガラス繊維強化樹脂層22の
積層は、このように、束ねられたガラス繊維ロービング
に樹脂を含浸させてガラスペーパー21上に巻回して積
層する構成に限らず、ガラスペーパー21上にガラス繊
維ロービングを積層して、積層されたガラス繊維ロービ
ングに熱硬化性の溶融樹脂を含浸させるようにしてもよ
い。
【0014】周方向補強材としてのガラス繊維強化樹脂
層22がガラスペーパー21の全長にわたって一定の厚
さで積層されると、内周側の軸方向補強材として軸方向
ガラス繊維強化樹脂層23が積層される。軸方向ガラス
繊維強化樹脂層23は、例えば、積層用マンドレル11
とともに回転されている周方向ガラス繊維強化樹脂層2
2上に、チョップマットを散布して、散布されたチョッ
プマットに溶融状態になった熱硬化性樹脂を含浸させる
ことによって積層される。軸方向ガラス繊維強化樹脂層
23も、全周にわたって一定の厚さで、周方向ガラス繊
維強化樹脂層22の全長にわたって積層される。
【0015】なお、軸方向ガラス繊維強化樹脂層23
は、ガラス繊維を一定の長さに切断した多数のガラス繊
維片の両端部を、ビニロン繊維にて梯子状に連結し、各
ガラス繊維片が軸方向に沿った状態になるように積層用
マンドレル11の周囲に巻回した後に、溶融した熱硬化
性樹脂を含浸させることによって積層してもよい。
【0016】このようにして、積層用マンドレル11の
周面上には、ガラスペーパー21、周方向ガラス繊維強
化樹脂層22、軸方向ガラス繊維強化樹脂層23の積層
体によって構成された内層20aが積層される。
【0017】その後、樹脂と砂とを混練したレジンモル
タル層24が、内周側積層体20の周面上に、全周にわ
たって一定の厚さで、全長にわたって積層される。レジ
ンモルタル層24は、例えば、珪砂3号、珪砂7号およ
び炭酸カルシウムの混合物と、樹脂とを混練したもので
あり、混練機によって積層用マンドレル11上に押し出
されて、回転している積層用マンドレル11上に全周に
わたって積層される。このレジンモルタル層24が、強
化樹脂複合曲管の芯材層となる。
【0018】レジンモルタル層24が積層されると、こ
のレジンモルタル層24の周面上に、外周側の軸方向補
強材としての軸方向ガラス繊維強化樹脂層25が全周に
わたって一定の厚さで、レジンモルタル層24の全長に
わたって積層される。この軸方向ガラス繊維強化樹脂層
25は、内周側の軸方向ガラス繊維強化樹脂層25と同
様に、例えば、チョップマットに溶融樹脂を含浸させて
構成されている。
【0019】さらに、軸方向ガラス繊維強化樹脂層25
上に、外周側の周方向補強材としての周方向ガラス繊維
強化樹脂層26が、全周にわたって一定の厚さで、軸方
向ガラス繊維強化樹脂層25の全長にわたって積層され
る。この外周側の周方向ガラス繊維強化樹脂層26も、
内周側の周方向ガラス繊維強化樹脂層22と同様に、ガ
ラス繊維ロービングに溶融樹脂を含浸させて構成されて
いる。
【0020】外周側の周方向ガラス繊維強化樹脂層26
が全周にわたって積層されると、そのガラス繊維強化樹
脂層26に、保護フィルム27が積層される。このよう
にして、心材層であるレジンモルタル層24の周面上
に、軸方向ガラス繊維強化樹脂層25、周方向ガラス繊
維強化樹脂層26、保護フィルム層27によって構成さ
れた外層20bが積層される。従って、図2(a)に示
すように、軸心の貫通孔部11aに直線芯体12が挿入
された積層用マンドレル11の周面上には、ガラスペー
パー21、周方向ガラス繊維強化樹脂層22および軸方
向ガラス繊維強化樹脂層23によって構成された内層2
0aと、芯材層を構成するレジンモルタル層24と、周
方向ガラス繊維強化樹脂層25、軸方向ガラス繊維強化
樹脂層26および保護フイルム27とによって構成され
た外層20bとの積層体20が積層されている。
【0021】積層体20が積層用マンドレル11上に積
層されると、積層体20が未硬化の間に、積層用マンド
レル11から直線芯体12が取り除かれて、図2(b)
に示すように、直線芯体12が取り除かれた積層用マン
ドレル11が積層体20から押し出されるように、ゴム
製の拡径用マンドレル13が未硬化の積層体20内に挿
入される。
