JPS58169587A - グラフアイトフアイバ−抗張力部材とこの部材を用いたケ−ブル組立体と製造方法 - Google Patents
グラフアイトフアイバ−抗張力部材とこの部材を用いたケ−ブル組立体と製造方法Info
- Publication number
- JPS58169587A JPS58169587A JP21676282A JP21676282A JPS58169587A JP S58169587 A JPS58169587 A JP S58169587A JP 21676282 A JP21676282 A JP 21676282A JP 21676282 A JP21676282 A JP 21676282A JP S58169587 A JPS58169587 A JP S58169587A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tow
- tows
- assembly
- saturated
- tensile strength
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Insulated Conductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、抗張力部材に関し、特に、主として高強度フ
ァイバーで構成された抗張力部材および著しいかつひん
ばんな曲げ使用のなされるケーブルに関する。
ァイバーで構成された抗張力部材および著しいかつひん
ばんな曲げ使用のなされるケーブルに関する。
ガラス、グラファイト、ケプラー(K・マlar )お
よび硼素のような材料のファイバーの格別な強度特性が
周知である。このようなファイバーは、比較的短かい(
刻ん72)ファイバーを剛性のあるマドリククス(エポ
キシ樹脂のような)IC無作為に配向して埋設するとと
kよυ作られた合成構造部#に用いられることが多い。
よび硼素のような材料のファイバーの格別な強度特性が
周知である。このようなファイバーは、比較的短かい(
刻ん72)ファイバーを剛性のあるマドリククス(エポ
キシ樹脂のような)IC無作為に配向して埋設するとと
kよυ作られた合成構造部#に用いられることが多い。
このようなファイバーは、またその無比の引張之
強V特性を利用するために実質的に制限されない長さで
使用される。連続的長さのファイバーの応用が増加して
いるが、最も多い応用は実質的に静的であるよう?C思
われる。すなわち、ファイバーが埋設されるマトリック
ス材料は通常剛性があり、電気的および光学通信ケーブ
ル普たはこれらの一方のような若干“たわみつる”用途
でさえ、その構造体を布設した後には実質的に静止状態
にあると思われる。このような用途の場合、輸送や設置
中にその構造体に加えられる曲げ力や伸び力を厳しく制
限することが実行可能である。
使用される。連続的長さのファイバーの応用が増加して
いるが、最も多い応用は実質的に静的であるよう?C思
われる。すなわち、ファイバーが埋設されるマトリック
ス材料は通常剛性があり、電気的および光学通信ケーブ
ル普たはこれらの一方のような若干“たわみつる”用途
でさえ、その構造体を布設した後には実質的に静止状態
にあると思われる。このような用途の場合、輸送や設置
中にその構造体に加えられる曲げ力や伸び力を厳しく制
限することが実行可能である。
多くの構造体は、非静的用途のためKi%11い抗張力
特性を必要とし、引張および曲げ強さの必要条件が相対
的に非常に高い。このような用途には、油井検層ケーブ
ルや地球物理学的調査ケーブルのような、非静的環境に
おける情報を伝達するための丈夫なケーブルたけではな
く、純粋に構造的なケーブルも含まれる。
特性を必要とし、引張および曲げ強さの必要条件が相対
的に非常に高い。このような用途には、油井検層ケーブ
ルや地球物理学的調査ケーブルのような、非静的環境に
おける情報を伝達するための丈夫なケーブルたけではな
く、純粋に構造的なケーブルも含まれる。
代表的な油井検層ケーブルには、7本またはそれ以上の
導電体を包囲していてかっ/−34インチより小さい直
径を有する外峠がある。油井を検層するたびごとく1ケ
ーブルが地下にJo、ooaフィート以上も延ばされ、
2!000981を越えるさく弁圧力2よびコ−j″G
または七〇以上のさく井1&!度にさらされ、さく弁内
で腐食性の高い化学薬品により攻撃され、そして/ 0
.000ボンドまでの張力を受ける。これらの応力を受
けている間、ケーブルが、例えばt−11xフイートか
ら3フイー)までの半径を有する索車の周シを通る。こ
れまで、高強度ファイバーを利用する代表的な従来技術
の抗張力部材は、油井検層に見出だされる必要な条件で
使用するのKは適さなかった。
導電体を包囲していてかっ/−34インチより小さい直
径を有する外峠がある。油井を検層するたびごとく1ケ
ーブルが地下にJo、ooaフィート以上も延ばされ、
2!000981を越えるさく弁圧力2よびコ−j″G
または七〇以上のさく井1&!度にさらされ、さく弁内
で腐食性の高い化学薬品により攻撃され、そして/ 0
.000ボンドまでの張力を受ける。これらの応力を受
けている間、ケーブルが、例えばt−11xフイートか
ら3フイー)までの半径を有する索車の周シを通る。こ
れまで、高強度ファイバーを利用する代表的な従来技術
の抗張力部材は、油井検層に見出だされる必要な条件で
使用するのKは適さなかった。
本発明の主目的は、高強度フィラメントのトウから抗張
力組立体を作るための改良された方法を提供することと
、これらのフィラメントで作られた抗張力組立体を提供
することである。
