JPS609898B2 - ゴム製曲がり管の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ＦＲＰ製タンクのような内容物の増減や、
車両のように振動などにより変位を受け易い容器に接続
して用いる場合、容器本体の変位に容易に追随でき、か
つ反力が小さく、耐圧性にも富むゴム製曲がり管の製造
方法に関するものである。

わが国では、ビルの屋上や地下室に設置する水槽は建築
基準法により、床面に直接設置することは禁じられてお
り、必らず架台上に設置することが義務づけられている
。

ＦＲＰ製の水槽の場合、満水時と減水時では水槽の榛み
具合が異なるので、水槽本体に接続して使用するゴム製
曲がり管は、水槽本体の榛みに容易に追随でき且つ減圧
時にも座屈したり、座屈しないまでも偏平化のような変
形の起らないことが要求される。従来、ゴム製曲がり管
に耐員圧性をもたせるためには、ゴム硬度を高めると共
に補強布層のプライ数を増すか、又は鋼線のような金属
線を補強材として用いる等の方法がとられてきた。

しかしながら、このような方法では曲がり管自体の反力
が大きくなって、ＦＲＰ水槽に不必要な応力をかけるこ
とになり、ＦＲＰ水槽の耐久性を低下させるおそれがあ
る上、水槽本体の変位にゴム製曲がり管が追随し難くな
る欠点があった。一方ゴム硬度を下げ、補強布層のプラ
ィ数を少なくすれば、このような問題は起らなくなる代
りに、曲がり管は座屈したり変形し易くなり、流量抵抗
の増大を招く原因となった。

これらの問題点を改良する手段としては、ゴム硬度を適
度に下げ、補強布と金属線を併用する方法が公知である
が、曲管マンドレル上でこれらの補強材を均一に巻きつ
け加工するためには相当の熟練を必要とし、熟練者でも
尚かつ均一性に欠ける難点があり、加圧時に異常変形の
原因となっていた。

本願は、このような問題点を解決する目的でなされたも
ので、直管マンドレル上で金属線を巻きつけた後曲管マ
ンドレルにて曲げ成形する方法を用いるので、何ら熟練
を必要とせず、常に均一な金属線の配列が得られ、従っ
て加圧又は減圧時の耐変形性に優れ、かつ、伸縮性を有
する繊維補強層を設けることにより、曲げ加工性にも優
れた成形方法となし得たものである。

尚直管状中空体を押出し成形し、曲管マンドレルに挿被
する方法自体は特開昭５５−９３４４１号で公知であり
、その際ワイヤのような剛性の高い補強材を併用するこ
とができる旨示唆されているが、このような押出・成形
法では伸縮性を有する補強布層を設けることは不可能で
あり、且つ曲げ加工時外周側となる外面ゴム層の厚みを
変えずに曲げ加工を行うと、ワイヤのような剛性の高い
材料が内包されていると、Ｚ曲げ加工中にワイヤの移動
が起って、凹凸状となり著しく外観品質を損ねる上、耐
久性を低下させるので高負圧時には使用できないものし
か得られない。本願発明は、金属線補強材に近接した位
置に伸Ｚ縦性を有する補強布層を設け、且つ曲げ成形す
る際外周側となる外面ゴム層の厚みを、内周側となる外
面ゴム層の厚みよりも厚くしているので、曲げ加工時の
内周側の金属線の移動は伸縮性を有する補強布層により
移動が制限され、少くとも曲率の相異によるバラバラな
移動とそれに伴うピッチの変動は均一化でき、これが外
周側となる側の金属線の移動をも制限するので、若干の
移動にとどめることができる。

この若干の移動に対しては上述のように、外周側の外面
ゴム層の厚みを厚くすることにより外観品質問題を防止
し得るので極めて均一な製品がほとんど熟練を要するこ
となく容易に得られるのである。本願で用いられるゴム
材料としては、公知の天然又は合成ゴムはすべて用いる
ことができ「 これらは単独使用しても併用してもよい
が、加硫した時のゴム硬度がＪＩＳＡ硬度で３０〜７０
０であることが望ましい。

又、本願で用いられる伸縮性を有する補強布としては、
少くとも一方向の伸び率が１％以上あることが望ましい
。

伸びが小さいと曲げ加工が困難となるからである。但し
、余り伸びが大きくなりすぎると補強効果に乏しくなる
ので避けた方がよい。

この伸び率は、曲がり管の曲率や口径によって選択基準
は異なるので、製品の形状寸法要求性能を考慮して最適
伸び率のものを選定することが必要である。

補強布としては伸縮性を有するものであれば、天然繊維
であっても、化合織や無機繊維であってもよく又、織物
であっても、編物であってもよい。本願発明者等の種々
の実験結果からは、スダレ織り又はメッシュ状織物のよ
うな比較的粗目の布状物が好適であった。補強布は、そ
のま）用いることもできるが、予め内外面層ゴムと同質
又は、相溶性のよいゴム又は樹脂等で処理して用いた方
が接着性をより一層高めることができる。本願で用いる
金属線補強材としては、鉄又は合金線で、線経は製品の
口径や所望耐圧強度等によって広範囲のものが用いられ
るが、通常０．５〜３ｍ／ｍＪの範囲のものが望ましい
。

又鉄線を用いる場合は、焼入れを行わない欧鋼の方が作
業性に優れるので好ましい。更に金属線にゴムとの接着
性を向上させるための前処理を施してもよい。金属線の
巻きピッチは、直管状中空成形体内径の１／２〜１／１
城仔まし〈は１／４〜１／７の範囲で巻くことが必要で
ある。余り粗いピッチであると補強効果に乏しく、又細
いピッチになりすぎると曲げ加工性を阻害するからであ
る。本願発明を具体的実施例に基づき説明する。

