JP3269869B2

JP3269869B2 - 繊維強化樹脂製曲管継手の製造方法

Info

Publication number: JP3269869B2
Application number: JP34649192A
Authority: JP
Inventors: 裕英中川; 公徳高尾; 智行小林
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1992-12-25
Filing date: 1992-12-25
Publication date: 2002-04-02
Anticipated expiration: 2017-04-02
Also published as: JPH06190933A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、繊維強化樹脂からなる
ベンド、エルボ等の繊維強化樹脂製曲管継手の製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】繊維強化樹脂製管体を製造するのに、フ
ィラメントワインディング（ＦＷ）法が用いられること
はよく知られている。管体が直線状であればＦＷ法を適
用するのは比較的容易である。しかし、エルボ型管継手
のような直線状でない管体をＦＷ法により製造する場
合、特に曲成部に硬化性樹脂含浸繊維を均一に巻き付け
るのは難しい。

【０００３】しかして、従来、例えば、特公平１─３８
６６５号公報に記載の如く、芯型をその軸芯の一部を常
に回転軸芯にほぼ接するように往復移動させながら芯型
全体を回転軸芯の周りに回転させて、芯型の周りに成形
材料を巻き付ける方法が提案され、特開平３─２５６７
２９号公報に記載の如く、キャリッジ支持台上に、マン
ドレルが、揺動、回転、スライド自在に設けられたＦＷ
装置が提案され、特開平５９─１５９３１６号公報の記
載の如く、芯型を両端面略中心を結ぶ仮想軸芯を中心と
して回転させると共に、糸導出部材を、ロービング繊維
をたえず一定角度になるように仮想軸線と平行な軸線に
沿うトラバース運動を含めて作動させる成形方法が提案
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特公平１─３
８６６５号公報に記載の方法は、機械が複雑であり、モ
ーター間の同期や継手品種等の自由度が非常に小さく、
成形中のトラブル、品種換え等に手間がかかり、生産性
が悪いという問題点がある。

【０００５】又、特開平３─２５６７２９号公報に記載
の装置は、マンドレルが片持ちであるため、芯型イナー
シャルにより回転数を大きくできず、生産性が悪く、
又、マンドレルの剛性も大きくする必要があり、型が重
たくなり作業性が悪いという問題点がある。

【０００６】更に、特開平５９─１５９３１６号公報に
記載の方法は、芯型が仮想軸線を中心として回転すると
きに、芯型の回転半径が大きくて、芯型の周りに糸を巻
き付けるときの糸のたるみが大きくて糸の巻き付け状態
が不安定になり、又、振動を押さえるために設備が大型
化する上に、回転速度を上げることがでないので生産性
が悪く、又、芯型を１回転させる間に、糸導出部材を大
きくトラバースさせる必要があるために、時間がかかり
生産性が悪く、糸が糸導出部に擦られるため、毛羽、切
れ等が発生しやすく、成形安定性に欠けるという問題点
があった。

【０００７】本発明は、上記の如き従来の問題点を解消
し、曲管形成用マンドレルへの硬化性樹脂含浸繊維を安
定して巻き付けることにより、高精度、高性能の繊維強
化樹脂製曲管継手を、省力、省時間、低コストにて製造
する方法を提供することを目的としてなされたものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の本発明の繊維
強化樹脂製曲管継手の製造方法は、曲管成形用マンドレ
ルに硬化性樹脂含浸繊維を巻き付け、樹脂を硬化させて
繊維強化樹脂層を形成した後、曲管成形用マンドレルを
脱型して繊維強化樹脂製曲管継手を製造する方法であっ
て、曲管成形用マンドレルの略中心を円弧の中心とする
一対の円弧状支持体を、円弧状支持体の回転軸を中心と
して回転自在に設けると共に、曲管成形用マンドレルの
両側方に、円弧状支持体に沿った往復移動を可能にされ
たマンドレル受けを連結して、両マンドレル受け間に装
着された曲管形成用マンドレルを円弧状支持体の回転に
伴って回転するようにせしめ、且つ、円弧状支持体の回
転とマンドレル受けの円弧状支持体に沿う往復移動とに
より、曲管形成用マンドレルの各部分と円弧状支持体の
回転軸とがほぼ一致するような曲管形成用マンドレルの
回転を可能とした該マンドレルの各部分に順次硬化性樹
脂含浸繊維を巻き付けていく方法である。

【０００９】請求項２の本発明の繊維強化樹脂製曲管継
手の製造方法は、曲管成形用マンドレルに硬化性樹脂含
浸繊維を巻き付け、樹脂を硬化させて繊維強化樹脂層を
形成した後、曲管成形用マンドレルを脱型して繊維強化
樹脂製曲管継手を製造する方法であって、曲管成形用マ
ンドレルの一側方に、曲管成形用マンドレルの略中心を
円弧の中心とする円弧状支持体を円弧状支持体の回転軸
を中心として回転自在に設けると共に、円弧状支持体に
沿った往復移動を可能にされた第１のマンドレル受けを
連結し、曲管形成用マンドレルの他側方に、ヒンジ連結
杆を介して第２のマンドレル受けを円弧状支持体の回転
軸方向に往復移動可能に連結し、第１のマンドレル受け
及びヒンジ連結杆を介して第２のマンドレル受けに装着
された曲管形成用マンドレルを円弧状支持体の回転に伴
って回転するようにせしめ、且つ、円弧状支持体の回転
と第１のマンドレル受けの円弧状支持体に沿う往復移動
と第２のマンドレル受けの円弧状支持体の回転軸方向へ
の往復移動とにより、曲管形成用マンドレルの各部分の
軸芯と円弧状支持体の回転軸とがほぼ一致するような曲
管形成用マンドレルの回転を可能とした該マンドレルの
各部分に順次硬化性含浸繊維を巻き付けていく方法であ
る。

