JP2012145201A - Pipe structure with flange and pipeline structure - Google Patents

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博 森武
Shingo Sudo
新吾 須藤
Michiaki Sasayama
道章 笹山
Hideo Iwai
英夫 岩井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new pipe structure with a flange, in which a flange joint is fixed to a pipe body with sufficient fixing strength by simple work, and to provide a pipeline structure in which the pipe structure with the flange is connected to another pipe body.SOLUTION: A flange joint 3 in the inner peripheral face 313 of which a projected or recessed second engaging part 314 is provided, is externally fitted to a pipe body 2 in the outer peripheral face 22 of which a projected or recessed first engaging part 21 is provided. The flange joint 3 is fixed to the pipe body 2 with a reinforced material layer 5 which is formed by overlaying a fiber-reinforced resin in an area from an outer peripheral face of a short pipe 31 of the flange joint 3 to the outer peripheral face 22 of the pipe body 2 while filling an annular level difference formed between the pipe body 2 and the short pipe 31 of the flange joint 3, and curing the resin.

Description

本発明は、管体にフランジ継手が固定されてなるフランジ付管体構造、及びこのフランジ付管体構造が別の管体に接続されてなる管路構造に関する。   The present invention relates to a flanged tubular structure in which a flange joint is fixed to a tubular body, and a pipe line structure in which the flanged tubular structure is connected to another tubular body.

管体同士を接続することによって管路を構築するにあたっては、通常、接続される管体同士を受け挿しし、接着剤で固定する手段(接着手段)、又は、各管体に設けられたフランジ部の接合面同士を突き合わせ、ボルト等の締結部材を用いて固定する手段(締結手段)のいずれかが用いられる。   In constructing a pipe line by connecting pipes, usually, means for receiving and inserting pipes to be connected and fixing with an adhesive (adhesive means), or flanges provided on each pipe Any means (fastening means) for abutting the joint surfaces of the parts and fixing them using a fastening member such as a bolt is used.

接着手段によって管体同士を接続する場合、接続箇所における接着剤の接続強度を十分に高くしなければ、管路に応力が負荷された際に接続箇所において管体が外れたりする場合がある。   When connecting pipe bodies by an adhesive means, unless the connection strength of the adhesive at the connection location is sufficiently increased, the pipe body may come off at the connection location when stress is applied to the pipeline.

一方、締結手段は、ボルト等の締結力によって管体同士を接続することから、その接続強度は前記接着手段に比べて非常に高い。但し、締結手段を行うにあたっては、接続される管体にそれぞれフランジ部が設けられていることが前提となる。そのため、フランジ部が設けられていない管体同士を締結手段によって接続するにあたっては、「フランジ継手」と称される短管の外周面にフランジ部が設けられた部材を管体に固定する必要が生じる。   On the other hand, since the fastening means connects the tube bodies by fastening force such as bolts, the connection strength is very high compared to the bonding means. However, when performing the fastening means, it is assumed that each connected pipe body has a flange portion. Therefore, when connecting pipes that are not provided with a flange part by fastening means, it is necessary to fix a member provided with a flange part on the outer peripheral surface of a short pipe called a “flange joint” to the pipe body. Arise.

管体にフランジ継手を固定するにあたっては、接着剤による固定が一般的に行われているが、接着剤による固定強度を十分に高くしなければ、管路に応力が負荷された際に管体からフランジ継手が外れるため、管体及びフランジ継手の素材に応じて適当な接着剤を選択する必要が生じる。   When fixing a flange joint to a pipe body, fixing with an adhesive is generally performed. However, if the fixing strength with an adhesive is not sufficiently increased, the pipe body is subjected to stress when stress is applied to the pipe. Therefore, it is necessary to select an appropriate adhesive according to the material of the pipe body and the flange joint.

しかしながら、例えば、高圧配管等として利用されているガラス繊維強化複合管は、その外周面に存するFRP(繊維強化樹脂)層の接着性が悪く、この種の複合管に対し、接着剤を用いてフランジ継手を十分な固定強度にて固定することは困難であった。   However, for example, a glass fiber reinforced composite pipe used as a high-pressure pipe or the like has poor adhesion of an FRP (fiber reinforced resin) layer existing on the outer peripheral surface thereof, and an adhesive is used for this type of composite pipe. It was difficult to fix the flange joint with sufficient fixing strength.

そのため、この種の複合管にフランジ継手を固定する場合にあっては、複合管における接合箇所のFRP層を剥ぎ取って硬質塩化ビニル層を露出させ、露出させた硬質塩化ビニル層とフランジ継手の内周面との間に充填型接着剤を介在させて固定する手段が行われている(例えば、下記特許文献1参照)。   Therefore, when fixing a flange joint to this type of composite pipe, the FRP layer at the joint in the composite pipe is stripped to expose the hard vinyl chloride layer, and the exposed hard vinyl chloride layer and flange joint Means for interposing and fixing a filling adhesive between the inner peripheral surface and the inner peripheral surface is performed (for example, see Patent Document 1 below).

