JP2006336813A - Hose and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はホースに関するものであって、たて糸とよこ糸とを筒状に織成した筒状織物の、少なくとも内面にライニングを形成した形式のホースに関し、特に石油コンビナートなどにおける消火用の、長尺大口径の消防用ホースに関するものである。 The present invention relates to a hose, and relates to a hose of a type in which a lining is formed at least on the inner surface of a cylindrical woven fabric in which warp and weft are woven into a cylindrical shape. This relates to the fire hose.
前述のような筒状織物の内面にライニングを形成した形式のホースは、比較的大口径のホースを製造しやすく、しかも軽く且つ耐圧性能に優れているため、消防用ホースとして広く使用されている。 A hose of a type in which a lining is formed on the inner surface of a cylindrical fabric as described above is widely used as a fire hose because it is easy to manufacture a hose having a relatively large diameter and is light and excellent in pressure resistance. .
而して一般にかかる消防用ホースにおいては、内圧がかかったときに筒状織物の周方向には長さ方向の2倍の力が作用するため、主としてよこ糸がホースの耐圧力を負担することとなる。 Thus, in general, in such a fire hose, when the internal pressure is applied, a force twice as long as the longitudinal direction acts in the circumferential direction of the tubular fabric, so that the weft yarn mainly bears the pressure resistance of the hose. Become.
そのため通常は図1に示すように、ホース1の筒状織物2におけるよこ糸3として強度の大きい糸条を使用し、そのよこ糸3がホース1の周方向に沿ってほとんど屈曲することなくほゞ真っ直ぐに延び、そのよこ糸3に対してたて糸4が波形に屈曲しながら織り込まれた状態となっている。
Therefore, normally, as shown in FIG. 1, a high-strength yarn is used as the weft thread 3 in the
このような筒状織物2とすることにより、内圧がかかったときにホース1の径が膨脹して耐圧力が低下するのを防止すると共に、耐圧力を負担するよこ糸3をたて糸4で包み込んでよこ糸3が傷付くのを防止することができるのである。
By using such a
しかしながら一方、ホース1に内圧が作用すると、筒状織物2の周方向に力がかかると同時に、長さ方向にも単位幅当たり周方向にかかる力の半分の力が作用する。前記ホース1においては、筒状織物2のたて糸4が激しく屈曲しているため、ホース1の長さ方向に力がかかったときには、その屈曲が解けることにより、ホース1が長さ方向に伸長しやすいのである。一般に消防用ホースにおいては自治省令により、使用圧力に相当する内圧を作用させたときに、10%以下の伸びが許容されている。
However, when an internal pressure is applied to the hose 1, a force is applied in the circumferential direction of the
しかしながら前述のような石油コンビナートなどに設置される長尺(100〜数百m)で大口径(150〜300mm)の消防用ホースにおいては、このような伸びが大きな障害となってきた。 However, such long stretches have become a major obstacle in long (100 to several hundred meters) large-diameter (150 to 300 mm) fire hoses installed in the above-mentioned petroleum complexes and the like.
すなわちホース1に水が満たされた状態から内圧がかかってホース1が伸びると、その伸びにより生じた余剰の長さを吸収するためにホース1は側方に蛇行するのであるが、内圧の上昇に伴って路面とホース1との摩擦抵抗が比較的少ない箇所でホース1の横滑りが始まると、当該箇所に集中して横滑りが生じ、ホース1が設置経路から大きく外れる恐れがある。 That is, when internal pressure is applied from the state where the hose 1 is filled with water and the hose 1 is stretched, the hose 1 meanders sideways in order to absorb the excess length generated by the stretch, but the internal pressure increases. Accordingly, when the side slip of the hose 1 starts at a location where the frictional resistance between the road surface and the hose 1 is relatively small, the side slide is concentrated on the location, and the hose 1 may be largely detached from the installation route.
通常の消火活動において使用される消防用ホースにおいては、径が数十mmと比較的小さいため、加圧時に長さ方向に作用する力もそれ程大きなものではなく、また水を満たした状態のホースの重量も過大ではないため、人手によってホースの蛇行経路をコントロールすることが可能である。 Fire hoses used in normal fire fighting activities have a relatively small diameter of several tens of millimeters, so the force acting in the length direction during pressurization is not so great, and the hose filled with water Since the weight is not excessive, the meandering path of the hose can be controlled manually.