力組立体を作るための改良された方法を提供することと
、これらのフィラメントで作られた抗張力組立体を提供
することである。
この目的および他の目的を達成するには、本発明の一面
により次のようにすれば良い。すなわち、中間長さの細
長い抗張力組立体を作る方法において、半硬化したポリ
マー含浸剤で飽和された、中間長さの高強度クイ2.メ
ントの複数のトウのキー ゛アリングを促進し
、飽和されたトウを互いにまたはトウが接触し得る他の
#科に実質的に一合しないように防止するために十分に
、促進された含は剤を硬化し、複数の含浸されたトウを
相互に螺旋状に形成し、引き続き、螺旋状に形成された
飽和したトウにある含浸剤を、螺旋状の配置にある間お
よび実質的に乾燥または非粘着性の状態で存続する間に
硬化させて固体のマ)IJックス忙し、以てその組立体
が張力を受けたときにトウを一致して作用させると共に
、トウが互いに結合しないことによシ組立体に相当な可
剥性を与えるようKする。
により次のようにすれば良い。すなわち、中間長さの細
長い抗張力組立体を作る方法において、半硬化したポリ
マー含浸剤で飽和された、中間長さの高強度クイ2.メ
ントの複数のトウのキー ゛アリングを促進し
、飽和されたトウを互いにまたはトウが接触し得る他の
#科に実質的に一合しないように防止するために十分に
、促進された含は剤を硬化し、複数の含浸されたトウを
相互に螺旋状に形成し、引き続き、螺旋状に形成された
飽和したトウにある含浸剤を、螺旋状の配置にある間お
よび実質的に乾燥または非粘着性の状態で存続する間に
硬化させて固体のマ)IJックス忙し、以てその組立体
が張力を受けたときにトウを一致して作用させると共に
、トウが互いに結合しないことによシ組立体に相当な可
剥性を与えるようKする。
本発明の他の面は、結合されてない、螺旋状に結成され
た別々の複数のフィラメントのトウが組立体の長さに沿
って相互に螺旋状に延びており、かつトウを互いに結合
しない状mVCしておきたが実質的に剛性のある螺旋状
マトリックスにおいて各前記トウのフィラメントを結合
させるために、トウが固体のポリマー含浸剤で飽和され
ている、中間強度の細長い抗張力組立体を含む。
た別々の複数のフィラメントのトウが組立体の長さに沿
って相互に螺旋状に延びており、かつトウを互いに結合
しない状mVCしておきたが実質的に剛性のある螺旋状
マトリックスにおいて各前記トウのフィラメントを結合
させるために、トウが固体のポリマー含浸剤で飽和され
ている、中間強度の細長い抗張力組立体を含む。
本発明の別の面は、限定されない長さのグラファイトフ
ィラメントのトウを、硬化されてないポリマー含浸剤で
飽和して空所や前記フィラメントの関のすき間を満たし
、飽和されたトウから余剰の含浸剤を除去し、前記の含
浸されたトウを釈放剤で被覆して前記トウと他の材料と
の結合をできるだけ少なくし、前記の含浸されたトウを
螺旋に形成する間前記の含浸剤を硬化されない状態に維
持し、引き続き前記の螺旋状に形成された飽和したトウ
にある含浸剤を硬化させて固体のマトリックスにする工
程からなる中間長さの細長い抗張力部材を作る方法によ
シ達成される。
ィラメントのトウを、硬化されてないポリマー含浸剤で
飽和して空所や前記フィラメントの関のすき間を満たし
、飽和されたトウから余剰の含浸剤を除去し、前記の含
浸されたトウを釈放剤で被覆して前記トウと他の材料と
の結合をできるだけ少なくし、前記の含浸されたトウを
螺旋に形成する間前記の含浸剤を硬化されない状態に維
持し、引き続き前記の螺旋状に形成された飽和したトウ
にある含浸剤を硬化させて固体のマトリックスにする工
程からなる中間長さの細長い抗張力部材を作る方法によ
シ達成される。
以下、本発明を付図によシ説明する。
第1A図は、高強度のグラファイトフィラメントのトウ
の部分を示し、このトウは、互いFc@接して長手方向
に延びる多数のファイバーの実質的に撚られてないまた
は撚られたヤーンである。大抵のファイバーがトウの全
長にわたって延びておシ、このトウは不確定な長さを有
する。ファイバーは正確に一様な長さではないので、あ
る種のファイバー(またはフィラメント)は、トウが張
力を受けたと@IIC,他のファイバーよシ大きい4竃
応力にさらされる。
の部分を示し、このトウは、互いFc@接して長手方向
に延びる多数のファイバーの実質的に撚られてないまた
は撚られたヤーンである。大抵のファイバーがトウの全
長にわたって延びておシ、このトウは不確定な長さを有
する。ファイバーは正確に一様な長さではないので、あ
る種のファイバー(またはフィラメント)は、トウが張
力を受けたと@IIC,他のファイバーよシ大きい4竃
応力にさらされる。
第1B図はこの原理を概略ム′すに示し、フィラメン)
4(が破も短かい長さを有していて最大の引張応力にさ
らされ、またフィラメントt、tは比較的長い長さを有
していてほとんどまたは全く引張応力にさらされない。
4(が破も短かい長さを有していて最大の引張応力にさ
らされ、またフィラメントt、tは比較的長い長さを有
していてほとんどまたは全く引張応力にさらされない。
このようなフィラメントのトウトウが張力を受けたとき
に、トウの完全rxM論的引張強さく一本のフィラメン
トの引張強さをフィラメントの数だけ倍する)が実現さ
れない。
に、トウの完全rxM論的引張強さく一本のフィラメン
トの引張強さをフィラメントの数だけ倍する)が実現さ
れない。
なぜなら、比較的短かいフィラメントがそれらの引張強
さを越える応力にさらされて破断し、それKよシ荷重が
次の比較的長いフィラメントに伝達される。かくして、
トウが非常にたわみやすく、大きな張力を受けないとき
