JPS6155462B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、強化樹脂異形管の連続製造方法及
びその製造のための装置に関するものである。こ
こで強化樹脂管というのは、繊維状材料を含み、
これによつて補強された樹脂管であり、また異形
管とは横断面が非円形、例えば四角形、卵形等の
管のことである。

強化樹脂管を連続的に製造する方法及びそのた
めの装置は知られている。公知の方法は、例えば
片持ち状に固定された芯棒の周りに、エンドレス
ベルトを少なくとも１回螺旋状に巻回し、エンド
レスベルトと芯棒との間に長尺の帯状物を挾み、
エンドレスベルトを回転させて、帯状物を芯棒の
周りに巻回し、螺旋状に進行する螺旋管を構成
し、螺旋管上に繊維材料と硬化性樹脂とを供給し
て管を形成し、この管が芯棒に沿つて螺旋状に進
行する間に、周囲から加熱して樹脂を硬化させ、
こうして強化樹脂管を得る方法である。この方法
では、管の形成が螺旋管上で行われ、螺旋管は固
定された芯棒の周りに螺旋状に回転しながら進行
しなければならないから、管の形状は円筒状のも
の、すなわち管の横断面は円形のものとならざる
を得ない。云いかえると、この方法によつては、
異形管を製造することができなかつた。そこで、
この発明者は、上記方法等を改良して、異形管を
製造しようとした。

この発明者は、上記公知の方法等において、芯
棒を長手方向の途中で二つに分け、エンドレスベ
ルトの巻回部分側では、芯棒を円形断面のままと
し、且つこれを従来どおりに固定されたものとす
るが、芯棒の先端部分側では、芯棒の外周を非円
形にして、芯棒の外周をその軸の周りに回転可能
とすることを試みた。こうして、芯棒の固定側で
円筒状に成形したものを、芯棒の先端部分におい
て徐々に非円形に変形し、管が螺旋状に進行する
に伴つて、芯棒の先端部分を円周方向に回転さ
せ、管が異形を保持できるようにした。そして、
管が異形となつた状態で外から加熱し、硬化性樹
脂を硬化させるようにした。こうして、異形管が
連続的に製造できることを確認した。この発明方
法は、このような確認に基いてなされたものであ
る。

この発明は、片持ち状に固定された芯棒の周り
に、帯状物を巻回し、帯状物により螺旋状に進行
する螺旋管を構成し、螺旋管上に繊維材料と硬化
性樹脂とを供給して管を形成し、その後樹脂を硬
化させて管を連続的に製造する方法において、芯
棒における先端側の外周面を芯棒の周りに回転可
能とし、回転部分における先端側外周面の断面を
異形にし、芯棒の固定側で円筒状に成形した未硬
化の管を回転部分の外周面上で徐々に異形に変化
させ、異形状態で樹脂を硬化させることを特徴と
する、強化樹脂異形管の連続製造方法に関するも
のである。

この発明方法を実施の一例について図面に基き
説明すると次のとおりである。第１図は、この発
明方法の一実施態様を、装置と共に一部切欠して
示したものである。第２図は、この発明方法の他
の実施態様を、装置と共に一部切欠して示したも
のである。第３図及び第４図は、それぞれ第２図
における―線、及び―線断面の拡大図で
ある。

第１図において、１は台、２は固定された芯
棒、３は長尺の帯状物、４はエンドレスベルト、
５及び６はロール、７は螺旋管、８は硬化性樹脂
を含んだガラス繊維ロービング、９はロール、１
０はレジンモルタル、１１はレジンモルタルの中
間層、１２は硬化性樹脂を含んだガラス繊維ロー
ビング、１３は芯棒の回転部分、１４は異形管、
１５は加熱具である。

第１図に示した例では、番号を付した各部分が
次のような関係になつている。芯棒２は、台１上
に片持ち状に固定されて、回転できなくなつてい
る。芯棒２の先端に回転部分１３が付設され、部
分１３は、芯棒２の軸を中心として回転できる。
エンドレスベルト４が、芯棒２の周りに少なくと
も１回螺旋状に巻回され、ロール５及び６に支持
され、矢印Ｘの方向に動かされる。エンドレスベ
ルト４と芯棒２との間には帯状物３が挾まれ、エ
ンドレスベルト４の移動と共に芯棒２の周りに螺
旋状に巻回され、螺旋管７を形成する。螺旋管７
は矢印Ｘ方向に動かされて、芯棒２の周りを螺旋
状に移動して行く。

