JP5691303B2

JP5691303B2 - 流体搬送用ホースの製造方法

Info

Publication number: JP5691303B2
Application number: JP2010196349A
Authority: JP
Inventors: 直行大岡; 宮川　卓也; 卓也宮川; 義輝外崎
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2010-09-02
Filing date: 2010-09-02
Publication date: 2015-04-01
Anticipated expiration: 2030-09-02
Also published as: JP2012052616A

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、ホース本体の端部における浮力層のテーパー形状を、適正かつ容易に成形することができる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には、いわゆるフローティングホースと呼ばれる洋上で使用されるタイプがある。このタイプの流体搬送用ホースは、絶えず洋上に浮遊していることが要求されるため、国際規格で定められた浮力を有することが必要とされている。そのため、図８に示すように、ホース本体１の内部構造として、流体に対する耐侵食性を有する内面ゴム層３の外側に複数層からなる補強層群５、６、７を配置し、それら補強層群５、６、７とカバーゴム層４との間に浮力層８を設けたものが多く用いられている（例えば、特許文献１を参照）。

ところで、このような流体搬送用ホースにおけるホース本体１の端部は、他の流体搬送用ホースとの接続作業を容易にするために、特に浮力層８の部分を接続金具２に向けてホース外径が次第に小さくなるテーパー形状にする必要がある。一般に浮力層８は、スポンジゴムからなる帯状材料１２を螺旋状に巻き付けて複数積層することにより形成するが、現状の製造工程においては、それら帯状材料１２の巻き付け端部１３を層間でずらして階段状にし（図９）、作業員が段部１６を大型ナイフ等で斜めに切断してテーパー形状にする（図１０）ことが行われている。

しかし、このような作業は、浮力層８の厚さが大きいため作業員にとって重労働になると共に、作業員の熟練度によりテーパー形状がばらついてしまい、流体搬送用ホースの品質を低下させるという問題があった。

特開平７−１６７３５３号公報

本発明の目的は、ホース本体の端部における浮力層のテーパー形状を、適正かつ容易に成形することができる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本発明の流体搬送用ホースの製造方法は、未加硫の内面ゴム層を複数層からなる補強層群で被覆し、前記補強層群の外側にスポンジゴムからなる帯状材料を螺旋状に巻き付けて複数積層し、更に未加硫のカバーゴム層で被覆してホース本体を形成し、前記ホース本体を加硫する流体搬送用ホースの製造方法において、前記帯状材料の巻き付け端部を層間でホース長手方向にずらして階段状にし、前記階段状となった帯状材料の段部に未加硫の発泡ゴムを巻き回した後に、前記カバーゴム層で被覆し、加硫により前記未加硫の発泡ゴムを発泡させて前記帯状材料の巻き付け端部と前記カバーゴム層との間の前記空隙を埋めることを特徴とするものである。

本発明の流体搬送用ホースの製造方法によれば、浮力層を形成する帯状材料の巻き付け端部を層間でホース長手方向にずらして階段状にし、それら帯状材料の段部に未加硫の発泡ゴムを巻き回した後にカバーゴム層で被覆するようにしたので、加硫により発泡した発泡ゴムが、帯状材料の巻き付け端部とカバーゴム層との間の空隙を埋めるので、浮力層のテーパー形状を適正かつ容易に成形することができる。

上記の未加硫の発泡ゴムの加硫後における体積が、カバーゴム層と帯状材料の巻き付け端部との間に形成される空隙の体積と同一になるようにすることが望ましい。

そのようにすることで、更にテーパー形状を適正なものとすることができる。

発泡ゴムは複数積層するように巻き回すことが望ましい。そのようにすることで、発泡ゴムの量を容易に調整することができる。

また、巻き回された発泡ゴムのホース径方向の断面形状が、矩形又は直角三角形となるようにすることが望ましい。そのようにすることで、発泡ゴムを段部の角に設置することができるので、作業性を向上することができる。