には短かい半径にわたって曲げることができるのK、ひ
どく制限された引張強さを有する。
さを越える応力にさらされて破断し、それKよシ荷重が
次の比較的長いフィラメントに伝達される。かくして、
トウが非常にたわみやすく、大きな張力を受けないとき
には短かい半径にわたって曲げることができるのK、ひ
どく制限された引張強さを有する。
トウを剛性のまたは半剛性(硬化後)のマトリックスで
含浸すると、負荷が個々のフィラメントに分布すること
によシ引張強さが、含浸されないトウの引張強さを越え
て増大する。このため、ファイバーの横の移動性が制限
されるので、比較ロソ長いファイバーは、張力を受けた
ときにまっすぐになることにより、引張荷重の分担を“
避ける”ことができない。従って、使用するマトリック
スの剛性が大きければ大きいほど、トウの引張強さがそ
れたけ大きくなるが、可焼性がそれたけ低くなる。
含浸すると、負荷が個々のフィラメントに分布すること
によシ引張強さが、含浸されないトウの引張強さを越え
て増大する。このため、ファイバーの横の移動性が制限
されるので、比較ロソ長いファイバーは、張力を受けた
ときにまっすぐになることにより、引張荷重の分担を“
避ける”ことができない。従って、使用するマトリック
スの剛性が大きければ大きいほど、トウの引張強さがそ
れたけ大きくなるが、可焼性がそれたけ低くなる。
第4図は、高強度フィラメントの連続的なトウを液状の
ポリマー言浸剤で飽和するための装置を似略的に示す。
ポリマー言浸剤で飽和するための装置を似略的に示す。
高強度フィラメントの連続的なトウ12が、リールl弘
から張力を受けた状態で供給されて、真空室llのオリ
フィス/6を通される。オリフィス/6は、個々のフィ
ラメントを破断するような著しい摩擦を受けずにトウ/
、2が通過できるように寸法法めされている。油浴nを
介して室15に連結された真空ポンプJが、室ls内を
ほとんど真空に維持する。油浴nは、トウ12から離れ
出た破断したファイバー忙対してボンダを保禮する。
から張力を受けた状態で供給されて、真空室llのオリ
フィス/6を通される。オリフィス/6は、個々のフィ
ラメントを破断するような著しい摩擦を受けずにトウ/
、2が通過できるように寸法法めされている。油浴nを
介して室15に連結された真空ポンプJが、室ls内を
ほとんど真空に維持する。油浴nは、トウ12から離れ
出た破断したファイバー忙対してボンダを保禮する。
それから、トウ12がオリフィスJを通って液状のポリ
マー含浸剤の浴湯に進む。浴湯はホッパーUから補給さ
nる。トウがスプレッダ30の上νよびスプレッダ32
の下を通ってフィラメントを浴湯で完全にぬらすのが望
ましい。スプレッダは、例えば、トウ/Uの通路に対し
横力向に固定されたガラ艮棒からなシ、これによってト
ウを側方に延展する。
マー含浸剤の浴湯に進む。浴湯はホッパーUから補給さ
nる。トウがスプレッダ30の上νよびスプレッダ32
の下を通ってフィラメントを浴湯で完全にぬらすのが望
ましい。スプレッダは、例えば、トウ/Uの通路に対し
横力向に固定されたガラ艮棒からなシ、これによってト
ウを側方に延展する。
トウl−がオリフィス3IIを経て浴易を出る。このオ
リフィス3’lは、トウが1個々のフィラメントを損傷
させるような摩擦なしで通過できるように寸法法めされ
ている。しかしながら、オリフィス3IIは、飽和した
トウから余剰の含浸剤を除去するためにで色るだけ小さ
いのが好ましい。また、飽和したトウから余剰の含浸剤
を除去するためにスポンジまたは布ワイパー31を用い
ることもできる。
リフィス3’lは、トウが1個々のフィラメントを損傷
させるような摩擦なしで通過できるように寸法法めされ
ている。しかしながら、オリフィス3IIは、飽和した
トウから余剰の含浸剤を除去するためにで色るだけ小さ
いのが好ましい。また、飽和したトウから余剰の含浸剤
を除去するためにスポンジまたは布ワイパー31を用い
ることもできる。
第3図は、含浸剤で飽和されたトウのほぼ円形の横断面
を示す。各フィラメントがその長さにわたって徹底的に
飽和されて、気泡またはす色間が存在しない。
を示す。各フィラメントがその長さにわたって徹底的に
飽和されて、気泡またはす色間が存在しない。
□ 一実施例では′、硬化されてない液状の含浸剤で飽
癲されたトウを適当な釈放剤で被覆する。これによシ飽
和剤が硬化したときに、このトウが用いられる合成構造
の他のトウまたは他の材料にトウが結合しないように防
止する。第参図には、ポリエステルチーブのような適当
なフィルムバンドでトウを包む作業を示しである。テー
ピング過程は、余剰の含浸剤の除去に続いてすぐに、か
つ飽和したトウの巻R1,シに先立って実施するのが望
まし四あるいは、トウは、飽和したトウの表面に押し出
されるかまたはこすシっけられる軟ろう(すなわち、カ
ナラバろう)、または飽和したトウの上に押し出される
適当なポリマー(熱可塑性または熱硬化性)材料のよう
な釈放剤で被覆することがで龜る。押出し過程なで匙る
だけ少ない熱を加えて実施して、含浸剤の硬化また拡含
浸剤のポットライフを不当に短かくすることを防止する
。
癲されたトウを適当な釈放剤で被覆する。これによシ飽
和剤が硬化したときに、このトウが用いられる合成構造
の他のトウまたは他の材料にトウが結合しないように防
止する。第参図には、ポリエステルチーブのような適当
なフィルムバンドでトウを包む作業を示しである。テー
ピング過程は、余剰の含浸剤の除去に続いてすぐに、か
つ飽和したトウの巻R1,シに先立って実施するのが望
まし四あるいは、トウは、飽和したトウの表面に押し出
されるかまたはこすシっけられる軟ろう(すなわち、カ