しかしながら前述のような大口径の消防用ホースの場合には、水を満たした状態のホースの重量が一般の消防用ホースの10倍を超える場合もあり、またそれに伴って加圧時に長さ方向に作用する力も大きくなり、到底人手により蛇行経路をコントロールすることは不可能である。 However, in the case of a fire hose having a large diameter as described above, the weight of the hose filled with water may exceed 10 times that of a general fire hose, and accordingly, in the length direction when pressurized. The force acting on the sway increases, and it is impossible to control the meandering path by hand.
前述のような石油コンビナートなどにおいては、消防用ホースは比較的起伏の少ない防油堤上に設置されることが多く、水を満たした消防用ホースが蛇行して防油堤から転落すると、消防用ホースが傷付くこともあり、また転落した消防用ホースを防油堤上に戻すのは極めて困難となる。
本発明はかかる事情に鑑みなされたものであって、前述のような石油コンビナートなどに設置される長尺大口径の消防用ホースとして適した、加圧時に伸びが生じることのないホースを提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a hose that is suitable for use as a large-diameter fire fighting hose installed in the above-described petroleum complex and that does not cause elongation when pressurized. It is for the purpose.
而して本発明のホースは、ホースの長さ方向に延びるたて糸と、当該たて糸に交差して螺旋状に織り込まれたよこ糸とよりなる筒状織物の、少なくとも内面にゴム又は合成樹脂のライニングを形成したホースにおいて、前記たて糸がホースの長さ方向に対して実質的に直線状に延びており、当該たて糸に対して前記よこ糸が屈曲しつつ織り込まれていることを特徴とするものである。 Thus, the hose of the present invention has a rubber or synthetic resin lining at least on the inner surface of a cylindrical fabric composed of warp yarns extending in the length direction of the hose and weft yarns that are spirally woven across the warp yarns. In the formed hose, the warp yarn extends substantially linearly with respect to the length direction of the hose, and the weft yarn is woven while being bent with respect to the warp yarn.
本発明のホースにおいては、前記筒状織物の外面にもゴム又は合成樹脂の被覆を施したものとすることが好ましい。また当該ホースの前記筒状織物は、平織組織又はうね織組織により織成されていてもよく、また2/1綾織組織などの連続した浮沈の少ない綾織組織とすることもできる。 In the hose of the present invention, it is preferable that the outer surface of the tubular fabric is coated with rubber or synthetic resin. Further, the tubular woven fabric of the hose may be woven by a plain woven structure or a ridge woven structure, or may be a twill woven structure with little continuous ups and downs such as a 2/1 twill woven structure.
また本発明のホースの製造方法は、ホースの長さ方向に延びるたて糸と、当該たて糸に交差して螺旋状に織り込まれたよこ糸とよりなる筒状織物を、その筒状織物の長さ方向に荷重をかけて伸長しつつ、少なくともその筒状織物の内面にライニングを形成することを特徴とするものである。この方法における前記荷重の大きさは、ホースにその使用圧に相当する内圧を作用させたときにホースの長さ方向に作用する力の、25〜80%とするのが適当である。 The hose manufacturing method of the present invention also includes a tubular fabric comprising a warp thread extending in the length direction of the hose and a weft thread woven in a spiral shape intersecting the warp thread in the length direction of the tubular fabric. A lining is formed at least on the inner surface of the tubular woven fabric while elongating under load. The magnitude of the load in this method is suitably 25 to 80% of the force acting in the length direction of the hose when an internal pressure corresponding to the working pressure is applied to the hose.
本発明によれば、ホースの筒状織物におけるたて糸がほゞ直線状に延びているので、ホースに内圧がかかったときにその長さ方向には、たて糸の引っ張り荷重に対する伸びによる伸長は生じるものの、それ以上に延びることはない。 According to the present invention, since the warp yarn in the tubular fabric of the hose extends almost linearly, when the internal pressure is applied to the hose, the warp yarn is elongated due to elongation with respect to the tensile load of the warp yarn. , Don't extend any further.
