JP4888348B2 - 流体搬送用ホースの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、流体搬送用ホースの製造方法に関し、更に詳しくは、マリンホースのような流体荷役用の大口径のホースにおいて、製造が容易で、かつ内面ゴム層の接続金具からの剥離を防止するようにした流体搬送用ホースの製造方法に関する。

マリンホースに代表される流体荷役用の大口径のホースは、流体に侵食されることがなく、しかも高圧で送り出される流体に対する耐内圧性と、使用中の曲げやねじれに対応するため適度の可撓性とを備える必要がある。そのため、この種の流体搬送用ホースは、図４に示すように、流体に対する耐侵食性を有する内面ゴム層２の外側に可撓性と強度を備えた補強層７、８、発泡ゴムやスポンジからなる浮力層１０及びカバーゴム層１１を順に積層した基本構造を有している。そして、これら有限長のホースの相互間を連結するため、ホース端部には接続金具３が取り付けられている（例えば、特許文献１を参照）。

このような流体搬送用ホースの製造方法は、まず接続金具３のニップル部４の内側にマンドレル１５を挿入し、ニップル部４とマンドレル１５の外側を被覆するように未加硫の内面ゴム層２や補強層７、８などを巻き付けてホース本体１を成形し、そのホース本体１を加硫した後、最後に加硫成形されたホース本体１からマンドレル１５を引き抜くことにより製造される。しかし、上記のように未加硫の内面ゴム層２をニップル部４とマンドレル１５の外側に巻き付けて形成したホース本体１を加硫すると、加硫時のゴムの流動化により、内面ゴム層２の未加硫ゴムがマンドレル１５とニップル部４の内面との間の隙間に流れ込み、加硫後にマンドレル１５が引き抜けなくなるということがある。このような問題を防止するため、最初にニップル部４にマンドレル１５を挿入した後、図５に示すように、ニップル部４とマンドレル１５の間を前後に覆うようにゴム引きの帆布１６が取り付けられていた。

しかしながら、このゴム引きの帆布１６は、ニップル部４との接着強度が低いため、図６に示すように、流体の搬送時にその圧力によりホースが径方向に膨らむと共に、軸方向に伸長すると、ニップル部４の端部１３とゴム引きの帆布１６との境界面に剥離が生じ、それが次第に拡大成長することにより流体がホース内層側へ流入してホースを変形させるという問題があった。そのため、内面ゴム層２の接続金具３からの剥離を防止する必要があった。
特開２００７−１４６８９１号公報

本発明の目的は、加硫後にマンドレルを容易に引き抜くことができると共に、内面ゴム層の接続金具からの剥離を防止するようにした流体搬送用ホースの製造方法を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明の流体搬送用ホースの製造方法は、接続金具のニップル部にマンドレルを挿入した後、該ニップル部とマンドレルの外周に内面ゴム層を形成する未加硫ゴムを巻き付け、更に該内面ゴム層の外側に補強層などの他の構成材を巻き付けてホース本体を形成し、該ホース本体を加硫した後、前記マンドレルを抜き取る流体搬送用ホースの製造方法において、前記ニップル部とマンドレルとの境界域に該ニップル部とマンドレルとの間に跨るように加硫したゴムシート又はセミ加硫したゴムシートをあらかじめ巻き付けた後に、前記内面ゴム層を形成する未加硫ゴムを巻き付けることを特徴とするものである。

前記ゴムシートを巻き付けるときは、その前にニップル部の表面に接着剤を塗布することが好ましい。また、ゴムシートとしては、内面ゴム層と同一のゴム材料から製作することが望ましい。

また、ゴムシートがニップル部の端部からそれぞれニップル部側とマンドレル側とホース軸方向に延長する被覆距離Ｌ１及びＬ２は、それぞれ２０〜５０ｍｍとし、ゴムシートの巻き付け後の厚さは、１〜１０ｍｍとすることが望ましい。

本発明の流体搬送用ホースは、特に石油搬送用のマリンホースに好ましく用いられる。

本発明の流体搬送用ホースの製造方法によれば、接続金具のニップル部とマンドレルとの外周に内面ゴム層を形成する未加硫ゴムを巻き付ける前に、ニップル部とマンドレルとの間に跨るように加硫したゴムシート又はセミ加硫したゴムシートをあらかじめ巻き付けた後に、上記の内面ゴム層を巻き付けるようにしたので、ゴムシートにより未加硫の内面ゴム層がニップル部の内面に流れ込むのを防ぐことができるため、加硫後にマンドレルを容易に引き抜くことができる。また、ゴムシートはニップル部に良好に接着されるため、内面ゴム層のニップル部からの剥離を防止することができる。