【００１０】請求項３の本発明の繊維強化樹脂製曲管継
手の製造方法は、曲管形成用マンドレルに硬化性樹脂含
浸繊維を巻き付け、樹脂を硬化させて繊維強化樹脂層を
形成した後、曲管形成用マンドレルを脱型して繊維強化
樹脂製曲管継手を製造する方法であって、曲管形成用マ
ンドレルの一側方に、支持体を水平方向の回転軸の周り
に回転自在に設けると共に、該支持体に沿った該支持体
の回転軸に対して略垂直方向の往復移動を可能にされた
第１のマンドレル受けを連結し、曲管形成用マンドレル
の他側方に、ヒンジ連結杆を介して第２のマンドレル受
けを支持体の回転軸方向への往復移動を可能に連結し、
第１のマンドレル受け及び第２のマンドレル受けに装着
された曲管成形用マンドレルを支持体の回転に伴って回
転するようにせしめ、且つ、支持体の回転と第１のマン
ドレル受けの支持体に沿う往復移動と、第２のマンドレ
ル受けの支持体の回転軸方向への往復移動とにより、曲
管成形用マンドレルの各部分の軸芯と支持体の回転軸と
がほぼ一致するような曲管成形用マンドレルの回転を可
能とした該マンドレルの各部分に順次硬化性樹脂含浸繊
維を巻き付けていく方法である。

【００１１】本発明において、曲管継手としては、例え
ば、受口の形状にかかわりなく、Ｒを持ったいわゆるベ
ンド、直管をつなぎ合わせるエルボ等が挙げられる。一
端と他端との角度は、特に限定されるものではないが、
曲げ角度最大が９０°までのものが好適である。曲げ角
度最大が９０°を超える場合には、その周りに硬化性樹
脂含浸繊維を巻き付けにくくなる傾向がある。

【００１２】本発明において、曲管形成用マンドレルと
しては、できるだけ剛性が高く、軽量のものが好適に使
用され、例えば、構造用鋼、ステンレス、アルミニウ
ム、ジュラルミン等の金属材料からなる中空型、ポリウ
レタン等のゴム材料等からなる中実型、ポリプロピレ
ン、ポリエチレン等の合成樹脂をブロー成形したブロー
型等が挙げられる。

【００１３】本発明において、使用する繊維としては、
特に限定されるものではないが、ガラス繊維、炭素繊維
等の無機繊維、あるいはアラミド繊維、ポリエチレンテ
レフタレート繊維（ＰＥＴ繊維）等の有機繊維等が挙げ
られ、これらの繊維からなるロービング、クロステープ
（ロービング繊維を、例えば井桁状に織ったもので織り
方や幅は特に限定されない）が好適に用いられる。

【００１４】硬化性樹脂含浸強化繊維は、上記強化繊維
に硬化性樹脂が含浸されたものであり、強化繊維１００
重量部に対し、硬化性樹脂が５０〜２００重量部含浸さ
れているのが好ましい。そして、この繊維に含浸される
樹脂としては、例えば、不飽和ポリエステル樹脂、エポ
キシ樹脂等の熱硬化性樹脂が好適に用いられ、場合によ
っては光硬化性樹脂の使用も可能である。

【００１５】硬化性樹脂には、必要に応じて、アエロジ
ル、ガラスバルーン、炭酸カルシウム、タルク等の充填
剤が添加されてもよく、その添加量は硬化性樹脂１００
重量部に対し、０．５〜５０重量部が好ましい。又、硬
化性樹脂には、一般に硬化剤や硬化促進剤が添加される
が、従来公知のものが使用されてよく、熱硬化剤として
は、例えば、メチルエチルケトンパーオキサイド、ベン
ゾイルパーオキサイド等が挙げられ、硬化促進剤として
は、例えば、ナフテン酸コバルト、アフテン酸マンガ
ン、ジメチルアニリン等が挙げられる。

【００１６】機械成形時の制御精度は、１ｍｍ以上の精
度があれば十分である。尚、各軸のモーターには、ＡＣ
サーボモーターを使用するのが好ましい。又、成形時に
プログラムは、幾何学的に求めることも可能であるが、
ティーチングプレーバック法で機械的に移動すべき座標
を教える方法でもよい。

【００１７】以下、本発明を図面を参照にしながら具体
的に説明する。図１は、本発明に使用する曲管形成用マ
ンドレルの一例を示す正面図である。曲管形成用マンド
レル１は、ポリエチレン等をブロー成形することにより
作製された成形品であって、略中央でヘ字状に曲成され
て曲成部１１が形成され、内部は中空とされ、横断面外
形が円形とされ、両端部１３、１３′の端面には端面部
（盲部）が設けられ、その端面部には略中央部に軸杆１
２、１２′が延設されている。曲管形成用マンドレル１
の両端部１３、１３′は管接続用の受口形成部とされ、
その受口成形部には、特に図示しないが、パッキングや
抜け止め等を装着する凹溝部を形成するための突条部が
周方向に沿って設けられている。

【００１８】図２は、本発明に使用するフィードアイの
作動を示す説明図である。フィードアイ２は、曲管形成
用マンドレル１の回転軸に沿うＸ軸方向の移動作動、曲
管形成用マンドレル１に近接離反するＺ軸方向の移動作
動および上下方向のＹ軸方向の移動作動の三次元的移動
作動と、曲管形成用マンドレル１の回転軸を含む水平面
上で回動するＶで示される回動作動及び硬化性樹脂含浸
繊維３の繰り出し方向を回転軸として回転するＵで示さ
れる回転作動が可能とされている。

【００１９】図３は、請求項１の本発明に使用する成形
装置の一例を示す正面図である。曲管形成用マンドレル
１の両側に、曲管形成用マンドレル１の略中心１ａを円
弧の中心とする一対の円弧状支持体４が、曲管形成用マ
ンドレル１の方に凹面を向けるようにして設けられてい
る。円弧状支持体４の円弧部４１の凸面の略中央部には
回転軸４２が連結され、その回転軸４２を回転させるこ
とにより、円弧状支持体４が回転自在とされている。