特開2003‐207087号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-207087

しかしながら、複合管からFRP層を剥ぎ取るにあたっては、複合管におけるFRP層に対し、硬質塩化ビニル層まで切り込まないように注意しながらノコギリ等で切込みを入れ、剥ぎ取る箇所をバーナー等で加熱した後、ペンチ等を用いてFRP層を剥ぎ取るといった非常に煩雑な作業工程を要する。特に、高圧配管として使用される複合管においては、FRP層が非常に厚く設けられており、剥ぎ取り作業をより困難なものにしていた。   However, when peeling off the FRP layer from the composite tube, the FRP layer in the composite tube was cut with a saw or the like while being careful not to cut into the hard vinyl chloride layer, and the part to be removed was heated with a burner or the like. After that, a very complicated work process such as peeling off the FRP layer using pliers or the like is required. In particular, in a composite pipe used as a high-pressure pipe, the FRP layer is provided so as to be very thick, making the stripping operation more difficult.

本発明は、前記技術的課題を解決するために開発されたものであり、簡単な作業で、管体にフランジ継手が十分な固定強度にて固定されてなる新規なフランジ付管体構造、及びこのフランジ付管体構造が別の管体に接続されてなる管路構造を提供することを目的とする。   The present invention has been developed to solve the above technical problem, and is a novel flanged tube structure in which a flange joint is fixed to the tube with sufficient fixing strength by a simple operation, and An object of the present invention is to provide a pipe structure in which the flanged tubular structure is connected to another tubular body.

本発明のフランジ付管体構造は、管体にフランジ継手が固定されてなるフランジ付管体構造であって、このフランジ付管体構造は、管体と、短管の外周面にフランジ部が設けられたフランジ継手とを具備し、前記管体の外周面には、凸状又は凹状の第一係合部が設けられてなり、前記フランジ継手は、短管における一開口端から他開口端にわたってフランジ部と共に短管を切り分ける複数条のスリット部によって分割された複数個の分割体の集合体であり、短管の内周面において凸状又は凹状の第二係合部が設けられてなり、第一係合部と第二係合部とが雄雌係合された状態で、管体にフランジ継手が外装され、更に、管体の外周面と短管の外周面との間に生じた段差を埋めつつ短管の外周面から管体の外周面にわたって繊維強化樹脂を肉盛し、硬化させた補強材層によって、管体にフランジ継手が固定されてなることを特徴とする(以下、本発明管体構造と称する。)。   The flanged tubular structure of the present invention is a flanged tubular structure in which a flange joint is fixed to the tubular body, and this flanged tubular structure has a flange portion on the outer peripheral surface of the tubular body and the short pipe. A flange joint provided, and a convex or concave first engaging portion is provided on the outer peripheral surface of the tubular body, and the flange joint extends from one open end to the other open end of the short pipe. Is an aggregate of a plurality of divided bodies divided by a plurality of slit portions that cut the short tube together with the flange portion, and is provided with a convex or concave second engaging portion on the inner peripheral surface of the short tube In the state where the first engagement portion and the second engagement portion are engaged with each other, a flange joint is sheathed on the tube, and further, it is generated between the outer peripheral surface of the tube and the outer peripheral surface of the short tube. The fiber reinforced resin is built up from the outer peripheral surface of the short pipe to the outer peripheral surface of the pipe body while filling the step , The reinforcement layer cured, flange joint is characterized by comprising fixed to the tube (hereinafter, referred to as present invention pipes structure.).

本発明管体構造においては、管体の外周面と短管の内周面との間に存する間隙に、接着剤層又は粘着剤層が介在されてなるものが好ましい態様となる。   In the tubular structure of the present invention, a preferred embodiment is one in which an adhesive layer or a pressure-sensitive adhesive layer is interposed in a gap existing between the outer peripheral surface of the tubular body and the inner peripheral surface of the short tube.

又、本発明管体構造においては、スリット部に、接着剤層、粘着剤層、又は弾性体からなる充填材が介在されてなるものが好ましい態様となる。   In the tubular structure of the present invention, a preferred embodiment is one in which a filler made of an adhesive layer, a pressure-sensitive adhesive layer, or an elastic body is interposed in the slit portion.

本発明の管路構造は、前記本発明管体構造におけるフランジ部が別の管体の開口部に設けられたフランジ部に接続されてなることを特徴とする。   The pipe line structure of the present invention is characterized in that the flange part in the pipe structure of the present invention is connected to a flange part provided in an opening of another pipe body.

本発明によれば、簡単な作業で、管体にフランジ継手を十分な固定強度にて固定することができる。   According to the present invention, the flange joint can be fixed to the pipe body with a sufficient fixing strength by a simple operation.