一方よこ糸がたて糸に対して屈曲しながら織り込まれているので、ホースに内圧がかかって筒状織物に周方向に力がかかると、よこ糸にはその引っ張り荷重に対する伸びが生じるだけではなく、屈曲した状態が真っ直ぐになろうとする力が生じ、その力によって直線状に延びていたたて糸が屈曲せしめられることとなり、ホースはその長さ方向に収縮せしめられることとなる。 On the other hand, the weft yarn is woven while being bent with respect to the warp yarn, so that when the hose is subjected to internal pressure and a force is applied to the tubular fabric in the circumferential direction, the weft yarn is not only stretched against its tensile load but also bent. A force is generated to make the state straight, and the warp yarn that has been linearly extended by the force is bent, and the hose is contracted in the length direction.
従ってホースはたて糸の伸長による伸びと、径方向に膨脹することによりたて糸が屈曲せしめられることに伴う長さ方向への収縮とが同時の生じることになり、その両者が相殺されて長さ方向にはほとんど伸びることがなく、条件次第では加圧により長さ方向にはむしろ収縮するものとなるのである。 Therefore, the hose stretches due to the extension of the warp yarn and contracts in the length direction due to the warp yarn being bent by expanding in the radial direction at the same time. Is hardly stretched, and depending on the conditions, it is rather shrunk in the length direction by pressurization.
従って本発明のホースは、内圧が作用したときに長さ方向にほとんど伸びることがないので、ホースの設置経路から大きく蛇行することがない。そのため設置経路を横切って作業の障害となることもなく、また防油堤上に設置した場合においても防油堤から転落するようなこともなく、極めて作業性が良いものとなる。 Therefore, since the hose of the present invention hardly stretches in the length direction when the internal pressure is applied, it does not meander from the hose installation path. Therefore, there is no obstacle to the operation across the installation route, and even when installed on the oil breakage, it does not fall from the oil breakage, and the workability is extremely good.
以下本発明の実施の形態を図面に従って説明する。図2は本発明のホース1を示すものであって、このホース1はよこ糸3とたて糸4とを筒状に織成した筒状織物2の内面にゴム又は軟質の合成樹脂のライニング5を形成したものである。なお筒状織物2の外面にゴム又は合成樹脂の被覆を施しても良い。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 shows a hose 1 according to the present invention. The hose 1 has a rubber or soft synthetic resin lining 5 formed on the inner surface of a
また図2においては、筒状織物2はよこ糸3とたて糸4とを平織組織で織成しているが、筒状織物2の組織は平織組織に限らず、2/1綾織やうね織などの連続した浮沈の比較的少ない組織を使用することもできる。
In FIG. 2, the
ホース1の耐圧力を高くするためには単位幅当たりのたて糸4を増加することが必要であるが、たて糸4の本数を多くするとよこ糸3が屈曲した構造を採ることが困難となる。そのような場合には筒状織物2の織り組織を綾織とすることにより、たて糸4間に余裕が生じ、よこ糸3が屈曲した構造を採りやすくなる。
In order to increase the pressure resistance of the hose 1, it is necessary to increase the
而して本発明においては、たて糸4は図2(b)に示すようにホース1の長さ方向に実質的にほゞ直線状に延びており、そのたて糸4に対してよこ糸が、図2(a)に示すように屈曲しながら織り込まれているのである。
Thus, in the present invention, the
本発明において前記たて糸4は、ホース1の長さ方向に対して全く屈曲があってはならないものではないが、筒状織物2にライニング5を形成してホース1とした状態における無荷重の状態において、たて糸4に多少の屈曲があるとしても、よこ糸3の屈曲の程度と比較して大幅に小さいものであることが必要である。
In the present invention, the
本発明のホース1においては、たて糸4がほゞ直線状に延びており、そのたて糸4に対してよこ糸3が屈曲しながら織り込まれているので、このホース1に内圧が作用したときには、筒状織物2におけるホース1の周方向に大きな引っ張り力が作用し、その引っ張り力によりよこ糸3がその屈曲の程度を軽減して、ホース1の周方向に沿って真っ直ぐに延びようとする。
In the hose 1 of the present invention, the