【００２０】図４に示す如く、円弧状支持体４の円弧部
４１の凹面にはラックピニオン４４が設けられている。
マンドレル受け５は、マンドレル受け本体５１上に歯車
５２とバックアップロール５４が円弧部４１の厚さ分だ
けの間隙をおいて対峙するように設けられ、歯車５２が
パルスモーター５３により回転可能とされている。そし
て、マンドレル受け５は、歯車５２が円弧状支持体４の
ラックピニオン４４と噛み合わされて、バックアップロ
ール５４との間で円弧状支持体４の円弧部４１を挟むよ
うにして、パルスモーター５３の駆動により、円弧状支
持体４の円弧部４１に沿って移動可能とされている。

【００２１】尚、マンドレル受け５は、他の手段により
円弧状支持体４の円弧部４１に沿って移動可能とされて
いてもよい。例えば、特に図示しないが、マンドレル受
けを長くしておいて、その後端部を機械的に把持して動
かすことにより、円弧状支持体４の円弧部４１に沿って
移動可能とされていてもよい。

【００２２】図３に示す如く、両マンドレル受け５間
に、曲管形成用マンドレル１の両側の軸杆１２、１２′
の端部がそれぞれ装着され、円弧状支持体４の回転軸４
２を中心とする回転に伴って曲管成形用マンドレル１が
回転するようになされており、該マンドレル１の回転と
両マンドレル受け５の円弧状支持体４の円弧部４１に沿
う移動とにより、曲成マンドル１の各部分が順次その部
分の軸芯を回転軸４２とほぼ一致するように回転できる
ようにされている。そして、順次形成される曲管形成用
マンドレル１の軸芯が回転軸４２とほぼ一致する状態と
された部分の周りに硬化性樹脂含浸繊維３が巻き付けら
れる。

【００２３】図５（ａ）〜（ｃ）は、請求項１の本発明
の一例における、図１に示す曲管形成用マンドレル１の
周りに、図２に示すフィードアイ２と、図３に示す成形
装置を用いて、硬化性樹脂含浸繊維３を巻き付ける工程
を順次示す説明図である。先ず、図５（ａ）に示す如
く、曲管形成用マンドレル１の両軸杆１２、１２′の端
部をそれぞれマンドレル受け５に装着し、一方の軸杆１
２の軸芯を回転軸４２と一致させるようにする。そし
て、回転軸４２を回転させることにより、曲管形成用マ
ンドレル１を回転させて、その一方の管接続部形成部１
３の軸芯が回転軸４２とほぼ一致する状態となして、そ
の部分の周りに硬化性樹脂含浸繊維３を巻き付けてい
く。

【００２４】次いで、両マンドレル受け５を図５（ｂ）
に示す如く、図中右廻りに円弧状支持体４に沿って移動
させていって、順次、曲成部１１をその軸芯が回転軸４
２とほぼ一致する状態となして、曲成部１１の周りにフ
ィードアイ２により硬化性樹脂含浸繊維３を巻き付けて
いく。

【００２５】更に、マンドレル受け５、５を図中右廻り
に円弧状支持体４、４に沿って移動させていって、図５
（ｃ）に示す如く、他方の軸杆１２′の軸芯を回転軸４
２と一致した状態となして、その部分の周りにフィード
アイ２により硬化性樹脂含浸繊維３を巻き付けていく。
順次、このような操作を繰り返すことにより、曲管形成
用マンドレル１の周りに硬化性樹脂含浸繊維を所定の厚
さになるまで巻き付けていく。

【００２６】尚、フィードアイ２は、曲管形成用マンド
レル１の回転軸に沿うＸ軸方向の移動作動、曲管形成用
マンドレル１に近接離反するＺ軸方向の移動作動および
上下方向のＹ軸方向の移動作動の三次元的移動作動を基
本とし、必要に応じて、曲管形成用マンドレル１の回転
軸を含む水平面上で回動するＶで示される回動作動及び
硬化性樹脂含浸繊維３の繰り出し方向を回転軸として回
転するＵで示される回転作動を行わせる。そして、曲管
形成用マンドレル１の曲成部１１を中心とした中央部の
周りはヘリカル巻きを、両端部の管接続用の受口部形成
部に形成された突条部の周りは円周巻きを適宜行う。

【００２７】曲管形成用マンドレル１の周りに硬化性樹
脂含浸繊維３の巻き付けを終了した時点で、回転軸４２
の回転を停止し、両マンドレル受け５間より曲管形成用
マンドレル１の周りに硬化性樹脂含浸繊維が巻き付けら
れたものを取り外し、樹脂を図示しないヒーターにより
加熱硬化させて繊維強化樹脂層を形成した後、繊維強化
樹脂層内より曲管形成用マンドレル１を押し潰すように
して脱型して、繊維強化樹脂製曲管継手を得る。

【００２８】図６〜図８は、請求項２の本発明の一例に
おける、図１に示す曲管形成用マンドレル１の周りに、
図２に示すフィードアイ２と、図中に示す成形装置を用
いて、硬化性樹脂含浸繊維を巻き付ける工程を順次示す
説明図である。本発明に使用する成形装置は、曲管形成
用マンドレル１の一側方に、円弧状支持体４が設けら
れ、円弧状支持体４の円弧部４１には、第１のマンドレ
ル受け５が円弧部４１に沿って移動可能に連結されてい
る。マンドレル受け５の機構等は図３及び図４に示す装
置と同様であるので、その符号のみを付して詳細な説明
は省略する。

【００２９】曲管形成用マンドレル１の他側方に、第２
のマンドレル受け７が設けられ、第２のマンドレル受け
７は架台状支持体８に連結され、架台状支持体８はその
下部に設けられた歯車８１がラックピニオン８２と噛み
合わされて、曲管形成用マンドレル１に対して移動自在
とされており、これにより、第２のマンドレル受け７が
曲管形成用マンドレル１に対して移動自在とされてい
る。第２のマンドレル受け７はヒンジ連結杆６を介し
て、曲管形成用マンドレル１の他方の軸杆１２′とヒン
ジ連結されている。