第１図の例では、固定された芯棒２の先端に、
これに接触して回転部分１３が付設される。回転
部分１３は、固定部分２との間で一つの軸で結合
されて回転可能となつている。回転部分１３は固
定部分２の延長面を構成し、両者の接触部分は断
面形状が同一である。ところが、回転部分１３の
先端は、断面が長方形となつている。回転部分１
３の途中は、断面が円形から長方形へとなだらか
な曲面を描いて変化している。この円形の外周と
長方形の外周とは、実質的に等長となつている。

第１図の例では、次のようにして強化樹脂異形
管が作られる。帯状物３として、例えば離型紙か
らなるテープを用い、これをエンドレスベルト４
と筒棒２との間に挾み、エンドレスベルト４を駆
動させて、螺旋管７を連続的に形成し、筒棒２の
周りに螺旋状に進行させる。次いで、螺旋管７の
表面に硬化性樹脂を含浸されたガラス繊維製ロー
ビング８を巻回する。こうして、螺旋管７上に強
化樹脂から成る内層管が形成される。その上に、
レジンモルタル１０を塗布する。塗布に際して
は、ロール９を用いて、ロール９を内層管と対向
させ、互いに反対方向に回転させて、内層管上に
レジンモルタル１０を一定の厚みに付着させ、こ
うして中間層１１を形成する。中間層１１上に、
さらに硬化性樹脂含浸のガラス繊維製ロービング
１２を巻回して、外層管を形成する。これらの層
の形成は、固定された芯棒２の存在する範囲内で
行なわれ、ここに繊維を含んだ複合樹脂管が形成
される。

上述のようにして形成された樹脂管は、樹脂が
まだ硬化しない間に、芯棒の回転部分１３上に運
ばれる。回転部分１３上に運ばれた樹脂管は、回
転部分１３上の曲面に応じて変化し、断面を円筒
状から角筒状に次第に変える。樹脂管自体は、螺
旋状に進行するので、角筒状に変形したのちは、
回転部分１３を回転させつつ、回転部分１３上を
先端に向けて滑つて行く。こうして、角筒状に形
成された樹脂管１４は、加熱具１５内に入り、こ
こで加熱されて樹脂の硬化を早め、ここに強化樹
脂異形管が作り上げられる。その後、帯状物３と
して離型紙を用いた場合には、離型紙を異形管か
ら取除く。

芯棒２及び回転部分１３と螺旋管７との間の滑
りをよくするために、芯棒２及び回転部分１３の
表面上に、鋼球を挿入してもよい。すなわち、上
記の表面から鋼球の先端が僅かに突出するよう
に、鋼球を付設し、螺旋管７がこの鋼球に接し
て、鋼球を回転させながら、上記表面上を移動し
て行くようにすることが望ましい。

回転部分１３は、これが大きな力を要しないで
容易に回転するときには、これを外から回転させ
なくてもよい。すなわち、樹脂管の進行によつて
自然に回転させることもできる。しかし、回転部
分１３の回転に大きな力を要するときには、これ
を強制的に回転させる。強制的に回転させる場合
には、、その回転速度が樹脂管の螺旋状運動の速
度と合致するように注意しなければならない。

この発明は、強化樹脂異形管の製造装置をも包
含する。その装置は、第１図に示すように芯棒２
を片持ち状に固定し、芯棒２の固定側部分の周り
に回転するエンドレスベルト４を設け、エンドレ
スベルト４を芯棒２の外周面上に螺旋状に巻回
し、エンドレスベルト４と芯棒との間に帯状物３
を挾んで螺旋状に巻回し、芯棒に沿い螺旋状に進
行する螺旋管７を形成し、螺旋管７の周りに繊維
材料と硬化性樹脂とを供給するようにした強化樹
脂管の製造装置において、芯棒２の先端側を芯棒
２の軸の周りに回転可能とし、回転部分１３にお
ける横断面形状を先端ほど非円形とし、非円形の
周りの長さをエンドレスベルト巻回位置における
芯棒２の周りに等しくし、回転部分１３の先端側
に加熱具を設けてなるものである。

第１図に示したのこの発明に係る装置では、回
転部分１３が芯棒の固定部分２の延長部分を構成
し、連続した表面を構成している。ところで、こ
の発明の装置は、回転部分１３が連続表面を構成
していなくて、回転部分１３が幾つかの小さな表
面に分れていてもよい。第２図は、そのような例
を示している。第２図の装置は、第１図のものに
比べると、回転部分１３が異なるだけで、それ以
外は、全く同様とすることができる。第２図で
は、回転部分１３の構造を詳しく示すために、他
の部分が切欠または省略されている。