図1は、本発明管体構造を構成する管体及びフランジ継手を示す分解斜視図である。FIG. 1 is an exploded perspective view showing a pipe body and a flange joint constituting the pipe structure of the present invention. 図2(a)及び(b)は、本発明管体構造を構築する工程を示す側面図であり、(c)は、本発明管体構造を一部断面状態にて示す側面図である。2 (a) and 2 (b) are side views showing the steps of constructing the tubular structure of the present invention, and (c) is a side view showing the tubular structure of the present invention in a partially sectional state. 図3は、本発明管体構造を他の管体に接合してなる本発明の管路構造を一部を断面状態にて示す側面図である。FIG. 3 is a side view showing a part of the pipe structure of the present invention formed by joining the pipe structure of the present invention to another pipe in a cross-sectional state. 図4は、別形状のフランジ継手を用いて構築した本発明管体構造を他の管体に接合してなる本発明の管路構造を一部断面状態にて示す側面図である。FIG. 4 is a side view showing a partially cross-sectional view of a pipe structure of the present invention formed by joining a pipe structure of the present invention constructed using a flange joint of another shape to another pipe. 図5は、別の本発明管体構造を構成する管体及びフランジ継手を示す分解斜視図である。FIG. 5 is an exploded perspective view showing a pipe body and a flange joint constituting another pipe structure of the present invention. 図6は、別の本発明管体構造を一部断面状態にて示す側面図である。FIG. 6 is a side view showing another tubular structure of the present invention in a partially sectional state.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明するが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。   Hereinafter, although an embodiment of the present invention is described based on a drawing, the present invention is not limited to this embodiment.

図1に本発明管体構造1を構成する管体2とフランジ継手3とを示す。   FIG. 1 shows a tube body 2 and a flange joint 3 constituting the tube structure 1 of the present invention.

管体2は、樹脂を含浸させた強化繊維を円筒形状(呼び径300A)の硬質塩化ビニル管(ライナー)に巻きつけ、加熱硬化炉で硬化させる「フィラメントワインディング法」によって成形された円筒形状のガラス繊維強化複合管である。   The tubular body 2 has a cylindrical shape formed by a “filament winding method” in which a reinforcing fiber impregnated with a resin is wound around a cylindrical polyvinyl chloride tube (liner) having a nominal diameter of 300 A and cured in a heat curing furnace. It is a glass fiber reinforced composite tube.

管体2には、その外周面22において、第一係合部21としての環状溝部が複数条設けられている。第一係合部21は、旋盤による溝加工によって設けられたものであり、管体2における接続開口部23の端面から一定距離の代幅Xを取った上で、管体2の外周面22に一定のピッチで5条設けられている。   The tubular body 2 is provided with a plurality of annular groove portions as the first engaging portions 21 on the outer peripheral surface 22 thereof. The first engaging portion 21 is provided by groove processing with a lathe. The first engaging portion 21 has an allowance width X of a certain distance from the end face of the connection opening 23 in the tubular body 2 and then the outer peripheral surface 22 of the tubular body 2. Are provided at a constant pitch.

下記表1に、管体2の素材及び成形手段等の詳細を示す。   Table 1 below shows details of the material of the tube 2 and the forming means.

Figure 2012145201
Figure 2012145201

フランジ継手3は、円筒状の短管31(呼び径400A)の外周面に円形の外縁形状を有する環状のフランジ部32が設けられた形状を有する。本実施形態においては、フランジ部32を短管31の一開口端311の周縁に設け、短管31の一開口端311の端面がフランジ部32の接合面321と面一となるようにしている。一方、短管31の他開口端312の端面は、フランジ部32の裏面322から突出させている。   The flange joint 3 has a shape in which an annular flange portion 32 having a circular outer edge shape is provided on the outer peripheral surface of a cylindrical short pipe 31 (nominal diameter 400A). In the present embodiment, the flange portion 32 is provided at the periphery of the one open end 311 of the short tube 31 so that the end surface of the one open end 311 of the short tube 31 is flush with the joint surface 321 of the flange portion 32. . On the other hand, the end surface of the other open end 312 of the short pipe 31 protrudes from the back surface 322 of the flange portion 32.

フランジ継手3は、短管31における一開口端311から他開口端312にわたってフランジ部32と共に短管31を切り分ける複数条(本実施形態においては2条)のスリット部33によって分割された複数個(本実施形態においては2個)の分割体3A、3Bの集合体である。即ち、本発明において、フランジ継手3はスリット部33の数に応じて分割される。フランジ継手3は、通常、2〜4個に分割される。   The flange joint 3 includes a plurality of pieces (two in this embodiment) divided by a plurality of slits 33 (two in this embodiment) that cut the short pipe 31 together with the flange 32 from one open end 311 to the other open end 312 of the short pipe 31. In the present embodiment, it is an aggregate of 2) divided bodies 3A and 3B. That is, in the present invention, the flange joint 3 is divided according to the number of the slit portions 33. The flange joint 3 is usually divided into 2 to 4 pieces.

フランジ継手3は、雌雄一対の成形型内に繊維基材を配置し、樹脂注入口より樹脂を注入して繊維基材に含浸させて成形する「RTM法(Resin Tranfer Molding)」を用いて短管31とフランジ部32とを一体的に成形したものである。   The flange joint 3 is short using a “RTM method (Resin Transfer Molding)” in which a fiber base material is placed in a pair of male and female molds, a resin is injected from a resin inlet, and the fiber base material is impregnated and molded. The tube 31 and the flange portion 32 are formed integrally.