以下に、本願発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の流体搬送用ホースの製造方法により製造した流体搬送用ホースの端部構造の例を示す。

この流体搬送用ホースは、ホース本体１の端部に液密に接続金具３が取り付けられている。接続金具３は、複数本の有限長のホース本体１の端部同士を相互に連結するためのものであり、ホース本体１の端部が外挿される円筒状のニップル部４と、このニップル部４の外端に溶接された環状のフランジ部５とから構成されている。

ホース本体１は、最内側に内面ゴム層２を有し、その内面ゴム層２の外周にバイアス補強層７、スパイラルワイヤ補強層８、外側補強層９、浮力層１０及びカバーゴム層１１を順に積層した構造を有している。内面ゴム層２はホース内を流れる流体への耐侵食性に優れた材質から構成されている。バイアス補強層７は、有機繊維コードからなる複数の層を、層間でコードが互いに交差するように積層することにより構成されている。このバイアス補強層７は、ホースに主として軸方向の強度と適度な可撓性を付与する。スパイラルワイヤ補強層８は、金属ワイヤを所定のピッチで螺旋状に巻き回すことにより構成され、ホースに主に周方向の強度を付与すると共に、ホースが湾曲したときにキンクが発生するのを防止し、更に外圧によるホースの潰れを防止する。ニップル部４の軸方向の中間部分の外周には、複数の固定リング６が取り付けられており、ホース本体１と接続金具３間の液密性の向上と抜け止めのため、固定リング６の近傍においてバイアス補強層７が固定ワイヤ１２にてターンバックされている。そして、ニップル部４の外面から内面ゴム２の内面へかけて、詳細を後述するゴムシート１４が取り付けられている。このゴムシート１４は、内面ゴム層２と同様に、ホース内部を流れる流体への耐侵食性に優れた材料から製作される。

図２は、本発明の実施形態からなる流体搬送用ホースの製造方法の製造工程を示す。

まず、図２（ａ）に示すように、接続金具のニップル部４の内側にマンドレル１５を挿入する。次に、図２（ｂ）に示すように、ニップル部４とマンドレル１５の境界域に、ニップル部４とマンドレル１５との間に跨るように、あらかじめ加硫又はセミ加硫したゴムシート１４を巻き付ける。なお、巻き付け回数は単数回でも複数回でもよい。そして、図２（ｃ）に示すように、ニップル部４、ゴムシート１４及びマンドレル１５を被覆するように、未加硫の内面ゴム層２、及び他の構成材（図示せず）を順に巻き付けてホース本体１を成形する。最後に、図２（ｄ）に示すように、ホース本体１を加硫した後にマンドレル１５を抜き取る。

ここでセミ加硫とは、未加硫のゴム組成物を完全に加硫するに至る前まで加硫させた状態を意味する。具体的には、完全に加硫した状態の粘度を最高粘度とし、未加硫の状態の粘度を最低粘度としたときに、［目的粘度−最低粘度］／［最高粘度−最低粘度］で規定される値が０．１５以上となるような目的粘度まで加硫させた状態であり、好ましくは０．１５〜０．７の範囲となるような目的粘度まで加硫する。このような目的粘度まで加硫することで、ゴムシートが流動化しなくなる。

このように、流体搬送用ホースの製造方法において、接続金具３のニップル部４とマンドレル１５との外周に内面ゴム層２を形成する未加硫ゴムを巻き付ける前に、あらかじめニップル部４とマンドレル１５との間に跨るように加硫又はセミ加硫したゴムシート１４を巻き付けた後に、内面ゴム層２などの構成材を巻き付けるようにしたので、あらかじめ巻き付けられたゴムシート１４により未加硫の内面ゴム層２がニップル部４の内面に流れ込むのを防ぐことができる。従って、ホース本体１から加硫後にマンドレル１５を容易に引き抜くことができると共に、ゴムシート１４はニップル部４に良好に接着されるため、内面ゴム層２のニップル部４からの剥離を防止することができる。