第２図において、回転部分１３は、以下述べる
ように構成されている。軸１６は芯棒２の先端に
固定されて回転できなくなつている。軸１６のと
ころどころに環１７が嵌め込まれ、環１７と軸１
６との間には小球１８が挿入されて、環１７は軸
１６上で円周方向に回転できるようになつてい
る。環１７上には支柱１９が突設され、そこに軸
受２０が付設され、軸受２０によりロール２１ま
たは２２が回転自在に付設されている。

芯棒２に近いところにあるロール２１の組は、
第３図に示すように、横断面における外郭を連ね
る線が、大体円形を構成するように配置され、そ
の線長が、芯棒２の外周と大体等しくなつてい
る。ところが、芯棒２から遠ざかつた位置にあた
るロール２１の組は、第４図に示すように、断面
が異形となるように配置される。例えば、断面が
三角形となるように配置される。このため、三角
形のかどにあたる部分には、格別に小さいロール
２２が付設される。これらロール２１及び２２の
外周を連ねる線は、矢張り芯棒２の外周と等しく
なつている。軸１６上の中間位置にあるロール２
１の組は、芯棒２から遠ざかるに従つて、次第に
異形に近づくように、断面形状を順次変化させて
いる。

第２図における回転部分１３は、次に述べるよ
うな作用をする。芯棒２上で作られた繊維材料含
有管は、未硬化の状態で回転部分１３上に運ば
れ、螺旋状に進行しながら、回転部分１３上を通
過する。その間に、管はロール２１または２２の
組によつて、順次断面形状を変えられ、異形管と
なる。このとき、樹脂は未硬化の状態にあり、ま
たロール２１または２２の外周を連ねる曲線の長
さは、芯棒２の円周にほぼ等しくなつているか
ら、異形管への変形は容易である。また、管は螺
旋状の運動をするが、ロール２１または２２の組
が、小球１８によつて円周方向へ自在に回転でき
るから、異形の状態はそのまま維持でき、ロール
２１または２２それ自体の回転が管の軸方向への
移動を容易にしている。こうして、回転部分１３
上で円管が異形管に容易に変えられる。このよう
な変形が行なわれてのち、この状態で樹脂を硬化
させて異形管を得る。

この発明に係る装置は、次のように要約され
る。すなわち、この装置は、芯棒を片持ち状に固
定し、芯棒の周りに帯状物を螺旋状に巻回し、芯
棒に沿い螺旋状に進行する螺旋管を形成し、螺旋
管の周りに繊維材料と硬化性樹脂とを供給するよ
うにした強化樹脂管の製造装置において、芯棒の
先端側を芯棒の軸の周りに回転可能とし、回転部
分における横断面形状を先端ほど非円形とし、非
円形の周りの長さを芯棒の固定側部分の周りに実
質的に等しくし、回転部分の先端側に加熱具を設
けてなる、強化樹脂異形管の連続装置である。

次に、この発明方法及び装置に関するさらに細
かい事項を順次説明する。

螺旋管７を構成する帯状物３としては、前述の
ように、離型紙からなるテープを用いることがで
きるが、これはエンドレススチールベルトで代用
することもできる。エンドレススチールベルトを
螺旋管の形成用に使用するときは、ベルトを図面
に示していない駆動ロールにより強制移動させ、
芯棒２の先端または回転部分１３の先端まで進ん
だベルトを、回転部分１３及び芯棒２の内部へ通
して台１側へ戻し、再び芯棒２に巻回するように
する。このようにした装置は、既に公知である。
この発明の装置としてはこの公知のものを改良し
て用いることができる。

第１図は、ガラス繊維含有樹脂層の間に、レジ
ンモルタルから成る中間層を設け、３層から成る
複合管を製造する場合を示した。しかし、この発
明方法及び装置は、第２図に示したように、繊維
含有樹脂の単一層からなる管を製造する場合にも
使用できる。そのほか、同様にして、４層５層か
ら成る複合管を製造することもできる。

繊維材料としては、前述のガラス繊維のほか、
各種の無機または有機の繊維を用いることができ
る。無機繊維としてはロツクウール、アスベスト
等が使用でき、有機繊維としては天然または合成
繊維を用いることができる。例えば木綿、アクリ
ル繊維、ポリアミド繊維、ビニロン繊維等を使用
することができる。これらの繊維はマツト状、テ
ープ状、糸状のものであつてもよいが、望ましい
のは糸状であつて、これが多数集まつて束となつ
た状態のものである。もつとも、この繊維は、編
織したものであつても、編織しない不織布であつ
てもよい。