【００３０】第１のマンドレル受け５及び連結杆６を介
した第２のマンドレル受け７間に、曲管形成用マンドレ
ル１の両側の軸杆１２、１２′の端部がそれぞれ装着さ
れ、円弧状支持体４の回転軸４２を中心とする回転に伴
って曲管形成用マンドレル１が回転するようになされて
おり、該マンドレル１の回転と第１のマンドレル受け５
の円弧状支持体４の円弧部４１に沿う移動と、第２のマ
ンドレル受け７の曲管形成用マンドレル１への往復移動
とにより、曲成マンドル１の各部分が順次その部分の軸
芯が回転軸４２とほぼ一致するように回転可能とされて
いる。そして、順次形成される曲管形成用マンドレル１
の軸芯が回転軸とほぼ一致するような回転部分の周りに
硬化性樹脂含浸繊維３を巻き付けていく。

【００３１】先ず、図６に示す如く、第１のマンドレル
受け５に一方の軸杆１２の端部を装着し、第２のマンド
レル受け７に連結杆６を介して他方の軸杆１２′の端部
を装着し、一方の軸杆１２を回転軸４２と一致させるよ
うにする。そして、回転軸４２を回転させることによ
り、曲管形成用マンドレル１を回転させて、その一方の
管接続部形成部１３の軸芯が回転軸４２とほぼ一致する
状態となして、その部分の周りに硬化性樹脂含浸繊維３
を巻き付けていく。

【００３２】次いで、マンドレル受け５を図７に示す如
く、図中右廻りに円弧状支持体４に沿って移動させつ
つ、第２のマンドレル受け７を曲管形成用マンドレル１
から遠ざかるように移動させていって、順次曲成部１１
をその軸芯が回転軸４２とほぼ一致するような状態とな
して、曲成部１１の周りにフィードアイ２により硬化性
樹脂含浸繊維３を巻き付けていく。

【００３３】更に、第１のマンドレル受け５を図中右廻
りに円弧状支持体４に沿って移動させつつ、第２のマン
ドレル受け７を曲管形成用マンドレル１から遠ざかるよ
うに、即ち円弧状支持体４の回転軸の方向に遠ざかるよ
うに移動させていって、図８に示す如く、他方の軸杆１
２′の軸芯を回転軸４２と一致させる状態となして、他
方の管接続部形成部１３′の周りに、フィードアイ２に
より硬化性樹脂含浸繊維３を巻き付けていく。順次この
ような操作を繰り返すことにより、曲管形成用マンドレ
ル１の周りに硬化性樹脂含浸繊維３を所定の厚さになる
まで巻き付けている。

【００３４】尚、フィードアイ２は、上記の場合と同様
であるので省略する。曲管形成用マンドレル１の周りに
硬化性樹脂含浸繊維３の巻き付けを終了した時点で、上
記と同様にして、曲管形成用マンドレル１の周りに硬化
性樹脂含浸繊維が巻き付けられたものを取り外し、樹脂
を図示しないヒーターにより加熱硬化させて繊維強化樹
脂層を形成した後、繊維強化樹脂層内より曲管形成用マ
ンドレル１を押し潰すようにして脱型して、繊維強化樹
脂製曲管継手を得る。

【００３５】図９〜図１１は、請求項３の本発明の一例
における、図１に示す曲管形成用マンドレル１の周り
に、図２に示すフィードアイ２と図中に示す成形装置を
用いて、硬化性樹脂含浸繊維３を巻き付ける工程を順次
示す説明図である。

【００３６】本発明に使用する成形装置には、曲管形成
用マンドレル１の一側方に、柱状支持体９が設けられ、
柱状支持体９には支持体本体９１の略中央部に回転軸９
２が設けられて、回転軸９２を回転させることにより、
柱状支持体９が回転可能とされている。柱状支持体９の
支持体本体９１には、長手方向の中央部にボールねじ９
３が設けられ、ボールねじ９３はモーター９４を回転さ
せることにより回転するようにされている。ボールねじ
９３の両側にはガイド棒９５が設けられている。

【００３７】第１の型受１０には、その中心部に雌螺子
部とガイド孔が設けられ、曲管形成用マンドレル１側に
軸１０１が設けられている。第１のマンドレル受け１０
は、その雌螺子部が支持体本体９１のボールねじ９３に
螺合され、ガイド孔中に支持体本体９１のガイド棒９５
が挿通され、軸１０１が曲線マンドレルの一方の軸の端
部とヒンジ連結されている。そして、モーター９４を回
転させて、ボールねじ９３を回転させることにより、第
１のマンドレル受け１０が回転軸９２に対し略垂直方向
に移動することができるようになっている。

【００３８】曲管形成用マンドレル１の他側方に、第２
のマンドレル受け７が設けられ、第２のマンドレル受け
７は架台状支持体８に連結され、架台状支持体８が曲管
形成用マンドレル１に対して移動するようになってお
り、これにより、第２のマンドレル受け７は曲管形成用
マンドレル１に対して移動自在とされており、第２のマ
ンドレル受け７はヒンジ連結杆６を介して、曲管形成用
マンドレル１の他方の軸杆１２′とヒンジ連結されてい
る。尚、その他の点については図６〜図８のものと同様
であるので、図中に同一の符号のみを付して、その詳細
な説明は省略する。

【００３９】先ず、第１のマンドレル受け１０の軸１０
１に曲管形成用マンドレル１の一方の軸１１の端部をヒ
ンジ連結し、第２のマンドレル受け７に曲管形成用マン
ドレル１の他方の軸杆１２′の端部を連結杆６を介して
連結する。そして、第１のマンドレル受け１０を柱状支
持体９の支持体本体９１の略中心に位置するようにする
とともに、第２のマンドレル受け７を曲管形成用マンド
レル１の方に近づけるように移動させて、図９に示す如
く、一方の軸杆１２の軸芯を回転軸９２と一致した状態
となし、回転軸９２を回転させて、その部分の周りに硬
化性樹脂含浸繊維３を巻き付けていく。