実施例 １天然ゴム１０戊部（重量部で、以下の数値も
すべて重量部を示す）に対し亜鉛華３号５部、ステアリ
ン酸１部、老化防止剤としてＮーフェニルＮ−ィソプロ
ピルＰ−フヱニレンジアミン（老防＊）１部「 ナフテ
ン油１５部、ＨＡＦカーボンブラック５礎部、白艶華１
の部、硫黄２部、加硫促進剤ノクセラーＭＳＡ（大内新
興化学製）１部の割合で配合混練したゴム生地を内外面
用ゴム層及び補強布用トッピングゴムとして用いた。第
１図に示すように外径４００の鉄製マンドレル１に先ず
前記ゴム生地を３側厚みのシート状で巻きつけ内面ゴム
層２とした。

次に１インチ間に６個の網目をもつビニロン系のメッシ
ュ状織物３にレゾルシン・ホルマリンラテツクス処理を
行った後、両面に薄く前記ゴム生地を仕上り厚み０．６
肌となるようトッピング加工し、上記内面ゴム層の上に
巻きつけた。次いでその上に１２職？の軟鋼製ワイヤ４
を８柳ピッチで螺旋状に巻きつけ、更に２肋の前記ゴム
生地シートを被覆して外面ゴム層５とした。尚両端末部
から約３仇吻のイ部にはワイヤ４を巻かないようにし、
金属リング６をはめ込み、該金属リングを包囲するよう
に、内外面ゴム層２，４及び補強布層３の端末を折り返
して、長さ１８仇舷の直管状中空成形体とした。この直
管状中空成形体を曲げ加工する前に、矢印Ａで示した曲
げ方向に対して外周側となる外面ゴム層に、第２図に示
したような外周面の約１／３周面に外面ゴム層５と同じ
２側厚みのゴム生地シート７を貼り合わせて、直答マン
ドレルより成形体を抜き、別に用意した直管マンドレル
に徐々に挿入し、９０の角度に曲げ加工を行った。

得られた未加硫状の曲げ加工された中空成形体Ｚを曲管
マンドレルより抜き、ブチルゴムチューブ製のブラダー
を中空成形体の中空部に挿入して鉄製モールド‘こセッ
トし、次いでブラダーに８〜１０ｋ９／地の空気内圧を
かけ、１７ぴ０で１粉ご間加硫を行った。その後加硫成
形体を脱型し、バリ取りをＺ行ってからフランジ８を取
付けて最終製品とした。最終製品の外面ゴム部における
ＪＩＳＡ硬度は５５ｏで、第３図に示すように偏角（Ｑ
）を１寸に設定して測定した圧力諸特性は第１表の実施
例１に示した通りであった。 ２実
施例 ２直管マンドレルの外径を５仇岬心に変えた以外
は実施例１と全く同様にしてゴム製曲がり管を作り、圧
力諸特性を測定した結果を第１表の実施例２の欄に示し
た。

第 １ 表 但し、両間拘束とは第３図に示す２辺の長さＤ，及びＤ
２をそれぞれ○・＝１００柳、Ｄ２＝１２仇肋及び偏角
Ｑ＝０に保持した状態での試験を示し、鱒拘束とは保持
しない状態での試験で、従って内圧の上昇と共に、直管
状になろうとする挙動を示す。

第１表からわかるように、本願発明のゴム製曲がり管は
、耐負圧力７６仇肌Ｈｇで、従来の高減圧用に充分使用
し得る性能のものであって、本願発明の方法をとること
によって、禾熟練作業者でも再現性よく量産することが
できたのである。

又、本願発明の方法によって得られたゴム製曲がり管は
、第２表に示したように比較例として挙げた従釆品に比
べて一定量変位させるに要する荷重値は著しく小さく従
って、ＦＲＰ製タンク本体に変位が生じた場合の反力が
小さいことを示し、タンク本体への悪影響は勿論皆無と
なり、タンク本体に変位が生じた場合極めて容易に追随
することができ且つ、螺旋状に設けたワイヤ補強により
、座屈の心配も皆無となし得たのである。

第２表但し、第２表の測定結果は第３図に示したように
一方のフランジ８を固定しておいて、他方のフランジ８
に垂直方向に荷重をかけて所定量変位させた各変位時の
荷重値を読み取ったものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、直管状に成形された段階の本願発明の中空成
形体の断面図を、第２図は第１図の×−Ｘ方向断面図、
第３図は本願発明のゴム製曲がり管の圧力諸特性並びに
荷重変位測定条件を示す側面図である。 １……マンドレル、２……内面ゴム層、３…・・・補強
布、４・・・・・・金属線、５…・・・外面ゴム層、６
・・・・・・金属リング、７・・・・・・ゴムシート、
８，８′…・・・フランジ。 多１図 菟ｚ図 匁ョ楓

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 直管マンドレルに内面ゴム層、補強布層、金属線補
   強層および外面ゴム層の順に巻きつけて直管状中空成形
   体を成形するに当り、補強布として伸縮性を有する織物
   又は網状物を用い、該伸縮性を有する補強布層に近接し
   た層に直管状中空成形体内径の１／２〜１／１０の範囲
   のピツチで金属線を螺旋状に巻きつけ、その外面を被覆
   する外面ゴム層は、曲がり管に成形した時の外周側厚み
   を内周側厚みより厚く成形し、次いで曲管マンドレルに
   て曲げ成形することを特徴とするゴム製曲がり管の製造
   方法。