樹脂管を形成するための樹脂としては、熱硬化
性の樹脂を用いることが望ましい。例えば、不飽
和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ビニルエス
テル樹脂を用いることができるが、そのうちでは
不飽和ポリエステル樹脂を用いることが望まし
い。

繊維材料と樹脂とは、予じめ樹脂を繊維に含浸
させたのち、その含浸物を螺旋管上に巻回するこ
とが望ましいが、先に繊維を巻回し、あとで樹脂
を含浸させてもよい。

第１図に示した方法において使用されるレジン
モルタル１０は、これに限定されることなく、有
機または無機質の充填材と結合剤との混合物から
成る中間層成形材料であればよい。有機質の充填
材としては、天然または合成繊維の短片、発泡樹
脂片等を用いることができる。無機質の充填材と
しては、砂、炭酸カルシウム、クレーのようなも
ののほか、ガラス球、ガラス球状微細中空体等を
も使用することができる。結合剤としては、不飽
和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フエノール
ホルムアルデヒド樹脂、メラミンホルムアルデヒ
ド樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂のような有機
質樹脂のほか、セメント、石膏、珪酸カルシウム
のような無機質の結合剤をも用いることができ
る。レジンモルタルは、上述のような充填材と結
合剤とを混合し、これを泥状のものとして管の形
に成形したのち、結合剤を硬化させて中間層とす
る。

この発明方法及びこの発明装置によれば、繊維
材料を含んだ樹脂からなる異形管を、連続的に容
易に製造することができる。しかも、その繊維材
料は、連続した長尺物でありこれが異形管内で螺
旋状に配向しているので、得られた異形管は強度
が大きい。また、異形管は、単一層のものに限ら
ず、複数層からなるものとすることもできる。従
つて、各層の材料を適当に組み合わせることによ
り、色々な特色を持つた複合管を製造することが
できる。また、回転部分１３を取換え、その断面
形状を変更することにより、断面が卵形、橢円
形、多角形の筒を容易に製造することができる。
従つて、この発明方法及び装置は実用上の価値が
大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、この発明方法の実施態様
を装置とともに一部切欠して示したものである。
第３図及び第４図は、第２図におけるそれぞれ
―線及び―線断面を拡大して示したもので
ある。 図において、１は台、２は固定された芯棒、３
は帯状物、４はエンドレスベルト、５及び６はロ
ール、７は螺旋管、８及び１２は繊維状材料、９
はロール、１０はレジンモルタル、１１は中間
層、１３は回転部分、１４は異形管、１５は加熱
具である。また、１６は軸、１７は環、１８は小
球、１９は支柱、２０は軸受、２１及び２２はロ
ールである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 片持ち状に固定された芯棒の周りに、帯状物
   を巻回し、帯状物により螺旋状に進行する螺旋管
   を構成し、螺旋管上に繊維材料と硬化性樹脂とを
   供給して管を形成し、その後樹脂を硬化させて管
   を連続的に製造する方法において、芯棒における
   先端側の外周面を芯棒の軸の周りに回転可能と
   し、回転部分における先端側外周面の断面を異形
   にし、芯棒の固定側で円筒状に成形した未硬化の
   管を回転部分の外周面上で徐々に異形に変化さ
   せ、異形状態で樹脂を硬化させることを特徴とす
   る、強化樹脂異形管の連続製造方法。 ２ 螺旋管上に繊維材料と硬化性樹脂とを供給し
   て内層管を形成したのち、この上に中間層形成材
   料をロールで塗着して中間層を形成し、更にその
   上に繊維材料と硬化性樹脂とを供給して外層管を
   形成し、その後に回転部分上で異形に変化させ
   る、特許請求の範囲第１項に記載の強化樹脂異形
   管の連続製造方法。 ３ 芯棒を片持ち状に固定し、芯棒の周りに帯状
   物を挾んで螺旋状に巻回し、芯棒に沿い螺旋状に
   進行する螺旋管を形成し、螺旋管の周りに繊維材
   料と硬化性樹脂とを供給するようにした強化樹脂
   管の製造装置において、芯棒の先端側を芯棒の軸
   の周りに回転可能とし、回転部分における横断面
   形状を先端ほど非円形とし、非円形の周りの長さ
   を芯棒の固定側部分の周りに実質的に等しくし、
   回転部分の先端側に加熱具を設けてなる、強化樹
   脂異形管の連続製造装置。 ４ 芯棒の固定側部分の周りにロールを配置し、
   ロール軸を芯棒と平行に向け、ロールを螺旋管の
   回転方向と反対方向に回転させ、その回転方向を
   互いに内向きとした、特許請求の範囲第３項に記
   載の強化樹脂異形管の連続製造装置。