【００４０】次に、第１のマンドレル受け１０を回転軸
９２に対して垂直方向に離れるように移動させるととも
に、第２のマンドレル受け７を曲管形成用マンドレル１
から遠ざかるように移動させるようにして、図１０に示
す如く、順次曲成部１１における軸芯が回転軸９２とほ
ぼ一致する状態となして、その部分の周りにフィードア
イ２により硬化性樹脂含浸繊維３を巻き付けていく。

【００４１】更に、第１のマンドレル受け１０を回転軸
９２から垂直方向に離れるように移動させるとともに、
第２のマンドレル受け７を曲管形成用マンドレル１から
さらに遠ざけるように、即ち柱状支持体９の回転軸の方
向に遠ざけるように移動させて、図１１に示す如く、他
方の軸杆１２′の軸芯を回転軸９２と一致させる状態と
なして、他端の管接続部形成部１３′の周りに、フィー
ドアイ２により硬化性樹脂含浸繊維３を巻き付けてい
く。順次このような操作を繰り返すことにより、曲管形
成用マンドレル１の周りに硬化性樹脂含浸繊維を所定の
厚さになるまで巻き付ける。

【００４２】尚、フィードアイ２の作動状態について
は、上記と同様であるので省略する。曲管形成用マンド
レル１の周りに硬化性樹脂含浸繊維３の巻き付けを終了
した時点で、上記と同様にして、曲管形成用マンドレル
１の周りに硬化性樹脂含浸繊維が巻き付けられたものを
取り外し、樹脂を図示しないヒーターにより加熱硬化さ
せて繊維強化樹脂層を形成した後、繊維強化樹脂層内よ
り曲管形成用マンドレル１を押し潰すようにして脱型し
て、繊維強化樹脂製曲管継手を得る。

【００４３】

【作用】本願の請求項１の繊維強化樹脂製曲管継手の製
造方法は、曲管成形用マンドレルの略中心を円弧の中心
とする一対の円弧状支持体を、円弧状支持体の回転軸を
中心として回転自在に設けると共に、曲管成形用マンド
レルの両側方に、円弧状支持体に沿った往復移動を可能
にされたマンドレル受けを連結して、両マンドレル受け
間に装着された曲管形成用マンドレルを円弧状支持体の
回転に伴って回転するようにせしめ、且つ、円弧状支持
体の回転とマンドレル受けの円弧状支持体に沿う往復移
動とにより、曲管形成用マンドレルの各部分と円弧状支
持体の回転軸とがほぼ一致するような曲管形成用マンド
レルの回転を可能とした該マンドレルの各部分に順次硬
化性樹脂含浸繊維を巻き付けていくことにより、曲管形
成用マンドレル上の所定位置に、硬化性樹脂含浸繊維
を、フィードアイをできるだけ接近させた状態でたるみ
やすべりなく安定して巻き付けることができるととも
に、設備を大型化する必要がなく、成形速度も上げるこ
とができる。これにより、高精度、高性能の繊維強化樹
脂製曲管継手を、省力、省時間、低コストにて製造する
ことができる。

【００４４】又、曲管形成用マンドレルの軸芯が円弧状
支持体の回転軸とほぼ一致するように回転部分を形成す
る作動が円弧状支持体の回転とマンドレル受けの円弧状
支持体に沿う移動により簡単にできるので操作が簡単で
ある。制御プラグラムによる成形も可能であり、この場
合に、その装置を制御するプログラムの作製も簡単で、
プログラム作製に費やす時間、手間を省くことができ
る。

【００４５】本願の請求項２の繊維強化樹脂製曲管継手
の製造方法は、曲管成形用マンドレルの一側方に、曲管
成形用マンドレルの略中心を円弧の中心とする円弧状支
持体を円弧状支持体の回転軸を中心として回転自在に設
けると共に、円弧状支持体に沿った往復移動を可能にさ
れた第１のマンドレル受けを連結し、曲管形成用マンド
レルの他側方に、ヒンジ連結杆を介して第２のマンドレ
ル受けを円弧状支持体の回転軸方向に往復移動可能に連
結し、第１のマンドレル受け及びヒンジ連結杆を介して
第２のマンドレル受けに装着された曲管形成用マンドレ
ルを円弧状支持体の回転に伴って回転するようにせし
め、且つ、円弧状支持体の回転と第１のマンドレル受け
の円弧状支持体に沿う往復移動と第２のマンドレル受け
の円弧状支持体の回転軸方向への往復移動とにより、曲
管形成用マンドレルの各部分の軸芯と円弧状支持体の回
転軸とがほぼ一致するような曲管形成用マンドレルの回
転を可能とした該マンドレルの各部分に順次硬化性含浸
繊維を巻き付けていくことにより、曲管形成用マンドレ
ル上の所定位置に、硬化性樹脂含浸繊維を、フィードア
イをできるだけ接近させた状態でたるみやすべりなく安
定して巻き付けることができるとともに、設備を大型化
する必要がなく、成形速度も上げることができる。これ
により、高精度、高性能の繊維強化樹脂製曲管継手を、
省力、省時間、低コストにて製造することができる。

【００４６】又、曲管形成用マンドレルの軸芯が回転軸
とほぼ一致するように回転部分を形成する作動が円弧状
支持体の回転と第１のマンドレル受けの円弧状支持体に
沿う移動及び第２のマンドレル受けの曲管形成用マンド
レルに対する移動により簡単にできるので操作が簡単で
ある。制御プラグラムによる成形も可能であり、この場
合に、その装置を制御するプログラムの作製も簡単で、
プログラム作製に費やす時間、手間を省くことができ
る。