よこ糸3はたて糸4と織成されているため、よこ糸3が真っ直ぐに延びようとすることにより、それと交差して織られているたて糸4が屈曲せしめられ、図3に示すように筒状織物2はよこ糸3の屈曲が軽減されると共に、直線状に織り込まれていたたて糸4が屈曲した状態となる。
Since the weft yarn 3 is woven with the
ホース1に内圧が作用することにより筒状織物2にはその長さ方向にも引っ張り力が作用し、それによってたて糸4が屈曲せしめられることに対する抵抗となるが、ホースに限らず一般に円管に内圧がかかったときには、単位幅当たり周方向に長さ方向の2倍の力が作用するので、筒状織物2においてもよこ糸3にたて糸4の2倍の力が作用することとなり、長さ方向の引っ張り力による抵抗に抗して、周方向の引っ張り力によりよこ糸3の屈曲が軽減され、たて糸4が屈曲するのである。
Due to the internal pressure acting on the hose 1, a tensile force acts on the
そしてたて糸4が屈曲せしめられることにより、筒状織物2はその長さ方向に収縮することとなる。一方前述のように筒状織物2には長さ方向にも引っ張り力が作用し、その引っ張り力によりたて糸4が伸びて筒状織物2が伸長するので、その収縮と伸長とが相殺されて、長さの変化が大幅に軽減するのである。
And when the
一方、ホース1に内圧が作用すると筒状織物2の周方向にも大きな引っ張り力が作用し、その力によって前述のように屈曲していたよこ糸3の屈曲の程度が軽減されるので、ホース1は前述の従来例のホースに比べると、径方向に大きく膨脹する。従って筒状織物2の設計に当たっては、径が膨脹した状態においてホース1の使用圧力に十分に耐え得るように設計する必要がある。
On the other hand, when an internal pressure is applied to the hose 1, a large pulling force is also applied in the circumferential direction of the
一般にこの種のホースは平常時には、扁平に折り畳んだ状態でリールに巻いたり長さ方向に折り畳んだりして収納されており、必要が生じたときにそれを設置経路に沿って展張して設置する。そのため設置する際にはピンと張った状態で設置することは困難であり、若干の弛みが生じる。 In general, this type of hose is usually folded and stored in a flat folded state on a reel or folded in the length direction, and when necessary, it is installed along the installation path. . Therefore, when installing, it is difficult to install in a tensioned state, and a slight slack occurs.
従って本願発明のホース1は、内圧をかけてその圧力を使用圧力にまで高めたときに、若干その長さが収縮し、前記弛みを吸収するものであることが好ましい。収縮率は0.5〜3%程度が適当である。 Therefore, it is preferable that the hose 1 of the present invention is one that slightly contracts its length and absorbs the slack when the internal pressure is applied to increase the pressure to the working pressure. The shrinkage rate is suitably about 0.5 to 3%.
本発明のホース1を製造するには、たて糸4とよこ糸3とよりなる筒状織物2を織成し、その筒状織物2の長さ方向に荷重をかけて伸長しつつ、少なくともその筒状織物の内面にゴム又は合成樹脂のライニング5を形成する。
In order to manufacture the hose 1 of the present invention, a tubular woven
前記筒状織物2を織成した段階においては、たて糸4が直線状に延び且つよこ糸3のみが屈曲した構造を有している必要はない。この筒状織物2をその長さ方向に荷重をかけて伸長することにより、たて糸4が直線状に延ばされ、そのたて糸4に対してよこ糸3が屈曲した状態となる。
At the stage of weaving the tubular woven
この状態で少なくともその筒状織物2の内面にライニング5を形成することにより、たて糸4が直線状態に延びてよこ糸3が屈曲した構造が、ライニング5のゴム又は合成樹脂により固定され、本発明のホースとなるのである。
In this state, by forming the lining 5 on at least the inner surface of the
筒状織物2をその長さ方向に荷重をかけて伸長するときの荷重の大きさは、ホース1にその使用圧に相当する内圧を作用させたときにホース1の長さ方向に作用する力の、25〜80%とするのが適当である。
The magnitude of the load when the
25%未満ではたて糸4が十分に直線状に延びていない可能性がある。また80%の力をかければたて糸4は十分に直線状に延びた状態となり、それを超えて大きな力をかけても意味はなく、また過度に大きい力をかけることとなるのでたて糸4が損傷する可能性があり、好ましくない。
If it is less than 25%, the
筒状織物2にライニング5を形成する方法については特に限定されるものではないが、例えば実開昭49−93969号公報に記載された方法によることができる。この方法を図4に基づいて概略説明する。
The method for forming the lining 5 on the tubular woven
筒状織物2が押出成型機のヘッド6内を通過し、そのヘッド6内の筒状織物2内にはマンドレル7が挿入されており、当該マンドレル7はロッド8を介して筒状織物2の後方で支持されている。