ナラバろう)、または飽和したトウの上に押し出される
適当なポリマー(熱可塑性または熱硬化性)材料のよう
な釈放剤で被覆することがで龜る。押出し過程なで匙る
だけ少ない熱を加えて実施して、含浸剤の硬化また拡含
浸剤のポットライフを不当に短かくすることを防止する
。
飽和されたトウを被覆した後、それをリールまたはボビ
ンに*1、そして必要に応じて、含浸剤の硬化を防ぐた
めに、低温で貯蔵する。
ンに*1、そして必要に応じて、含浸剤の硬化を防ぐた
めに、低温で貯蔵する。
被覆された。飽和したトウをそれぞれのボビンに巻いて
、ボビンをケーブリング機のそれぞれのアーバに配置す
る。それから、トウを一層または複数の層をなすように
中央の芯部の上に螺旋状に布設し、そして含浸剤を室温
でまたは熱を加えて硬化させる。
、ボビンをケーブリング機のそれぞれのアーバに配置す
る。それから、トウを一層または複数の層をなすように
中央の芯部の上に螺旋状に布設し、そして含浸剤を室温
でまたは熱を加えて硬化させる。
若干の含浸剤が、トウを包囲する釈放剤をのがれ、それ
によシ隣接するトウK(tたは合成ケーブル組立体の他
の部材に)部分的に結合する。それKもかかわらず、ケ
ーブルがたわみやすい間に。
によシ隣接するトウK(tたは合成ケーブル組立体の他
の部材に)部分的に結合する。それKもかかわらず、ケ
ーブルがたわみやすい間に。
1作業“すなわち通常の使用によシそのような結合が破
壊されて可撓性が増大する。従来のケーブルのように、
ケーブル組立体を曲げると、抗張力部材が互いに長手方
向に移動することができる。
壊されて可撓性が増大する。従来のケーブルのように、
ケーブル組立体を曲げると、抗張力部材が互いに長手方
向に移動することができる。
抗張力部材のケーブリング(iたは螺旋状の布設)によ
り、ケーブル組立体の可撓性が増大する。
り、ケーブル組立体の可撓性が増大する。
@!図は、油田の穿孔検層に使用可能な同軸ケーブル組
立体を製造するために上記の技術を適用する場合を示す
。このケーブル組立体は、撚られてストランドにされた
中央の単一導体Vを有し。
立体を製造するために上記の技術を適用する場合を示す
。このケーブル組立体は、撚られてストランドにされた
中央の単一導体Vを有し。
1 、
この導体60は、押し出された熱可塑性被覆12により
散り囲まれている。被覆1.2の上にはワイヤ杯の同軸
被侵が布設され、次いでこの同軸被覆が、押し出された
熱可塑性被覆66によりおおわれる。
散り囲まれている。被覆1.2の上にはワイヤ杯の同軸
被侵が布設され、次いでこの同軸被覆が、押し出された
熱可塑性被覆66によりおおわれる。
1同軸1組立体ω乃至66が中央芯部として用いられ、
この中央芯部な、ケーブリング機を通して。
この中央芯部な、ケーブリング機を通して。
含浸されて被覆された高強度フィラメントトウの二層4
1.70で螺旋状に布設する。層70をポリマーフィル
ム(図示省略)で包んでから熱可塑性材料7コで被覆す
ることができる。
1.70で螺旋状に布設する。層70をポリマーフィル
ム(図示省略)で包んでから熱可塑性材料7コで被覆す
ることができる。
第3図に示したようK、実際に作られたケーブル組立体
において、芯部が0.3フインチの外径を有し、かつト
ウはそれぞれ、一本のトウ当り/!、000のフィラメ
ントを有するユニオンカーバイド等級WYP6−I10
のグラファイトフィラメントからなる。このグラファイ
トフィラメントは黒鉛化されたポリアクリロニトリル(
P AN )であり、必要な為い引張強さ、破断時の長
い伸び、およびその目的のための可撓性を有する。使用
された含浸剤は、フルイドポリマーシステム(Flul
d(”’+ 1゜ Po1ynnr 8yst@ms )、 P、0
.Box タλt 、 II Cajan。
において、芯部が0.3フインチの外径を有し、かつト
ウはそれぞれ、一本のトウ当り/!、000のフィラメ
ントを有するユニオンカーバイド等級WYP6−I10
のグラファイトフィラメントからなる。このグラファイ
トフィラメントは黒鉛化されたポリアクリロニトリル(
P AN )であり、必要な為い引張強さ、破断時の長
い伸び、およびその目的のための可撓性を有する。使用
された含浸剤は、フルイドポリマーシステム(Flul
d(”’+ 1゜ Po1ynnr 8yst@ms )、 P、0
.Box タλt 、 II Cajan。
OA ?コ022 から入手可能なXGL7−449
Nであまた。XGL7−μ9′Eのポットライフはトウ
を含浸できるのに十分な長さであυ、テープを第4’図
に示したように包み、そして従来の遊里式ケーブリング
機のボビンに巻いた。
Nであまた。XGL7−μ9′Eのポットライフはトウ
を含浸できるのに十分な長さであυ、テープを第4’図
に示したように包み、そして従来の遊里式ケーブリング
機のボビンに巻いた。
XGL7−弘91は、硬化時に1約コt o VmII
!(3・70 M pal ) <7) FIiJ &
’j’係数、約t /、 s !/an”(/ 4.0
M pal )の曲げ強さ、約4. / Kp/Ill
” (jkl/ρpa1 )の引張強さおよび約tλD
の像度“D”硬度を有する。乾燥ヤーンの実験的に61
1j定した平均引張強さは約30,000p畠1であシ
、XGL7−弘9Eエポキシで含浸された1′−ン(硬
化)の平均引張強さは約330,000pmlであった
。これは、コ40,000p畠lの定格引張強さを有す
る。GIP8(偽1vanlzcdImproved
Plow 5teel )の検層ケーブル強度部材に普
通使用される材料に比べて優るとも劣らない。
!(3・70 M pal ) <7) FIiJ &