また、本発明の製造方法により製造された流体搬送用ホースは、浮力層を形成する帯状材料の巻き付け端部が層間でホース長手方向にずらして階段状にされると共に、その階段状となった帯状材料の段部とカバーゴム層との間に発泡ゴムが充填され、充填された発泡ゴムが帯状材料の巻き付け端部とカバーゴム層との間の空隙を埋めるので、浮力層のテーパー形状が適正かつ容易に成形される。

本発明の製造方法により製造された流体搬送用ホースの端部における断面図である。図１に示すＸ部の製造工程を説明する拡大断面図である。図２の次の製造工程を説明する拡大断面図である。図３の次の製造工程を説明する拡大断面図である。図４の次の製造工程を説明する拡大断面図である。図５の次の製造工程を説明する拡大断面図である。発泡ゴムのホース径方向の断面形状の例を示す断面図であって、（ａ）は矩形となる場合を、（ｂ）は直角三角となる場合を、それぞれ示す。流体搬送用ホースの端部の内部構造の例を示す断面図である。図８に示すＹ部の従来の製造方法を説明する拡大断面図である。図９の次の製造工程を説明する拡大断面図である。

図１は、本発明の製造方法により製造された流体搬送用ホースの端部構造を示す。

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２を取り付けたものであり、ホース本体１の構造は、円筒状の内面ゴム層３とカバーゴム層４との間に、内側カーカス層５、ワイヤ補強層６、外側カーカス層７及び浮力層８を順に積層したものとなっている。

接続金具２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２ａと、このニップル部２ａの外端に溶接された環状のフランジ部２ｂとから構成されている。

ホース本体１の内面ゴム層３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。内側カーカス層５は、ホース軸方向にバイアスに配列した有機繊維コードからなる補強層を、層間でコードが互いに交差するように複数積層した補強層群として構成されており、それらの補強層の一部が接続金具２の固定リング９の近傍において固定ワイヤ１０にてターンバックされている。この内側カーカス層５は、ホース本体１に主として軸方向の強度と適度な可撓性を付与する。

ワイヤ補強層６は、金属ワイヤを所定のピッチで内側カーカス層５の外周に螺旋状に巻き回すことにより構成され、ホース本体１に主に周方向の強度を付与すると共に、ホース本体１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本体１の潰れを防止する。

外側カーカス層７は、内側カーカス層５と同様に、ホース軸方向にバイアスに配列した有機繊維コードからなる補強層を、層間でコードが互いに交差するように複数積層した補強層群として構成されている。

浮力層８は、主にスポンジゴムから構成され、ホース本体１に浮力を与えるものである。

なお、流体搬送用ホースの用途及び性能により、外側カーカス層７を設けない場合もある。

このホース本体１の端部（Ｘ部）は接続金具２のフランジ部２ｂに向けて、ホース外径が小さくなるようなテーパー形状となっている。

このようなホース本体１の端部のテーパー形状を成形する製造方法を、図２〜７を基にして以下に説明する。

まず、マンドレル１１の外周に接続金具２のニップル部２ａを外挿し、それらマンドレル１１又はニップル部２ａの上に未加硫の内面ゴム層３、内側カーカス層５、ワイヤ補強層６及び外側カーカス層７を順に積層する（図２）。

次に、加硫後のスポンジゴムからなる帯状部材１２を、その巻き付け端部１３が層間でホース長手方向へ階段状にずれるようにして複数積層する（図３）。例えば、厚さ３０ｍｍの帯状材料を、層間で６０〜８０ｍｍの範囲でずれるようにして複数積層する。

なお、このとき、帯状材料１２の巻き付け端部１３におけるコーナー部の頂点１４を結んだ円錐状の仮想面１５が、所望のテーパー形状と一致するように帯状材料１２同士をずらすことが好ましい。

次に、帯状材料１２の巻き付け端部１３の段部１６に、未加硫の発泡ゴム１７を巻き回す（図４）。なお、最下段の段部１３の斜め下方の外側カーカス層７表面にも未加硫の発泡ゴム１７を巻き回すようにする。