短管31の内周面313は、管体2の外周面22に沿い得る湾曲面となっており、その内周面313において、第二係合部314としての環状凸部が複数条設けられている。第二係合部314は、前記RTM法によってフランジ継手3を成形する際に一体成形されたものである。第二係合部314は、短管31における一開口端311から、フランジ部32の厚みより大きい一定距離の代幅Yを取った上で、短管31の内周面に一定のピッチで5条設けられている。本実施形態において、短管31に付与された代幅Yは、前記管体2に付与された代幅Xと同じ長さとしている。   The inner peripheral surface 313 of the short pipe 31 is a curved surface that can be along the outer peripheral surface 22 of the tube body 2, and a plurality of annular convex portions as the second engaging portions 314 are provided on the inner peripheral surface 313. ing. The second engaging portion 314 is integrally formed when the flange joint 3 is formed by the RTM method. The second engaging portion 314 has an allowance width Y of a certain distance larger than the thickness of the flange portion 32 from one opening end 311 in the short tube 31 and then 5 at a constant pitch on the inner peripheral surface of the short tube 31. Articles are provided. In the present embodiment, the allowance width Y given to the short pipe 31 is the same length as the allowance width X given to the tubular body 2.

フランジ部32には、接合面321から裏面322にわたって貫通する複数の貫通孔323が設けられている。この貫通孔323は、後述する管体Pとの接続の際に用いられるボルト等の締結部材が挿入される部位となる。   The flange portion 32 is provided with a plurality of through holes 323 penetrating from the joint surface 321 to the back surface 322. This through-hole 323 becomes a part into which a fastening member such as a bolt used for connection with the pipe body P described later is inserted.

下記表2に、フランジ継手3の素材及び成形手段等の詳細を示す。   Table 2 below shows details of the material and molding means of the flange joint 3.

Figure 2012145201
Figure 2012145201

本実施形態においては、フランジ継手3におけるスリット部33に充填材4が介在される。本実施形態においては、充填材4として、スリット部33の端面形状に応じて加工されたシリコーンゴムを用いた。   In the present embodiment, the filler 4 is interposed in the slit portion 33 in the flange joint 3. In the present embodiment, silicone rubber processed according to the end face shape of the slit portion 33 is used as the filler 4.

前記管体2に前記フランジ継手3を固定して本発明管体構造1を構築するにあたっては、まず、管体2の外周面22とフランジ継手3における短管31の内周面313との間に存する間隙に、接着剤層又は粘着剤層を介在させた上で、図2(a)に示すように、管体2に設けた第一係合部21とフランジ継手3に設けた第二係合部314とが雌雄係合された状態で、管体2にフランジ継手3が外装される。管体2の外周面22と短管31の内周面313との間に存する間隙に接着剤層又は粘着剤層を介在させると、管体2と短管31間に存する隙間が埋められて、各部材間のシール性が向上する。   In constructing the tubular structure 1 of the present invention by fixing the flange joint 3 to the tubular body 2, first, between the outer peripheral surface 22 of the tubular body 2 and the inner peripheral surface 313 of the short pipe 31 in the flange joint 3. 2, the adhesive layer or the pressure-sensitive adhesive layer is interposed, and the first engagement portion 21 provided on the tube body 2 and the second joint provided on the flange joint 3 as shown in FIG. The flange joint 3 is sheathed on the tube body 2 in a state where the engaging portion 314 is engaged with each other. When an adhesive layer or a pressure-sensitive adhesive layer is interposed in the gap existing between the outer peripheral surface 22 of the tube body 2 and the inner peripheral surface 313 of the short tube 31, the gap existing between the tube body 2 and the short tube 31 is filled. The sealing property between each member is improved.

本実施形態においては、管体2に付与した代幅Xと短管31に付与した代幅Yを同じ長さに設定していることから、第一係合部21と第二係合部314とが雌雄係合された状態で、管体2にフランジ継手3が外装されると、管体2における接続開口部23の端面とフランジ継手3における接合面321とは面一となる。   In this embodiment, since the allowance width X given to the tubular body 2 and the allowance width Y given to the short pipe 31 are set to the same length, the first engagement portion 21 and the second engagement portion 314 are set. When the flange joint 3 is sheathed on the pipe body 2 with the male and female engaged, the end face of the connection opening 23 in the pipe body 2 and the joint surface 321 in the flange joint 3 are flush with each other.

フランジ継手3の分割体3A、3B間に存する隙間、即ち、フランジ継手3に設けたスリット部33には、充填材4が介在される。これによりスリット部33のシール性が向上する。充填材4は、スリット部33の端面に接着やはめ込みなどによって固定することが好ましい。   The filler 4 is interposed in the gap between the split bodies 3 </ b> A and 3 </ b> B of the flange joint 3, i.e., the slit portion 33 provided in the flange joint 3. Thereby, the sealing property of the slit part 33 improves. The filler 4 is preferably fixed to the end face of the slit portion 33 by adhesion or fitting.

管体2にフランジ継手3が外装されると、管体2の外周面22と短管31の外周面との間には、段差Gが生じる。本実施形態においては、この段差Gを埋めつつ、短管31の外周面から管体2の外周面22にわたって繊維強化樹脂を肉盛りし、硬化させることによって補強材層5を形成する(図2(b)及び(c)参照)。本実施形態においては、補強剤層5を形成するにあたり、繊維強化樹脂を肉盛りする部分に予め繊維基材を賦形し、その上から刷毛やローラを用いて樹脂を含浸させ、脱泡しながら所定厚まで積層する「ハンドレイアップ法」を用いた。   When the flange joint 3 is sheathed on the tubular body 2, a step G is generated between the outer peripheral surface 22 of the tubular body 2 and the outer peripheral surface of the short pipe 31. In the present embodiment, the reinforcing material layer 5 is formed by filling and curing the fiber reinforced resin from the outer peripheral surface of the short pipe 31 to the outer peripheral surface 22 of the tubular body 2 while filling the step G (FIG. 2). (See (b) and (c)). In this embodiment, when forming the reinforcing agent layer 5, a fiber base material is shaped in advance on the portion where the fiber reinforced resin is built up, and then impregnated with the resin using a brush or a roller, and defoamed. However, a “hand lay-up method” of laminating to a predetermined thickness was used.