’j’係数、約t /、 s !/an”(/ 4.0
M pal )の曲げ強さ、約4. / Kp/Ill
” (jkl/ρpa1 )の引張強さおよび約tλD
の像度“D”硬度を有する。乾燥ヤーンの実験的に61
1j定した平均引張強さは約30,000p畠1であシ
、XGL7−弘9Eエポキシで含浸された1′−ン(硬
化)の平均引張強さは約330,000pmlであった
。これは、コ40,000p畠lの定格引張強さを有す
る。GIP8(偽1vanlzcdImproved
Plow 5teel )の検層ケーブル強度部材に普
通使用される材料に比べて優るとも劣らない。
飽和されたトウをボビンに巻く作業に続いて、ケーブリ
ング機のボビン(およびボビンアーバ)を冷却した。ト
ウをlキロメートルの長さの中央芯部の上に逆螺旋状に
布設した。その後、その組立体をポリマーフィルムです
ぐにテープ巻きして、/10″Fで二日間貯蔵して含浸
剤を硬化した。鹸化後、その組立体を“使用”して可撓
性を増大させた。その後、テ7ゼル(Tefz@l )
の30ミル厚さのジャケットを組立体の上へ押し出して
ケーブルを完成した。XGL749F、のポットライフ
より短かいポットライフを有する含浸剤を使用した場合
、若干のまたは全ての方法工程な腐温よシ低込温度で実
施することが必要であることに注意されたい。
ング機のボビン(およびボビンアーバ)を冷却した。ト
ウをlキロメートルの長さの中央芯部の上に逆螺旋状に
布設した。その後、その組立体をポリマーフィルムです
ぐにテープ巻きして、/10″Fで二日間貯蔵して含浸
剤を硬化した。鹸化後、その組立体を“使用”して可撓
性を増大させた。その後、テ7ゼル(Tefz@l )
の30ミル厚さのジャケットを組立体の上へ押し出して
ケーブルを完成した。XGL749F、のポットライフ
より短かいポットライフを有する含浸剤を使用した場合
、若干のまたは全ての方法工程な腐温よシ低込温度で実
施することが必要であることに注意されたい。
本発明の他の実施例では、互いに結合されないが、第−
実施例の釈放剤を必要としないトウが得られる。この実
施例で使用されるグラファイトファイバーは、トーネル
(Thorn@l ) JOO(UnionCark+
1d・から入手可能)のような、市場で入手可能ないく
つかのうちのどれかである。含浸剤は、例えばアきンキ
凰うティプ(Curatlマ・)を有するエポキシノボ
ラックでも良い。適当なエポキシは、ファイバーライト
(Fib@rlts )2urB (Fib@rit*
Mmu faeturlng Company 、 W
inona 、 Minn、 )である。
実施例の釈放剤を必要としないトウが得られる。この実
施例で使用されるグラファイトファイバーは、トーネル
(Thorn@l ) JOO(UnionCark+
1d・から入手可能)のような、市場で入手可能ないく
つかのうちのどれかである。含浸剤は、例えばアきンキ
凰うティプ(Curatlマ・)を有するエポキシノボ
ラックでも良い。適当なエポキシは、ファイバーライト
(Fib@rlts )2urB (Fib@rit*
Mmu faeturlng Company 、 W
inona 、 Minn、 )である。
トウを、連続的、な過程の部分として含浸剤で飽和する
ことができるし、または別の処理のために用意しである
半硬化した、B一段階の状態のトゥを市場で購入するこ
とができる。このような半硬化したトウ、例えばHY
E lo<<r B C(Fib@r口・Manufa
aturlng Company )は、通例購入して
、それから処理すなわち織成して、一層、複雑な材料す
なわち織物にし、それから硬化して固体部材なる。
ことができるし、または別の処理のために用意しである
半硬化した、B一段階の状態のトゥを市場で購入するこ
とができる。このような半硬化したトウ、例えばHY
E lo<<r B C(Fib@r口・Manufa
aturlng Company )は、通例購入して
、それから処理すなわち織成して、一層、複雑な材料す
なわち織物にし、それから硬化して固体部材なる。
というのは、トウが最後の硬化中に相互に架橋するから
である。
である。
第を図に示したように1半硬化したトウ/10をケーブ
リング機lljの繰出しボビン//Jに取り付ける。ト
ウとボビンは、含浸剤がさらに硬化するのを阻止するた
めに、以前に冷却されたかもしれない。それから、個々
のトウ/10を巻き戻して、加熱装置lココにより加熱
された加熱トンネル/20を通過させ、それに↓り含浸
されたトウの硬化を促進する。
リング機lljの繰出しボビン//Jに取り付ける。ト
ウとボビンは、含浸剤がさらに硬化するのを阻止するた
めに、以前に冷却されたかもしれない。それから、個々
のトウ/10を巻き戻して、加熱装置lココにより加熱
された加熱トンネル/20を通過させ、それに↓り含浸
されたトウの硬化を促進する。
硬化を促進するためkB一段階の含浸剤を加熱・々
すると、通常その表面が再び漉れ、すなわち“粘>+7
性”になるので、トウが再び相互にまたはトウが接触し
得る他の材料に粘詣して結合しやすくなる。このため、
本発明では、促進された含浸剤を硬化するのに十分な休
止時間を与えることによ見表面が再び乾燥状態、すなわ
ち非粘着性になり、たとえ加熱されても、飽和されたト
ウが相互Kまたはトウが接触し得るような他の材料に実
質的に結合しないように防止する。加熱トンネル/10
の長さ、トウ110の移動速度、および加熱トンネル/
コク内の温度は全て、含浸されたトウの所望程度の促進
と硬化を与えるように調整する。
性”になるので、トウが再び相互にまたはトウが接触し