The
そして筒状織物2を前方から牽引してヘッド6内を通過させつつ、ヘッド6にゴム又は合成樹脂の成型材料9を圧入すると、当該成型材料9の一部はヘッド6の先端において筒状織物2の表面に被覆層10を成型する。
When the
また成型材料9の他の一部は筒状織物2の布目の間を通して、透孔11からマンドレル7内に形成された通路12に進入し、マンドレル7の先端において筒状織物2の内面にライニング5を成型するのである。
Further, another part of the
なお図4においては、筒状織物2の表面に被覆層10が形成されるものとして示されているが、ヘッド6の先端の内径を小さくして筒状織物2との間に間隙を形成しないことにより、被覆層10を形成しないことも可能である。
In FIG. 4, the coating layer 10 is shown as being formed on the surface of the
而してこの方法によれば、筒状織物2とヘッド6やマンドレル7との間に摩擦抵抗が生じ、また成型材料9が筒状織物2の布目を通過するため、筒状織物2をヘッド6内を通過させるためには相当の牽引力を必要とし、この牽引力が本発明において筒状織物2の長さ方向にかける荷重となる。
Thus, according to this method, a frictional resistance is generated between the
たて糸4として1670dtexのポリエステル糸を12本撚り合わせた糸条を307本使用し、これによこ糸3として1670dtexのポリエステル糸を14本撚り合わせた糸条を、100mm間に30本打ち込んで、内径200mmの筒状織物2を織成し、これに15000Nの荷重をかけながら、図4に示す方法で筒状織物2の内外面にポリウレタンエラストマーのライニング5及び被覆層10を形成し、使用圧力1.0MPaのホース1を製作した 。このホース1の破断圧力は、約3.0MPaであった。
As the
このホース1に内圧を作用させ、その内圧を1.0MPaまで上昇させた。その圧力の上 昇に伴うホース1の長さの変化は図5に示す通りであって、圧力の上昇に伴って0.5MPaまではホース1の長さが収縮し、その最大収縮率は約1.8%であった。その後圧力を 上昇してもほとんど伸縮はなく、1.0MPa時の収縮率は約1.7%であった。 An internal pressure was applied to the hose 1 to increase the internal pressure to 1.0 MPa. The change in the length of the hose 1 as the pressure rises is as shown in FIG. 5. As the pressure rises, the length of the hose 1 shrinks up to 0.5 MPa, and the maximum shrinkage is about It was 1.8%. After that, even if the pressure was raised, there was almost no expansion and contraction, and the contraction rate at 1.0 MPa was about 1.7%.
たて糸4として1670dtexのポリエステル糸を12本撚り合わせ、さらにそれを2本引き揃えた糸条を250本使用し、これによこ糸3として1670dtexのポリエステル糸を14本撚り合わせ、これを2/2たてうね織組織により、100mm間に36本打ち込んで、内径300mmの筒状織物2を織成した。これに30000Nの荷重をかけながら、図4に示す方法で筒状織物2の内外面にポリウレタンエラストマーのライニング5及び被覆層10を形成し、使用圧力1.0MPaのホース1を製作した。このホース1の破断圧力は 、約2.7MPaであった。
Twelve 1670 dtex polyester yarns were twisted as
このホース1に内圧を作用させ、その内圧を1.0MPaまで上昇させた。その圧力の上 昇に伴うホース1の長さの変化は図5に示す通りであって、圧力の上昇に伴って0.5MPaまではホース1の長さが収縮し、その最大収縮率は約1.3%であった。その後圧力の 上昇に伴ってホース1の長さは伸びて収縮率はやゝ回復するが、1.0MPa時の収縮率は 約1.02%であった。 An internal pressure was applied to the hose 1 to increase the internal pressure to 1.0 MPa. The change in the length of the hose 1 as the pressure rises is as shown in FIG. 5. As the pressure rises, the length of the hose 1 shrinks up to 0.5 MPa, and the maximum shrinkage is about It was 1.3%. Thereafter, as the pressure increased, the length of the hose 1 increased and the contraction rate recovered slightly, but the contraction rate at 1.0 MPa was about 1.02%.
1 ホース
2 筒状織物
3 よこ糸
4 たて糸
5 ライニング
10 被覆層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
The load is 25 to 80% of the force acting in the length direction of the hose (1) when an internal pressure corresponding to the working pressure is applied to the hose (1). Manufacturing method of hose as described in
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