【００４７】本願の請求項３の繊維強化樹脂製曲管継手
の製造方法は、曲管形成用マンドレルの一側方に、支持
体を水平方向の回転軸の周りに回転自在に設けると共
に、該支持体に沿った該支持体の回転軸に対して略垂直
方向の往復移動を可能にされた第１のマンドレル受けを
連結し、曲管形成用マンドレルの他側方に、ヒンジ連結
杆を介して第２のマンドレル受けを支持体の回転軸方向
への往復移動を可能に連結し、第１のマンドレル受け及
び第２のマンドレル受けに装着された曲管成形用マンド
レルを支持体の回転に伴って回転するようにせしめ、且
つ、支持体の回転と第１のマンドレル受けの支持体に沿
う往復移動と、第２のマンドレル受けの支持体の回転軸
方向への往復移動とにより、曲管成形用マンドレルの各
部分の軸芯と支持体の回転軸とがほぼ一致するような曲
管成形用マンドレルの回転を可能とした該マンドレルの
各部分に順次硬化性樹脂含浸繊維を巻き付けていくこと
により、曲管形成用マンドレル上の所定位置に、硬化性
樹脂含浸繊維を、フィードアイをできるだけ接近させた
状態でたるみやすべりなく安定して巻き付けることがで
きるとともに、設備を大型化する必要がなく、成形速度
も上げることができる。これにより、高精度、高性能の
繊維強化樹脂製曲管継手を、省力、省時間、低コストに
て製造することができる。

【００４８】又、曲管形成用マンドレルの軸芯が回転軸
とほぼ一致するように回転部分を形成する作動が第１の
マンドレル受けの回転と曲管形成用マンドレルの回転軸
に対する略垂直方向への移動及び第２の片受けの曲管形
成用マンドレルに対する移動により簡単にできるので操
作が簡単である。制御プラグラムによる成形も可能であ
り、この場合に、その装置を制御するプログラムの作製
も簡単で、プログラム作製に費やす時間、手間を省くこ
とができる。

【００４９】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。実施例１図１に示す曲管形成用マンドレル１を用い、図２に示す
フィードアイ２、図３及び図４に示す如き成形機を用い
て、図５（ａ）〜（ｃ）の工程に示す如く、曲管形成用
マンドレル１の周りに硬化性樹脂含浸繊維３を巻き付
け、樹脂を硬化して繊維強化樹脂層を形成した後、脱型
して、口径１５０ｍｍ、４５°ベントの管継手を得た。

【００５０】尚、曲成マンドレ１として、ポリプロピレ
ン樹脂（三井石油化学社製：商品名「Ｊ−７００」）か
らなる厚さ３．０ｍｍのブロー成形したものを用いた。
熱硬化性樹脂組成物として、ビスフェノールＡ型エポキ
シ樹脂（チバ・ガイギー社製：商品名「ＬＹ５５６」１
００重量部と、チバガイギー社製：商品名「ＨＹ９１
７」９０重量部）１９０重量部と、硬化促進剤（チバ・
ガイギー社製：商品名「ＤＹ０７０５」）０．５重量部
との混合物を用いた。硬化性樹脂含浸繊維中の繊維とし
て、ガラスロービング（番手２２３０ｇ／ｋｍ）１０本
を用いた。フィードアイ２に、Ｘ，Ｙ，Ｚの３軸の作動
を行わせた。ヒーターによる樹脂の硬化は、１３０℃で
２時間行った。

【００５１】成形は、内面に軟質な不飽和ポリエステル
（武田薬品社製：商品名「６３２０Ｆ」）を塗布し、ウ
ィーピングが起こらない状態にし、中央部の周りのヘリ
カル巻きは±６０°に巻き、肉厚はその±６０°のヘリ
カル巻き層が３ｍｍとなるようにした。両端部の周りは
９０°の円周巻きで平滑になるまで積層した。

【００５２】曲管形成用マンドレル１を両マンドレル受
け５間に固定し始めてから、その周りに硬化性樹脂含浸
繊維３が巻き付けられた曲管形成用マンドレル１を取り
外すまでの成形時間は１２分であった。得られた管継手
に管を配管して、静水圧破壊試験を行った。その結果、
水漏れ及び破壊を起こすことのない耐圧強度は、４０ｋ
ｇ／ｃｍ²以上であった。

【００５３】尚、静水圧破壊試験は、図１２に示す如
く、本発明により得られた管継手Ａの各管接続部に、テ
ーパー受口付き短管Ｂをパッキング及び抜け止めを介し
て接続し、そのテーパー受口にパッキングを介してテー
パーフランジＣにて蓋をすることにより行った。静水圧
破壊試験は、水圧を上げていったときの水漏れ及び破壊
を観察することにより行った。

【００５４】実施例２樹脂配合として、不飽和ポリエステル（三井東圧社製：
商品名「エスターＲ２３５」）１００重量部と、常温硬
化剤（化薬アクゾ社製：商品名「カヤメックＭ」）０．
６重量部と、硬化促進剤（コバルト６％含有）０．５重
量部との混合物を用いたこと以外は、実施例１と同様に
して、口径１５０ｍｍ、４５°ベントの管継手を得た。

【００５５】曲管形成用マンドレル１を成形機の両マン
ドレル受け５間に固定し始めてから、その周りに硬化性
樹脂含浸繊維が巻き付けられた曲管形成用マンドレル１
を取り外すまでの成形時間は２０分であった。得られた
管継手に管を配管して、静水圧破壊試験を行った。その
結果、水漏れ及び破壊を起こすことのない耐圧強度は、
４０ｋｇ／ｃｍ²以上であった。

【００５６】実施例３図１に示す曲管形成用マンドレル１を用い、図２に示す
フィードアイ２、図６〜図８に示す如き成形機を用い、
図６〜図８に示す工程により、曲管形成用マンドレル１
の周りに硬化性樹脂含浸繊維３を巻き付け、樹脂を硬化
して繊維強化樹脂層を形成した後、脱型して、口径１５
０ｍｍ、４５°ベントの管継手を得た。

【００５７】樹脂配合として、不飽和ポリエステル（三
井東圧社製：商品名「エスターＲ２３５ＣＮ─１（コバ
ルト入り）」）１００重量部と、硬化剤（メチルエチル
ケトンパーオキサイド）０．６重量部との混合物を用い
たこと以外は、実施例１と同様にして、口径１５０ｍ
ｍ、４５°ベントの管継手を得た。