得る他の材料に粘詣して結合しやすくなる。このため、
本発明では、促進された含浸剤を硬化するのに十分な休
止時間を与えることによ見表面が再び乾燥状態、すなわ
ち非粘着性になり、たとえ加熱されても、飽和されたト
ウが相互Kまたはトウが接触し得るような他の材料に実
質的に結合しないように防止する。加熱トンネル/10
の長さ、トウ110の移動速度、および加熱トンネル/
コク内の温度は全て、含浸されたトウの所望程度の促進
と硬化を与えるように調整する。
次に1)つな一連の成形ダイス12!を通して導くかま
たは案内する。これらのダイスは、各トウを、側部な巻
き込むことにより、第を図に示した非円形横断面のよう
な形状輪かくに成形する。それから5トウが閉鎖アイ/
X)に進み、そこでトウが相互に螺旋状に巻かれ、また
は成形される。好適な実施例では、ケーブルが作られる
。かくしてトウIIIを、同軸通信ケーブルに使用され
る種類のようなケーブル”芯部/32の周りに巻回する
。
たは案内する。これらのダイスは、各トウを、側部な巻
き込むことにより、第を図に示した非円形横断面のよう
な形状輪かくに成形する。それから5トウが閉鎖アイ/
X)に進み、そこでトウが相互に螺旋状に巻かれ、また
は成形される。好適な実施例では、ケーブルが作られる
。かくしてトウIIIを、同軸通信ケーブルに使用され
る種類のようなケーブル”芯部/32の周りに巻回する
。
鎮り図6ケーブルの横断面図が示すように、この時点で
の個々のトウはなおさらに、はぼ非円形横断面の形状に
プレスされているので、トウがそれらの間にほとんどま
たは全くすき間のない最小の横断面積を占める。このこ
とは、もちろん非常にfilましい。なぜなら、ケーブ
ルの全容積をできるだけ小さく保ち、かつケーブル強度
と安定性を高めるからである。さらに、上記の硬□化頼
序により、この高密匣の詰込作業を、トウの含浸剤を相
互に結合または合着させずにすることができる。
の個々のトウはなおさらに、はぼ非円形横断面の形状に
プレスされているので、トウがそれらの間にほとんどま
たは全くすき間のない最小の横断面積を占める。このこ
とは、もちろん非常にfilましい。なぜなら、ケーブ
ルの全容積をできるだけ小さく保ち、かつケーブル強度
と安定性を高めるからである。さらに、上記の硬□化頼
序により、この高密匣の詰込作業を、トウの含浸剤を相
互に結合または合着させずにすることができる。
次に、まだ少量の結合が時々起こシ得るので、組立体を
、これを曲げるいくつかのポスト−成形プーリー(図示
省略)の周シを通して組立体を動かすのが望ましい。こ
れによシ、トウの螺旋状布設に引続き、飽和されたトウ
の硬化中に、隣接したトウの間に形成したような少数の
結合部が破壊される。
、これを曲げるいくつかのポスト−成形プーリー(図示
省略)の周シを通して組立体を動かすのが望ましい。こ
れによシ、トウの螺旋状布設に引続き、飽和されたトウ
の硬化中に、隣接したトウの間に形成したような少数の
結合部が破壊される。
反対に同転する一層よシ多い層のトウ/10をケーブル
組立体に設けなければならない場合には、ケーブリング
の機械//jがら出て来る組立体100を他のケーブリ
ング機械に給送して、そこで実質的九同じ過程を第二層
のトウ/10を加えるために再び実施する。すなわち、
そのとき組立体l参〇を、機械//jで上記の操作によ
り処理したと同じ仕方で処理する。第io図に、その結
果として得られたケーブル強度コの横断面を示す。
組立体に設けなければならない場合には、ケーブリング
の機械//jがら出て来る組立体100を他のケーブリ
ング機械に給送して、そこで実質的九同じ過程を第二層
のトウ/10を加えるために再び実施する。すなわち、
そのとき組立体l参〇を、機械//jで上記の操作によ
り処理したと同じ仕方で処理する。第io図に、その結
果として得られたケーブル強度コの横断面を示す。
次に1ある種のジャケットを結局ケーブル組立体/+0
に設けなければならない場合には、テフゼル(Tefz
@l ) (a Dupont fluorocar
bon )テープのようなテープで、下に別に述べる理
由のためたケーブル組立体l参〇の周りを包むことがで
きる。
に設けなければならない場合には、テフゼル(Tefz
@l ) (a Dupont fluorocar
bon )テープのようなテープで、下に別に述べる理
由のためたケーブル組立体l参〇の周りを包むことがで
きる。
*aUC、ケーブル組立体/uOを慣用の巻取シリール
(図示省略)に蓄積する。それから、付加的なポスト−
硬化のためにケーブル組立体を熱箱(図示省略)に入れ
てさらに組立体のポテンシャル:強さを実現することが
できる。
(図示省略)に蓄積する。それから、付加的なポスト−
硬化のためにケーブル組立体を熱箱(図示省略)に入れ
てさらに組立体のポテンシャル:強さを実現することが
できる。
それから、テフゼル轡ジャケットのような外側レヤケッ
トを、慣用手段によシケーブル組立体の上へ押し出すこ
とができる。押出し過程の熱によシ、ケーブル組立体/
110の有機化合物から少量のガス瞬間的に発生するこ
とを見出だした。このように1テープで包む作業には有
利にもそのようなガスの発生を含んでいて、ジャケット
が冷却して固化する機会をもつ前にジャケットに気泡
が生成されるのを阻止する0 従って、理解で色るように1本発明には多数の利点があ
る。主として、本発明は、実質的な中間長さの細長い抗
張力組立体を作るための、多様性の、安価な、信頼でき
る。有効な方法およびその結果としての組立体を提供す
る。この組立体には、含浸された強度部材の複数のトウ
があシ、これらのトウは1強度部材におけるトウの賦形