これにより、本発明管体構造1が構築される。即ち、本発明管体構造1は、第一係合部21と第二係合部314との雄雌係合、及び肉盛りした繊維強化樹脂からなる補強材層5によって、管体2にフランジ継手3が固定されたものである。   Thereby, this invention pipe structure 1 is constructed | assembled. In other words, the tubular structure 1 of the present invention has a flange on the tubular body 2 by the male-female engagement between the first engaging portion 21 and the second engaging portion 314 and the reinforcing material layer 5 made of the piled fiber reinforced resin. The joint 3 is fixed.

ここで、繊維強化樹脂を短管31の外周面から管体2の外周面にわたって肉盛りするにあたり、繊維強化樹脂の厚みを厚くすればするほど、より強固に管体2にフランジ継手3が固定される。又、短管31の外周面から管体2の外周面にわたって肉盛りする繊維強化樹脂の重なり代(管体側重なり代m、及び短管側重なり代n)を大きく取れば取るほど、より強固に管体2にフランジ継手3が固定される。   Here, as the fiber reinforced resin is thickened from the outer peripheral surface of the short pipe 31 to the outer peripheral surface of the tubular body 2, the flange joint 3 is more firmly fixed to the tubular body 2 as the thickness of the fiber reinforced resin is increased. Is done. Further, the larger the overlap allowance of the fiber reinforced resin that is built up from the outer peripheral surface of the short pipe 31 to the outer peripheral surface of the tube body 2 (the tube side overlap allowance m and the short tube side overlap allowance n), the stronger A flange joint 3 is fixed to the tube body 2.

なお、フランジ継手3は、複数の分割体3A、3Bの集合体からなることから、短管31側の重なり代nをより大きく取り、できるだけ分割体3A、3Bが一体的に固定されるようにすることが好ましい。具体的には、短管31側の重なり代nを段差Gから代幅Yに至るまで取り、少なくとも短管31における第二係合部314の存する部分が、補強材層5によって覆われるようにすることが好ましい。   Since the flange joint 3 is composed of an assembly of a plurality of divided bodies 3A and 3B, the overlap margin n on the short pipe 31 side is made larger so that the divided bodies 3A and 3B are fixed integrally as much as possible. It is preferable to do. Specifically, the overlap allowance n on the short tube 31 side is taken from the step G to the allowance width Y, so that at least a portion where the second engaging portion 314 exists in the short tube 31 is covered with the reinforcing material layer 5. It is preferable to do.

下記表3に、補強材層5の素材及び成形手段等の詳細を示す。   Table 3 below shows details of the material of the reinforcing material layer 5 and molding means.

Figure 2012145201
Figure 2012145201

図3に示すように、本発明管体構造1は、管体2に固定されたフランジ継手3におけるフランジ部32が、別の管体Pの開口部に設けられたフランジ部32Pに接合されることによって本発明の管路構造10となる。別の管体Pは、本発明管体構造1におけるフランジ部32と接合することができるフランジ部32Pを有し、本発明管体構造1と共に管路構造10を構築し得るものであれば特に限定されるものではない。別の管体Pとしては、例えば、直管、曲管、ソケット、スリーブ、チーズ、レジューサ、インクリーザ、ヘッダー及びキャップ等を挙げることができる。勿論、本発明管体構造1同士を接合して管路構造10を構築しても良い。   As shown in FIG. 3, in the tubular structure 1 of the present invention, the flange portion 32 in the flange joint 3 fixed to the tubular body 2 is joined to the flange portion 32 </ b> P provided in the opening of another tubular body P. Thus, the pipe structure 10 of the present invention is obtained. The other tubular body P has a flange portion 32P that can be joined to the flange portion 32 in the tubular structure 1 of the present invention, and is particularly capable of constructing the conduit structure 10 together with the tubular structure 1 of the present invention. It is not limited. As another pipe P, a straight pipe, a curved pipe, a socket, a sleeve, cheese, a reducer, an increaser, a header, a cap, etc. can be mentioned, for example. Of course, the pipe structure 10 may be constructed by joining the tubular structures 1 of the present invention.

ところで、本実施形態においては、管体2として、円筒形状、即ち軸心に対して垂直となる水平面にて切断された水平断面形状が円形の筒体を用いているが、管体2の形状はこれに限られるものではない。管体2としては、例えば、水平断面形状が、楕円、四角形或いは更なる多角形状となっている筒体を用いても良い。   By the way, in this embodiment, as the tubular body 2, a cylindrical body, that is, a cylindrical body having a circular horizontal cross section cut by a horizontal plane perpendicular to the axis is used. Is not limited to this. As the tubular body 2, for example, a cylindrical body whose horizontal cross-sectional shape is an ellipse, a quadrangle, or a further polygonal shape may be used.