上述した製造方法において、ニップル部４とゴムシート１４との接着性を向上するために、ゴムシート１４を巻き付ける前にニップル部４の表面に接着剤を塗布しておくことが望ましい。接着剤は公知のゴム／金属用接着剤を用いることができ、更にその上に内面ゴム層２に用いる未加硫ゴムを溶剤に溶かしたメイキングセメントを塗布したり、接着後のゴムシート１４の上からローラを掛けて密着性を高めるようにしたりしてもよい。また、内面ゴム層２とゴムシート１４との接着性を向上するために、ゴムシート１４は内面ゴム層２と同一の材料を用いることが望ましい。

また、ニップル部４の端部とマンドレル１５との境界域にゴムシート１４を巻き付けるに当たっては、ゴムシート１４が覆うホース軸方向の長さは、図３に示すように、ニップル部４の端部１３を基点として、マンドレル１５側へ延長する方向の被覆長さＬ１及びニップル部４側へ延長する被覆長さＬ２を、それぞれ２０〜５０ｍｍとすることが望ましい。２０ｍｍ未満だと接着強度が不足し、５０ｍｍを超えると剥離防止の効果は略飽和し、製造コストが増加する。

また、ゴムシート１４の巻き付け後の厚さＴは１〜１０ｍｍとすることが望ましい。１ｍｍ未満だと内面ゴム層２のニップル部４の内面への流れ止めの効果が十分でなくなり、１０ｍｍを超えるとゴムシート１４の施工が難しくなり、幅方向端部に隙間が生じて剥離しやすくなる。

本発明の流体搬送用ホースは、用途は特に限定されるものではないが、流体荷役用の大口径ホースとして好ましく適用され、特に沖合のタンカーと陸部の備蓄タンク等との間で石油を搬送するマリンホースに好適に用いることができる。

本発明の流体搬送用ホースの製造方法により製造した流体搬送用ホースの例を示す断面図である。 本発明の実施形態からなる流体搬送用ホースの製造方法における製造工程を示す断面図であり、（ａ）はニップル部へマンドレルを挿入する工程を、（ｂ）はゴムシートを巻き付ける工程を、（ｃ）は内面ゴム層などを積層する工程を、（ｄ）はホース本体を加硫した後にマンドレルを抜き取る工程を、それぞれ示す。 図２（ｂ）における各部の寸法を示す説明図である。 従来の流体搬送用ホースの例を示す断面図である。 従来の流体搬送用ホースの製造工程における一部拡大図である。 図４に示すＸ部が損傷した場合を説明する一部断面図である。

符号の説明

１ ホース本体
２ 内面ゴム層
３ 接続金具
４ ニップル部
５ フランジ部
６ 固定リング
７ バイアス補強層
８ スパイラルワイヤ補強層
９ 外側補強層
１０ 浮力層
１１ カバーゴム層
１２ 固定ワイヤ
１３ （ニップル部の）端部
１４ ゴムシート
１５ マンドレル
１６ ゴム引きの帆布

Claims (6)

1. 接続金具のニップル部にマンドレルを挿入した後、該ニップル部とマンドレルの外周に内面ゴム層を形成する未加硫ゴムを巻き付け、更に該内面ゴム層の外側に補強層などの他の構成材を巻き付けてホース本体を形成し、該ホース本体を加硫した後、前記マンドレルを抜き取る流体搬送用ホースの製造方法において、
   前記ニップル部とマンドレルとの境界域に該ニップル部とマンドレルとの間に跨るように加硫したゴムシート又はセミ加硫したゴムシートをあらかじめ巻き付けた後に、前記内面ゴム層を形成する未加硫ゴムを巻き付ける流体搬送用ホースの製造方法。
2. 前記ゴムシートを巻き付ける前に前記ニップル部の表面に接着剤を塗布する請求項１に記載の流体搬送用ホースの製造方法。
3. 前記ゴムシートが、前記内面ゴム層と同一のゴム材料からなる請求項１又は２に記載の流体搬送用ホースの製造方法。
4. 前記ゴムシートが前記ニップル部の端部からそれぞれ該ニップル部側とマンドレル側とホース軸方向に延長する被覆距離Ｌ１及びＬ２を、それぞれ２０〜５０ｍｍにした請求項１〜３のいずれかに記載の流体搬送用ホースの製造方法。
5. 前記ゴムシートの巻き付け後の厚さが、１〜１０ｍｍである請求項１〜４のいずれかに記載の流体搬送用ホースの製造方法。
6. 石油搬送用のマリンホースである請求項１〜５のいずれかに記載の流体搬送用ホースの製造方法。

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