されかつ完全に硬化した螺旋状配置で残留応力と無関係
である。本発明の方法を周知の材料を使つて行うことか
で色るが、トウは、独特の状態で残り、かつ強度部材組
立体の曲げを容易に吸収するように互いに自由にすべる
。
トを、慣用手段によシケーブル組立体の上へ押し出すこ
とができる。押出し過程の熱によシ、ケーブル組立体/
110の有機化合物から少量のガス瞬間的に発生するこ
とを見出だした。このように1テープで包む作業には有
利にもそのようなガスの発生を含んでいて、ジャケット
が冷却して固化する機会をもつ前にジャケットに気泡
が生成されるのを阻止する0 従って、理解で色るように1本発明には多数の利点があ
る。主として、本発明は、実質的な中間長さの細長い抗
張力組立体を作るための、多様性の、安価な、信頼でき
る。有効な方法およびその結果としての組立体を提供す
る。この組立体には、含浸された強度部材の複数のトウ
があシ、これらのトウは1強度部材におけるトウの賦形
されかつ完全に硬化した螺旋状配置で残留応力と無関係
である。本発明の方法を周知の材料を使つて行うことか
で色るが、トウは、独特の状態で残り、かつ強度部材組
立体の曲げを容易に吸収するように互いに自由にすべる
。
ここに述べた方法と製品は本発明の好ましい実施例を構
成するが、本発明がこれらの正確な製品と方法に限定さ
れず、かつ本5.発明の範囲から逸脱せずに変更をなし
得ることを理解しなければならない。
成するが、本発明がこれらの正確な製品と方法に限定さ
れず、かつ本5.発明の範囲から逸脱せずに変更をなし
得ることを理解しなければならない。
第1ム図は高強度フィラメントのトウの部分を!8
示す図、KK図は張力を受けているトウの3つのフィラ
メントの部分を示す図、第2図は高強度フィラメントの
連続長さのトウを液状含浸剤で飽和するための装置の概
略断面図、第3図は含浸剤で飽和されたフィラメントの
トウの概略横断面図、11E4’図dフィルムバンドで
包まれた、フィラメントの含浸されたトウの部分を示す
図、第3図は講造的特徴を示すために組立体の層を切除
しである、合成ケーブル組立体の部分の斜視図、第6図
は本発明による抗張力部材を作るための装置の縦断側面
図、第7図は第1図の線コー2に沿って切断した横断面
図、第1図はケーブリングの直前に賦形されたトウを第
1図の@3−Jに沿って切断した横断面図、第2図は本
発明により作られたケーブルを@7図の纏グー参に沿っ
て切断した横断面図。 第10図は本発明によシ作られた他のケーブルの横断面
図である。 Lメ1凹パ9浄書内8に1!WなLノ FIG、 iA FIG、 iB憤り FIG、 3 FIG、 4FIG、
5 6 FIG、 7 手続補正書(方式) 1.事件の表示 昭和釘年特許願第216762号 2、発明の名称 3、補正をする者 事件との関係特許出願人 シエランA=l−、オーA−シーメ、ニス、ニー図II
および本店と営業所の関係を証明する書面色補正の内容 別紙の通り s+mの浄書(内容に弯更なし) 602−
メントの部分を示す図、第2図は高強度フィラメントの
連続長さのトウを液状含浸剤で飽和するための装置の概
略断面図、第3図は含浸剤で飽和されたフィラメントの
トウの概略横断面図、11E4’図dフィルムバンドで
包まれた、フィラメントの含浸されたトウの部分を示す
図、第3図は講造的特徴を示すために組立体の層を切除
しである、合成ケーブル組立体の部分の斜視図、第6図
は本発明による抗張力部材を作るための装置の縦断側面
図、第7図は第1図の線コー2に沿って切断した横断面
図、第1図はケーブリングの直前に賦形されたトウを第
1図の@3−Jに沿って切断した横断面図、第2図は本
発明により作られたケーブルを@7図の纏グー参に沿っ
て切断した横断面図。 第10図は本発明によシ作られた他のケーブルの横断面
図である。 Lメ1凹パ9浄書内8に1!WなLノ FIG、 iA FIG、 iB憤り FIG、 3 FIG、 4FIG、
5 6 FIG、 7 手続補正書(方式) 1.事件の表示 昭和釘年特許願第216762号 2、発明の名称 3、補正をする者 事件との関係特許出願人 シエランA=l−、オーA−シーメ、ニス、ニー図II
および本店と営業所の関係を証明する書面色補正の内容 別紙の通り s+mの浄書(内容に弯更なし) 602−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 /、中間長さの細長い抗張力組立体において、結合され
てない、螺旋状に形成された、別々の複数のフィラメン
トのトウが組立体の長さに沿って相互に螺旋状に延びて
おり、かつトウを互bI/c結合しない状態におく間剛
性のある螺旋状のマトリックスにおいて各前記トウのフ
ィラメントを結合させるためにトウが固体のポリマー含
浸剤で飽和されていることを特徴とする抗張力組立体。 −含浸剤がエポキシ耐相からなる、特許請求の範囲第7
項記載の抗張力組立体。 3、含浸剤が加水分解に安定である、%許d*−の範囲
第/項葦たは第コJA記載の抗張力組立体。 帆 各トウが約j、 000と約JO,0000間の連
続的長さのカーボンフィラメントを含む、特許請求の範
囲第1項、第一項または第3項の抗張力組立体e j、釈放剤が、トウを互いに結合しないように防止する
ために利用される、特許請求の範囲第1項乃至第参項の
うちのいずれか一つに記載の抗張力組立体。 6、トウが螺旋に形成される、特許請求の範囲第1項乃
至第5項のうちのいずれか一つに記載の抗張力組立体。 7、螺締が中央芯部の周りに形成される、特許請求の範
囲第を項記載の抗張力組立体。 t、 中央芯部が、少なくとも一つの導電体を有する合
成構造体からなる、特許請求の範囲第7項記載の抗張力