そして、仮想面１５に沿って未加硫のカバーゴム層４を被覆した（図５）後に、ホース本体１を加硫する。この加硫により、帯状材料１２が一体化して浮力層８を形成すると共に、発泡ゴム１７が発泡して帯状材料１２の巻き付け端部１３とカバーゴム層４との間の空隙１８を埋めるので、適正なテーパー形状を得ることができる（図６）。なお、図６に示すように、加硫後にマンドレル１１は抜き取ることになる。

このように流体搬送用ホースを製造するようにしたので、スポンジゴムからなる帯状部材１２の巻き付け端部１３を斜めに切断する作業が不要となると共に、テーパー形状を確実に規定できるため、ホース本体１の端部における浮力層８のテーパー形状を、適正かつ容易に成形することができる。

また、帯状材料１２の切断屑の発生がなくなるため、帯状材料１２を有効利用して製造コストを低減することが可能となる。

発泡ゴム１７については、発泡したときにカバーゴム層４と帯状材料１２の巻き付け端部１３との間の空隙１８を丁度埋めることができるように、あらかじめ巻き付ける量を決定しておくことが望ましい。そのような発泡ゴム１７の量は、発泡ゴム１７の材料特性（発泡倍率など）、流体搬送用ホースの寸法仕様及び加硫条件などから容易に求めることができる。

また、発泡ゴム１７の形状は特に限定するものではないが、帯状材料１２に巻き回したときのホース径方向の断面形状が、矩形（図７（ａ））や直角三角形（図７（ｂ））となるようにすれば、段部１６の角に設置できるので、作業性を向上することができる。また、図４に示すように、発泡ゴム１７を複数積層させて巻き回すことで、発泡ゴム１７の量を容易に調整することができる。

本発明の流体搬送用ホースの製造方法及び流体搬送用ホースの用途は、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の製造に好ましく適用され、特に沖合のタンカーと陸部の備蓄タンク等との間の洋上で石油を搬送するフローティングマリンホースに好適に用いることができる。

１ホース本体
２接続金具
３内面ゴム層
４カバーゴム層
５内側カーカス層
６ワイヤ補強層
７外側カーカス層
８浮力層
９固定リング
１０固定ワイヤ
１１マンドレル
１２帯状部材
１３巻き付け端部
１４頂点
１５仮想面
１６段部
１７発泡ゴム
１８空隙

Claims

未加硫の内面ゴム層を複数層からなる補強層群で被覆し、前記補強層群の外側にスポンジゴムからなる帯状材料を螺旋状に巻き付けて複数積層し、更に未加硫のカバーゴム層で被覆してホース本体を形成し、前記ホース本体を加硫する流体搬送用ホースの製造方法において、
前記帯状材料の巻き付け端部を層間でホース長手方向にずらして階段状にし、前記階段状となった帯状材料の段部に未加硫の発泡ゴムを巻き回した後に、前記カバーゴム層で被覆し、加硫により前記未加硫の発泡ゴムを発泡させて前記帯状材料の巻き付け端部と前記カバーゴム層との間の前記空隙を埋めることを特徴とする流体搬送用ホースの製造方法。
前記未加硫の発泡ゴムの加硫後における体積が、前記カバーゴム層と前記帯状材料の巻き付け端部との間に形成される空隙の体積と等しくなるようにした請求項１に記載の流体搬送用ホースの製造方法。
前記発泡ゴムを複数積層するように巻き回した請求項１又は２に記載の流体搬送用ホースの製造方法。
前記巻き回された発泡ゴムのホース径方向の断面形状が、矩形又は直角三角形である請求項１〜３のいずれかに記載の流体搬送用ホースの製造方法。
前記未加硫の内面ゴム層を、マンドレルの外周に巻き付けてから前記複数層からなる補強層群で被覆すると共に、前記加硫後のホース本体から前記マンドレルを抜き取るようにした請求項１〜４のいずれかに記載の流体搬送用ホースの製造方法。
前記マンドレルを接続金具のニップル部に挿入した後に、前記ニップル部と前記マンドレルとの外周に前記未加硫の内面ゴム層を巻き付ける請求項５に記載の流体搬送用ホースの製造方法。
前記流体搬送用ホースが石油搬送用のフローティングマリンホースである請求項１〜６のいずれかに記載の流体搬送用ホースの製造方法。