又、本実施形態においては、管体2の成形手段として、「フィラメントワインディング法」を用いているが、管体2の成形手段はこれに限られるものではない。管体2を成形する他の手段としては、例えば、回転する円筒状の型枠内部に樹脂とガラス短繊維を投入し、遠心力により成形する「遠心成形法」や、樹脂を含浸させたガラス繊維ロービングをダイスを通じて引き抜きながら加熱硬化させて成形する「プルトルージョン成形法」等を挙げることができる。   In the present embodiment, the “filament winding method” is used as the forming means for the tube body 2, but the forming means for the tube body 2 is not limited to this. Other means for forming the tubular body 2 include, for example, a “centrifugal molding method” in which a resin and short glass fibers are put into a rotating cylindrical mold and molded by centrifugal force, or glass impregnated with a resin. Examples thereof include a “pultrusion molding method” in which fiber roving is heated and cured while being drawn through a die.

更に、管体2としては、ガラス繊維強化複合管のみならず、硬質塩化ビニルの単層管(VP管(塩ビ厚肉管)やVU管(塩ビ薄肉管))や、コンクリート管、或いは金属管であっても良い。   Furthermore, as the pipe body 2, not only a glass fiber reinforced composite pipe but also a hard vinyl chloride single layer pipe (VP pipe (PVC thick wall pipe) or VU pipe (PVC thin wall pipe)), concrete pipe, or metal pipe It may be.

本実施形態においては、フランジ継手3として、円筒状の短管31の外周面に円形の外縁形状を有する環状のフランジ部32が設けられたものを用いているが、フランジ継手の形状はこれに限られるものではない。短管31としては、例えば、水平断面形状が、楕円、四角形或いは更なる多角形状となっている筒体を用いても良い。フランジ部32としては、例えば、外縁形状が楕円、四角形或いは更なる多角形状のものであっても良い。   In the present embodiment, the flange joint 3 is provided with an annular flange portion 32 having a circular outer edge shape on the outer peripheral surface of the cylindrical short pipe 31, but the flange joint has the same shape. It is not limited. As the short tube 31, for example, a cylindrical body whose horizontal cross-sectional shape is an ellipse, a quadrangle, or a further polygonal shape may be used. As the flange portion 32, for example, the outer edge shape may be an ellipse, a rectangle, or a further polygonal shape.

又、本実施形態においては、短管31の一開口端311の端面がフランジ部32の接合面321と面一となされたフランジ継手3を用いているが、フランジ継手3としては、短管31の一開口端311がフランジ部32の接合面321から突出されたものを用いても良い。この様なフランジ継手3を用いて構築された本発明管体構造1を別の管体Pに接続するにあたっては、図4に示すように、フランジ部32の接合面321から突出させた短管31の他開口端312を別の管体P内に挿入する。   In the present embodiment, the flange joint 3 is used in which the end face of the one open end 311 of the short pipe 31 is flush with the joint surface 321 of the flange portion 32. However, as the flange joint 3, the short pipe 31 is used. One opening end 311 protruding from the joint surface 321 of the flange portion 32 may be used. In connecting the tubular structure 1 of the present invention constructed using such a flange joint 3 to another tubular body P, as shown in FIG. 4, a short pipe projecting from the joint surface 321 of the flange portion 32 is used. The other open end 312 of 31 is inserted into another tube P.

更に、本実施形態においては、「RTM法」を用いてフランジ継手3を成形しているが、フランジ継手3の成形手段としては、これに限られるものではない。フランジ継手3を成形するその他の手段としては、例えば、樹脂、硬化剤、増粘剤、内部離型剤、充填剤などを混合した樹脂ペーストをチョップドストランドに含浸させ、両面をフィルムで被覆したシート状の中間体(SMC(Sheet Molding Compound))を金型にチャージして、加圧加熱し硬化させて成形する「SMC法」や、チョップドストランドと樹脂を混練し、塊状に加工した中間体(BMC(Bulk Molding Compound))を圧縮、トランスファー、或いは射出成形などによって成形する「BMC法」、更に、成形型に繊維基材を予め賦形させ、その上から樹脂を刷毛やローラを用いて含浸させ、脱泡しながら所定厚まで積層する「ハンドレイアップ法」等を挙げることができる。なお、フランジ継手3は、繊維強化樹脂製のもののみならず、硬質塩化ビニル等の樹脂からなるプラスチック製のものや、コンクリート、或いは金属を素材として成形されたものであっても良い。   Further, in the present embodiment, the flange joint 3 is formed using the “RTM method”, but the forming means for the flange joint 3 is not limited to this. Other means for forming the flange joint 3 include, for example, a sheet in which a chopped strand is impregnated with a resin paste mixed with a resin, a curing agent, a thickener, an internal release agent, a filler, etc., and both surfaces are covered with a film. “SMC method” in which a shaped intermediate (SMC (Sheet Molding Compound)) is charged into a mold, heated under pressure and cured to form, or an intermediate (kneaded chopped strand and resin) "BMC method" which molds BMC (Bulk Molding Compound) by compression, transfer, injection molding, etc. Furthermore, a fiber base material is pre-shaped in a mold, and then the resin is impregnated with a brush or roller. And a “hand lay-up method” in which layers are laminated to a predetermined thickness while defoaming. The flange joint 3 is not limited to a fiber reinforced resin, but may be a plastic made of a resin such as hard vinyl chloride, a concrete, or a metal molded material.