【0022】拡径用マンドレル13は、一方の端面が積
層用マンドレル11の外径に等しい外径を有する円形状
になっており、その端面に連続して、その端面から離れ
るにつれて偏心状態で順次外径が大きくなった円錐台部
13aが設けられている。従って、円錐台部13aは、
一方の半周面が、一定の外径になっているのに対して、
他方の半周面が順次大きくなったテーパー状になってい
る。拡径用マンドレル13は、その端部の円錐台部13
a以外の部分が、一定の外径の円柱状になった本体部1
3bとなっている。従って、拡径用マンドレル13の本
体部13bは、積層用マンドレル11の外径よりも大き
く、また、円錐台部13aとは偏心状態になっている。
【0023】拡径用マンドレル13における本体部13
bの軸方向長さは、積層体20の軸方向長さに等しくな
っており、また、本体部13bの軸心部には、全長にわ
たって直線状の貫通孔13cが同心状態で貫通してい
る。この貫通孔13cは、偏心状態になった円錐台部1
3aの内部も直線状に貫通している。
【0024】このような拡径用マンドレル13は、未硬
化の積層体20に対して、円錐台部13a側から順次挿
入されると、積層体20は、偏心状態になった円錐台部
13aによって、周面の一部が薄肉状態になるように周
方向に引き延ばされて拡径される。そして、図2(c)
に示すように、円錐台部13aが積層体20内を通過す
ることにより、積層体20は、全長にわたって拡径さ
れ、一方のほぼ半周部分が当初の肉厚t1 のままである
のに対して、他方のほぼ半周部分は、その肉厚t 1 より
も薄い肉厚t2 になっる。
【0025】このようにして、円錐台部13aが積層体
20の内部を通過し、積層体20の外部に延出した状態
になると、拡径状態になった積層体20内には、拡径用
マンドレル13の本体部13bが全長にわたって嵌合し
た状態になる。
【0026】このような状態になると、積層体20内に
嵌合された拡径用マンドレル13の貫通孔13c内に、
所定の湾曲状態になった湾曲芯体14が挿通される。こ
の場合、積層体20の薄い肉厚t2 になった周面部分が
内周側になるように、湾曲芯体14が、拡径用マンドレ
ル13の貫通孔13c内に挿入される。これにより、積
層体20内に嵌合状態になったゴム製の拡径用マンドレ
ル13は、図2(d)に示すように、貫通孔13a内に
挿入される湾曲芯体14によって順次湾曲状態とされ、
拡径用マンドレル13の湾曲によって、未硬化の積層体
20も湾曲状態とされる。
【0027】このようにして、湾曲芯体14が拡径用マ
ンドレル13の貫通孔13c内を全長にわたって挿通し
た状態になると、拡径用マンドレル13は、全体にわた
って、湾曲芯体14と同様の湾曲状態になり、未硬化の
積層体20は、拡径用マンドレル13とともに、全体に
わたって湾曲状態とされる。この場合、湾曲によって内
周側に位置する薄肉の周面部分には、圧縮力が加わるた
めに、その肉厚が増加するのに対して、外周側に位置す
る厚肉の周面部分には引っ張り力が加わるために引き延
ばされて肉厚が薄くなる。その結果、湾曲状態になった
積層体20は、内周側および外周側の周面の肉厚t1
よびt2 が、ほぼ等しくなり、また、内周側部分には、
シワ、凹凸等が発生するおそれがない。
【0028】その後、積層体20は、拡径用マンドレル
13とともに硬化炉内にて加熱されて硬化される。そし
て、積層体20が硬化した状態になると、まず、拡径用
マンドレル13から湾曲芯体14が取り除かれるととも
に、硬化された積層体20から拡径用マンドレル13を
取り除かれる。これにより、全体にわたって肉厚がほぼ
一定になった強化樹脂曲管が得られる。
【0029】本実施の形態において、内層20aの樹脂
として、硬化剤が1%含有された不飽和ポリエステル樹
脂を使用するとともに、外層20bの樹脂として、硬化
剤が1.5%含有された不飽和ポリエステル樹脂を使用
し、さらに、外径175.2mmの積層用マンドレル1
1を使用して、ガラス繊維強化樹脂曲管を製造したとこ
ろ、得られたガラス繊維強化樹脂曲管の内径は、17
5.2〜175.4mm、内層20aの肉厚が13.2
〜13.4mm、外層20bの肉厚が13.1〜13.