【００５８】曲管形成用マンドレル１を成形機の第１の
マンドレル受け５及び第２のマンドレル受け７間に固定
し始めてから、その周りに硬化性樹脂含浸繊維３が巻き
付けられた曲管形成用マンドレル１を取り外すまでの成
形時間は２０分であった。得られた管継手に管を配管し
て、静水圧破壊試験を行った。その結果、水漏れ及び破
壊を起こすことのない耐圧強度は、４０ｋｇ／ｃｍ²以
上であった。

【００５９】実施例４図１に示す曲管形成用マンドレル１を用い、図２に示す
フィードアイ２、図９〜図１１に示す如き成形機を用
い、図９〜図１１に示す工程により、曲管形成用マンド
レル１の周りに硬化性樹脂含浸繊維３を巻き付け、樹脂
を硬化して繊維強化樹脂層を形成したこと以外は実施例
１と同様にして、口径１５０ｍｍ、４５°ベントの管継
手を得た。

【００６０】曲管形成用マンドレル１を成形機の第１の
マンドレル受け１０及び第２のマンドレル受け７間に固
定し始めてから、その周りに硬化性樹脂含浸繊維が巻き
付けられた曲管形成用マンドレル１を取り外すまでの成
形時間は１２分であった。得られた管継手に管を配管し
て、静水圧破壊試験を行った。その結果、水漏れ及び破
壊を起こすことのない耐圧強度は、４０ｋｇ／ｃｍ²以
上であった。

【００６１】実施例５図１に示す曲管形成用マンドレル１を用い、図２に示す
フィードアイ２、図９〜図１１に示す如き成形機を用
い、図９〜図１１に示す工程により、曲管形成用マンド
レル１の周りに硬化性樹脂含浸繊維３を巻き付けて、樹
脂を硬化して繊維強化樹脂層を形成したこと以外は実施
例３と同様にして、口径１５０ｍｍ、４５°ベントの管
継手を得た。

【００６２】曲管形成用マンドレル１を成形機の第１の
マンドレル受け１０及び第２のマンドレル受け７間に固
定し始めてから、その周りに硬化性樹脂含浸繊維３が巻
き付けられた曲管形成用マンドレル１を取り外すまでの
成形時間は２０分であった。得られた管継手に管を配管
して、静水圧破壊試験を行った。その結果、水漏れ及び
破壊を起こすことのない耐圧強度は、４０ｋｇ／ｃｍ²
以上であった。

【００６３】比較例１成形機を用いることなく、実施例１で用いた曲管形成用
マンドレル１の周りにハンドレアップ法により、硬化性
樹脂含浸繊維の巻き付けを行ったこと以外は、実施例１
と同様にして、口径１５０ｍｍ、４５°ベントの管継手
の製造を行った。

【００６４】曲管形成用マンドレル１を成形機の両マン
ドレル受け５間に固定し始めてから、その周りに硬化性
樹脂含浸繊維３が巻き付けられた曲管形成用マンドレル
１を取り外すまでの成形時間は３５分であった。得られ
た管継手に管を配管して、静水圧破壊試験を行った。そ
の結果、常に４０ｋｇ／ｃｍ²以上の耐圧強度を常に満
足させることができず、常に実施例と同様に４０ｋｇ／
ｃｍ²以上の耐圧強度がある製品を得るためには、平均
肉厚を１５ｍｍとする必要があった。

【００６５】比較例２成形機を用いることなく、実施例２で用いた曲管形成用
マンドレル１の周りにハンドレアップ法により、硬化性
樹脂含浸繊維の巻き付けを行ったこと以外は、実施例２
と同様にして、口径１５０ｍｍ、４５°ベントの管継手
の製造を行った。

【００６６】曲管形成用マンドレル１を成形機のマンド
レル受け５に固定し始めてから、その周りに硬化性樹脂
含浸繊維が巻き付けられた曲管形成用マンドレル１を取
り外すまでの成形時間は３５分であった。得られた管継
手に管を配管して、静水圧破壊試験を行った。その結
果、常に４０ｋｇ／ｃｍ²以上の耐圧強度を常に満足さ
せることができず、常に実施例と同様に４０ｋｇ／ｃｍ
²以上の耐圧強度がある製品を得るためには、平均肉厚
を１５ｍｍとする必要があった。

【００６７】比較例３成形機を用いることなく、図１に示す曲管形成用マンド
レル１の周りにハンドレアップ法により、硬化性樹脂含
浸繊維の巻き付けを行ったこと以外は、実施例３と同様
にして、口径１５０ｍｍ、４５°ベントの管継手を得
た。

【００６８】曲管形成用マンドレル１を成形機の第１の
マンドレル受け５及び第２のマンドレル受け７間に固定
し始めてから、その周りに硬化性樹脂含浸繊維３が巻き
付けられた曲管形成用マンドレル１を取り外すまでの成
形時間は３５分であった。得られた管継手に管を配管し
て、静水圧破壊試験を行った。その結果、常に４０ｋｇ
／ｃｍ²以上の耐圧強度を常に満足させることができ
ず、常に実施例と同様に４０ｋｇ／ｃｍ²以上の耐圧強
度がある製品を得るためには、平均肉厚を１５ｍｍとす
る必要があった。

【００６９】

【発明の効果】請求項１〜請求項３の本発明繊維強化樹
脂製曲管継手の製造方法は、それぞれ、上記の如き構成
とされているので、曲管形成用マンドレル上の所定位置
に、硬化性樹脂含浸繊維をたるみなく安定した状態で巻
き付けることができると共に、設備を大型化する必要が
なく、成形速度も上げることができる。これにより、高
精度、高性能の異種のベント、例えば、曲部のＲが小さ
くて曲がり方が急激な、９０°ベンド、４５°ベンド等
の繊維強化樹脂製曲管継手を、省力、省時間、低コスト
にて製造することができる。又、曲管形成用マンドレル
の軸芯が支持体の回転軸とほぼ一致するような回転部分
を形成する操作を簡単にできる。制御プログラムによる
成形も可能であり、プログラム作製に費やす時間、手間
を省くことができる。

【００７０】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に使用する曲管形成用マンドレルを示す
正面図である。