参考として、ハンドレイアップ法によってフランジ継手3を成形する場合の一例を下記表4に示す。   As a reference, an example of forming the flange joint 3 by the hand lay-up method is shown in Table 4 below.

Figure 2012145201
Figure 2012145201

ところで、本実施形態においては、管体2の外周面22において第一係合部21としての環状溝部を設ける一方で、フランジ継手3における短管31の内周面313に第二係合部314としての環状凸部を設けているが、図5に示すように、管体2の外周面22において第一係合部21としての環状凸部を設ける一方で、フランジ継手3における短管31の内周面313に第二係合部314としての環状溝部を設けても良い。要は、第一係合部21と第二係合部314とが雄雌係合され得るように各係合部を設ければ良い。   By the way, in this embodiment, while providing the annular groove part as the 1st engaging part 21 in the outer peripheral surface 22 of the pipe body 2, on the inner peripheral surface 313 of the short pipe 31 in the flange joint 3, the 2nd engaging part 314 is provided. As shown in FIG. 5, the annular convex portion as the first engaging portion 21 is provided on the outer peripheral surface 22 of the tubular body 2, while the short pipe 31 in the flange joint 3 is provided. An annular groove as the second engaging portion 314 may be provided on the inner peripheral surface 313. In short, each engagement portion may be provided so that the first engagement portion 21 and the second engagement portion 314 can be engaged with each other.

管体2の外周面22に第一係合部21としての環状凸部を設ける手段としては、例えば、管体2の成形時において環状凸部21aを一体的に成形したり、管体2を成形した後に、ハンドレイアップ法などによって環状凸部を付加形成したりする手段を挙げることができる。一方、フランジ継手3における短管31の内周面313に第二係合部314としての環状溝部を設ける手段としては、フランジ継手3の成形時において環状溝部を一体的に成形したり、フランジ継手3を成形した後に、旋盤による溝加工によって環状溝部を設けたりする手段を挙げることができる。   As a means for providing an annular convex portion as the first engaging portion 21 on the outer peripheral surface 22 of the tubular body 2, for example, the annular convex portion 21 a is integrally formed when the tubular body 2 is molded, or the tubular body 2 is formed. An example is a method in which an annular convex portion is additionally formed after molding by a hand lay-up method or the like. On the other hand, as means for providing an annular groove portion as the second engaging portion 314 on the inner peripheral surface 313 of the short pipe 31 in the flange joint 3, the annular groove portion can be formed integrally when the flange joint 3 is formed, Examples of the means for forming an annular groove portion by forming a groove with a lathe after forming 3 can be given.

充填材4は、シリコーンゴムのみならず、フッ素ゴムやスチレン‐ブタジエンゴムなどの他の弾性体から形成しても良い。又、充填材4は、接着剤や粘着剤をスリット部33に注入し、硬化させることによって接着剤層や粘着剤層をスリット部33に介在させ、この接着剤層や粘着剤層を充填材4としても良い。なお、接着剤を用いる場合にあっては、硬化した際に弾性を発揮する弾性接着剤を用いることが好ましい。   The filler 4 may be formed not only from silicone rubber but also from other elastic bodies such as fluorine rubber and styrene-butadiene rubber. In addition, the filler 4 is made by injecting an adhesive or a pressure-sensitive adhesive into the slit portion 33 and curing it so that the adhesive layer or the pressure-sensitive adhesive layer is interposed in the slit portion 33, and the adhesive layer or the pressure-sensitive adhesive layer is used as the filler. It may be 4. In the case of using an adhesive, it is preferable to use an elastic adhesive that exhibits elasticity when cured.

補強材層5を形成する繊維強化樹脂としては、炭素繊維やガラス繊維などの繊維を、母材(マトリックス)としての樹脂中に混在させた複合材料であれば特に限定されるものではない。母材としては、不飽和ポリエステルやビニルエステルなどの熱硬化性樹脂を用いることが一般的であるが、これに限られるものではなく、その他エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂を用いても良い。又、メチルメタアクリレートなどの熱可塑性樹脂を母材として用いても良い。   The fiber reinforced resin forming the reinforcing material layer 5 is not particularly limited as long as it is a composite material in which fibers such as carbon fibers and glass fibers are mixed in a resin as a base material (matrix). As the base material, a thermosetting resin such as unsaturated polyester or vinyl ester is generally used, but is not limited thereto, and other epoxy resins, polyamide resins, and phenol resins may be used. A thermoplastic resin such as methyl methacrylate may be used as a base material.

補強材層5を形成するにあたっては、図6に示すように、管体2側における繊維強化樹脂の重なり代mとなる部分に第一凹部24を設けたり、短管31側における繊維強化樹脂の重なり代nとなる部分において第二凹部34を設けたりした上で、繊維強化樹脂を肉盛りすれば、繊維強化樹脂が第一凹部24や第二凹部34を埋めた状態で硬化し、より一層強固に管体2にフランジ継手3を固定することができる。   In forming the reinforcing material layer 5, as shown in FIG. 6, the first recess 24 is provided in a portion where the fiber reinforced resin overlaps m on the tube body 2 side, or the fiber reinforced resin on the short tube 31 side is formed. If the fiber reinforced resin is built up after providing the second recessed portion 34 in the overlap n portion, the fiber reinforced resin is cured in a state where the first recessed portion 24 and the second recessed portion 34 are filled, and further. The flange joint 3 can be firmly fixed to the pipe body 2.