組立体。 ?、中、央芯部が、少なくとも一つの光学ファイバ4−
を有する合成構造体からなる、特許請求の範囲給7項記
載の抗張力組立体。 10、組立体を使用しているときに抗張力部材を¥耗と
横方向剪断応力に対し保護するために前1iC部材を包
囲するジャケット手段を設けた、特許請求の範囲菓7項
、第2項または第り項記載の抗張力組立体。 ii、 中間長さの細長い抗張力組立体を作る方法に
おいて、半硬化したポリマー含浸剤で飽和された中間長
さの抗張力フィラメントの4jL数のトウのキエアリン
グを促進し、飽和されたトウが接触し得る他の材料に実
質的に結合しないように防止するために、促進された含
浸剤を十分に硬化し、複数の含浸されたトウを相互に螺
旋状に形成し、引き続き、螺旋状に形成された飽和した
トウにある含浸剤を、螺旋状配置にある間および実質的
に乾燥または非粘着性の状態に存続する間に硬化して固
体のマ) IJフックスし、以てその組立体が張力を受
けたときにトウを一致して作用させると共に、トウが相
互に結合しないことにより組立体に相当な可憐性を与え
ることを4黴とする方法。 /−1促進されたトウのそれぞれを、螺旋状に形成する
に先立ち、非円形横断面に形成する、%許祠求の範囲第
1/項記載の方法。 /j、 含浸されたトウを相互に螺旋状に形成する工
程は、さらに、トウが部分的に硬化した状態によシケー
ブル芯部材に結合しないようにして、はぼ円筒状のケー
ブル芯部材にトウを螺旋状に布設することを含む、特許
請求の範囲第1/項または第12項記載の方法。 逆螺旋状に形成された組立体をポスト硬化してさらKそ
のポテンシャル強度を特徴する特許請求の範囲第1/項
、第1コ項または第13項記載の方法。 ij、螺旋状布設に引き続く飽和されたトウの硬化中に
隣接するトウの間に形成されたような少数の含浸剤の結
合部を破壊するために、含浸剤の実質的な硬化後に組立
体を曲げる工程を含む、特許請求の範囲第1/項乃至第
74’項のうちのいずれか−りに記載の方法。 11、トウを中央芯部に螺旋状に布設する工程は、含浸
されたトウの少なくとも二つの層を中央芯部の周、9に
逆螺旋状に布設することを含む、特許請求の範囲第1/
項乃至第11項のうちのいずれか一つに記載の方法。 /7.中間長さの筒強度フィラメントの複数のトウを、
硬化されてないポリマー含浸剤で個々に飽和して、空所
およびフィラメントの間のすき間を含浸剤で満たし、飽
和されたトウを半硬化して、飽和されたトウが、他のト
ウにまたはトウが接触し得る材料に実質的に結合しない
ように防止する工程によシ、工程(−)の飽和されたト
ウが作られる、特許請求の範囲第1/項乃至第76項記
載のうちのいずれか一つに記載の方法。 /J′、不確定な長さの細長い抗張力部材を作る方ト 法において、限定されない長さのグラ7アイ翫フイラメ
ントのトウを、硬化されてないポリマー含浸剤で飽和し
て、空所およびフィラメントの間のすき間を満たし、飽
和されたトウから余剰の含浸剤を取り除き、前mlの含
浸されたトウを釈放剤で被覆して、前記トウと他の材料
の結合をできるたけ少なくシ、前記の含浸されたトウを
綿線に形成する間前記含浸剤を硬化されない状Nk維持
し、引き続き、前記の籾旋状忙形成された飽和したトウ
にある含浸剤を硬化させて固体のマ) IJフックスす
ることを特徴とする方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US32949081A | 1981-12-10 | 1981-12-10 | |
| US329490 | 1981-12-10 | ||
| US414738 | 1982-09-03 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58169587A true JPS58169587A (ja) | 1983-10-06 |
Family
ID=23285661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21676282A Pending JPS58169587A (ja) | 1981-12-10 | 1982-12-10 | グラフアイトフアイバ−抗張力部材とこの部材を用いたケ−ブル組立体と製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58169587A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6131550A (ja) * | 1984-07-23 | 1986-02-14 | 株式会社長谷工コーポレーション | 炭素繊維補強コンクリ−ト構造物 |
| JPH02104786A (ja) * | 1988-10-11 | 1990-04-17 | Tokyo Seiko Co Ltd | 複合線条体の製造方法 |
-
1982
- 1982-12-10 JP JP21676282A patent/JPS58169587A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6131550A (ja) * | 1984-07-23 | 1986-02-14 | 株式会社長谷工コーポレーション | 炭素繊維補強コンクリ−ト構造物 |
| JPH02104786A (ja) * | 1988-10-11 | 1990-04-17 | Tokyo Seiko Co Ltd | 複合線条体の製造方法 |
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