【図２】本発明に使用するフィードアイの作動を示す説
明図である。

【図３】請求項１の本発明に使用する成形装置の一例を
示す正面図である。

【図４】図３に示す成形装置の要部を拡大して示す斜視
図である。

【図５】請求項１の本発明の一例の工程を示す説明図で
あり、図５（ａ）は、曲管形成用マンドレルの一方の管
接続部形成部の周りに硬化性樹脂含浸繊維を巻き付ける
工程、図５（ｂ）は、曲管形成用マンドレルの曲成部の
周りに硬化性樹脂含浸繊維を巻き付ける工程、図５
（ｃ）は、曲管形成用マンドレルの他方の管接続部形成
部の周りに硬化性樹脂含浸繊維を巻き付ける工程の説明
図である。

【図６】請求項２の本発明の一例におけるマンドレルの
一方の管接続部形成部の周りに硬化性樹脂含浸繊維を巻
き付ける工程の説明図である。

【図７】請求項２の本発明の一例における曲管形成用マ
ンドレルの曲成部の周りに硬化性樹脂含浸繊維を巻き付
ける工程の説明図である。

【図８】請求項２の本発明の一例における曲管形成用マ
ンドレルの他方の管接続部形成部の周りに硬化性樹脂含
浸繊維を巻き付ける工程の説明図である。

【図９】請求項３の本発明の一例におけるマンドレルの
一方の管接続部形成部の周りに硬化性樹脂含浸繊維を巻
き付ける工程の説明図である。

【図１０】請求項３の本発明の一例における曲管形成用
マンドレルの曲成部の周りに硬化性樹脂含浸繊維を巻き
付ける工程の説明図である。

【図１１】請求項３の本発明の一例における曲管形成用
マンドレルの他方の管接続部形成部の周りに硬化性樹脂
含浸繊維を巻き付ける工程の説明図である。

【図１２】静水圧破壊試験を行う状態を示す正面図であ
る。

【符号の説明】

１曲管形成用マンドレル２フィードアイ３硬化性樹脂含浸繊維４円弧状支持体５、７、１０マンドレル受け６連結杆８架台状支持体９柱状支持体１１曲成部１２、１２′ 軸杆１３、１３′ 管接続部形成部４１円弧部４２、９２回転軸

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】曲管成形用マンドレルに硬化性樹脂含浸
繊維を巻き付け、樹脂を硬化させて繊維強化樹脂層を形
成した後、曲管成形用マンドレルを脱型して繊維強化樹
脂製曲管継手を製造する方法であって、曲管成形用マン
ドレルの略中心を円弧の中心とする一対の円弧状支持体
を、円弧状支持体の回転軸を中心として回転自在に設け
ると共に、曲管成形用マンドレルの両側方に、円弧状支
持体に沿った往復移動を可能にされたマンドレル受けを
連結して、両マンドレル受け間に装着された曲管形成用
マンドレルを円弧状支持体の回転に伴って回転するよう
にせしめ、且つ、円弧状支持体の回転とマンドレル受け
の円弧状支持体に沿う往復移動とにより、曲管形成用マ
ンドレルの各部分と円弧状支持体の回転軸とがほぼ一致
するような曲管形成用マンドレルの回転を可能とした該
マンドレルの各部分に順次硬化性樹脂含浸繊維を巻き付
けていくことを特徴とする繊維強化樹脂製曲管継手の製
造方法。
【請求項２】曲管成形用マンドレルに硬化性樹脂含浸
繊維を巻き付け、樹脂を硬化させて繊維強化樹脂層を形
成した後、曲管成形用マンドレルを脱型して繊維強化樹
脂製曲管継手を製造する方法であって、曲管成形用マン
ドレルの一側方に、曲管成形用マンドレルの略中心を円
弧の中心とする円弧状支持体を円弧状支持体の回転軸を
中心として回転自在に設けると共に、円弧状支持体に沿
った往復移動を可能にされた第１のマンドレル受けを連
結し、曲管形成用マンドレルの他側方に、ヒンジ連結杆
を介して第２のマンドレル受けを円弧状支持体の回転軸
方向に往復移動可能に連結し、第１のマンドレル受け及
びヒンジ連結杆を介して第２のマンドレル受けに装着さ
れた曲管形成用マンドレルを円弧状支持体の回転に伴っ
て回転するようにせしめ、且つ、円弧状支持体の回転と
第１のマンドレル受けの円弧状支持体に沿う往復移動と
第２のマンドレル受けの円弧状支持体の回転軸方向への
往復移動とにより、曲管形成用マンドレルの各部分の軸
芯と円弧状支持体の回転軸とがほぼ一致するような曲管
形成用マンドレルの回転を可能とした該マンドレルの各
部分に順次硬化性含浸繊維を巻き付けていくこと特徴と
する繊維強化樹脂製曲管継手の製造方法。
【請求項３】曲管形成用マンドレルに硬化性樹脂含浸
繊維を巻き付け、樹脂を硬化させて繊維強化樹脂層を形
成した後、曲管形成用マンドレルを脱型して繊維強化樹
脂製曲管継手を製造する方法であって、曲管形成用マン
ドレルの一側方に、支持体を水平方向の回転軸の周りに
回転自在に設けると共に、該支持体に沿った該支持体の
回転軸に対して略垂直方向の往復移動を可能にされた第
１のマンドレル受けを連結し、曲管形成用マンドレルの
他側方に、ヒンジ連結杆を介して第２のマンドレル受け
を支持体の回転軸方向への往復移動を可能に連結し、第
１のマンドレル受け及び第２のマンドレル受けに装着さ
れた曲管成形用マンドレルを支持体の回転に伴って回転
するようにせしめ、且つ、支持体の回転と第１のマンド
レル受けの支持体に沿う往復移動と、第２のマンドレル
受けの支持体の回転軸方向への往復移動とにより、曲管
成形用マンドレルの各部分の軸芯と支持体の回転軸とが
ほぼ一致するような曲管成形用マンドレルの回転を可能
とした該マンドレルの各部分に順次硬化性樹脂含浸繊維
を巻き付けていくことを特徴とする繊維強化樹脂製曲管
継手の製造方法。