4mmであった。内径175mmのガラス繊維強化樹脂
曲管の参考規格は、内径が175±2mm、肉厚は1
3.0−0.5〜13.0+1.5mmであり、本実施
の形態によって製造された強化樹脂曲管は、この参考規
格内の寸法になっていた。また、その強化樹脂曲管は、
湾曲時における内周側に位置する外周面にしシワ、凹凸
等の発生が認められずに平滑な状態になっていた。
【0030】従来方法によって同じ条件でガラス繊維強
化樹脂曲管を製造したところ、内径は、175.2〜1
75.4mm、内層の肉厚が13.4〜13.7mmと
参考規格内の寸法になっていたが、外層の肉厚が12.
2〜12.7mmと、参考規格外の寸法になっていた。
【0031】
【発明の効果】本発明の強化樹脂曲管の製造方法は、こ
のように、強化樹脂の積層体を拡径用マンドレルによっ
て一方の半周側部分を薄肉状態で拡径した後に、その薄
肉部分が内周側になるようにして拡径用マンドレルを湾
曲芯体によって湾曲させているために、湾曲状態になっ
た積層体は、全周にわたってほぼ等しい肉厚になり、ま
た、内周側の周面にシワ、凹凸等が発生するおそれがな
い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の強化樹脂曲管の製造方法の実施の形態
の一例における一工程を示す概略構成図である。
【図2】(a)〜(d)は、それぞれ、その製造方法に
おける各工程を示す断面図である。
【図3】(a)〜(d)は、それぞれ、従来の強化樹脂
曲管の製造方法における各工程を示す断面図である。
【符号の説明】
11 積層用マンドレル 12 直線芯体 13 拡径用マンドレル 13a 円錐台部 13b 本体部 13c 貫通孔 14 湾曲芯体 20 積層体 20a 内層 20b 外層 21 ガラスペーパー 22 ガラス繊維強化樹脂層 23 ガラス繊維強化樹脂層 24 レジンモルタル層 25 ガラス繊維強化樹脂層 26 ガラス繊維強化樹脂層 27 保護フィルム

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 可撓性を有する円柱状の積層用マンドレ
    ル上に、未硬化の繊維強化樹脂層を積層して積層体を形
    成する工程と、 一方の端部に偏心状態の円錐台部が設けられるととも
    に、その円錐台部を除いた本体部が前記積層用マンドレ
    ルよりも大径の円柱状になっており、軸心方向に直線状
    に貫通する貫通孔が設けられた可撓性を有する拡径用マ
    ンドレルを準備する工程と、 この拡径用マンドレルを、前記積層用マンドレルが未硬
    化の積層体から押し出されるように、円錐台部から順次
    積層体内に挿入して、積層体の一部を薄肉状態になるよ
    うに周方向に引き延ばして拡径する工程と、 積層体内に挿入された拡径用マンドレルの貫通孔内に、
    湾曲状態になった湾曲芯体を挿入して、拡径用マンドレ
    ルを未硬化の積層体とともに、薄肉部分が内周側になる
    ように湾曲させる工程と、 湾曲状態になった積層体を拡径用マンドレルとともに硬
    化させる工程と、 を包含することを特徴とする強化樹脂曲管の製造方法。
JP9047945A 1997-03-03 1997-03-03 強化樹脂曲管の製造方法 Pending JPH10244598A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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