なお、本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施例はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。   The present invention can be implemented in various other forms without departing from the spirit or main features thereof. For this reason, the above-described embodiment is merely an example in all respects and should not be interpreted in a limited manner. The scope of the present invention is indicated by the claims, and is not restricted by the text of the specification. Further, all modifications and changes belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.

本発明は、簡単な作業にて管体を別の管体に接続することができ、従来、接続作業が非常に煩雑であった複合管等の接続作業についても非常に容易となる。   According to the present invention, it is possible to connect a pipe body to another pipe body by a simple operation, and it is very easy to connect a composite pipe or the like, which has conventionally been very complicated.

1 本発明管体構造(フランジ付管体構造)
2 管体
21 第一係合部
22 外周面
23 接続開口部
24 第一凹部
3 フランジ継手
31 短管
311 一開口端
312 他開口端
313 内周面
314 第二係合部
32 フランジ部
321 接合面
322 裏面
323 貫通孔
33 スリット部
34 第二凹部
4 充填材
5 補強材層
10 管路構造
G 段差
m 管体側重なり代
n 短管側重なり代
1 Tube structure of the present invention (tube structure with flange)
2 Tube 21 First engagement portion 22 Outer peripheral surface 23 Connection opening 24 First recess 3 Flange joint 31 Short tube 311 One opening end 312 Other opening end 313 Inner peripheral surface 314 Second engagement portion 32 Flange portion 321 Joining surface 322 Back surface 323 Through hole 33 Slit portion 34 Second recess 4 Filler 5 Reinforcement material layer 10 Pipe structure G Step m Tube side overlap allowance n Short tube side overlap allowance

Claims (4)

管体にフランジ継手が固定されてなるフランジ付管体構造であって、
このフランジ付管体構造は、
管体と、
短管の外周面にフランジ部が設けられたフランジ継手とを具備し、
前記管体の外周面には、凸状又は凹状の第一係合部が設けられてなり、
前記フランジ継手は、短管における一開口端から他開口端にわたってフランジ部と共に短管を切り分ける複数条のスリット部によって分割された複数個の分割体の集合体であり、短管の内周面において凸状又は凹状の第二係合部が設けられてなり、
第一係合部と第二係合部とが雄雌係合された状態で、管体にフランジ継手が外装され、
更に、管体の外周面と短管の外周面との間に生じた段差を埋めつつ短管の外周面から管体の外周面にわたって繊維強化樹脂を肉盛りし、硬化させた補強材層によって、管体にフランジ継手が固定されてなることを特徴とするフランジ付管体構造。
A flanged tubular structure in which a flange joint is fixed to a tubular body,
This flanged tube structure
Tube,
A flange joint provided with a flange on the outer peripheral surface of the short pipe,
The outer peripheral surface of the tubular body is provided with a convex or concave first engaging portion,
The flange joint is an assembly of a plurality of divided bodies divided by a plurality of slit portions that cut the short pipe together with the flange portion from one opening end to the other opening end of the short pipe, and on the inner peripheral surface of the short pipe Convex or concave second engagement portion is provided,
In a state where the first engagement portion and the second engagement portion are engaged with each other, a flange joint is sheathed on the tube body,
In addition, a reinforcing material layer is formed by embedding a fiber reinforced resin from the outer peripheral surface of the short tube to the outer peripheral surface of the tube while filling a step formed between the outer peripheral surface of the tube and the outer peripheral surface of the short tube. A flanged tubular structure characterized in that a flange joint is fixed to the tubular body.
請求項1に記載のフランジ付管体構造において、
管体の外周面と短管の内周面との間に存する間隙には、接着剤層又は粘着剤層が介在されてなるフランジ付管体構造。
In the tube structure with a flange according to claim 1,
A flanged tubular structure in which an adhesive layer or an adhesive layer is interposed in a gap existing between the outer peripheral surface of the tubular body and the inner peripheral surface of the short tube.
請求項1又は2に記載のフランジ付管体構造において、
スリット部には、接着剤層、粘着剤層、又は弾性部材からなる充填材が介在されてなるフランジ付管体構造。
In the tubular structure with a flange according to claim 1 or 2,
A flanged tubular structure in which an adhesive layer, a pressure-sensitive adhesive layer, or a filler made of an elastic member is interposed in the slit portion.
請求項1ないし3のいずれか1項に記載のフランジ付管体構造におけるフランジ部が別の管体における開口部に設けられたフランジ部に接続されてなることを特徴とする管路構造。   A pipe line structure comprising a flange portion in the flanged tubular structure according to any one of claims 1 to 3 connected to a flange portion provided at an opening in another pipe body.
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CN108061201A (en) * 2018-01-02 2018-05-22 江门市德山复合材料科技有限公司 A kind of high pressure resistant polyurethane cladding carbon fiber composite pipe fitting and its manufacturing method
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