JP7162912B2 - 移送フィルムを用いた強化プラスチックパイプの連続製造装置及び製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、移送フィルムを用いた強化プラスチックパイプの連続製造装置及び製造方法に関し、より詳細には、ガラス繊維をフィラメントワインディング工法によって外周面に巻き付けて強化プラスチックパイプに成形するベースモールドの外周面に、長手方向に設定の速度で移動する移送フィルムを密着して配置し、移動する移送フィルムと共に成形される強化プラスチックパイプを前方に移動させることによって、切れることなく所望の長さの強化プラスチックパイプを連続的に製造できるようになされた移送フィルムを用いた強化プラスチックパイプの連続製造装置及び製造方法に関する。

繊維強化プラスチック（Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ、ＦＲＰ）とは、連続した繊維又は短繊維で補強されたプラスチックをいい、腐食に対する抵抗性が高く、単位重量当たりの強度が鋼材などの既存の建設材料に比べて大きく、重量が小さいので施工が容易であり、メンテナンスコストが小さいので半永久的であるという利点がある。

これによって、最近の建設分野では、構造材料として強化プラスチックを様々な用途に活用しており、強化プラスチックで製造された管は、耐食性に優れるので、半導体工場の空調施設であるダクトに多く使用されており、建築構造物の柱、水中橋脚及び一般の橋脚、海洋構造物、地盤補強用杭、水路用パイプなどに使用されている。

強化プラスチックパイプの生産工法には２種類があり、第一にフィラメントワインディング（Ｆｉｌａｍｅｎｔ ｗｉｎｄｉｎｇ）工法、及び第二に遠心力を用いた製作工法である。

フィラメントワインディング工法は、連続するガラス繊維を樹脂に含浸させて円筒状の型に螺旋方向に巻き付ける方式をいい、遠心力を用いた製作方式は、コンクリートヒューム管のように、樹脂と短繊維（ｃｈｏｐｐｅｄ ｆｉｂｅｒ）が円筒の中で遠心力によって成形される方法である。

ＦＲＰ材料は、ガラス繊維の配置方向及び量に応じて強度特性が異なる異方性材料であり、ガラス繊維の連続性もまた、強度特性に影響を及ぼす主な影響因子となる。

一方、このような強化プラスチック（Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ、ＦＲＰ）の中でＧＲＰパイプ（ｇｌａｓｓ－ｆｉｂｅｒ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｐｌａｓｔｉｃ ｐｉｐｅ）（以下、「強化プラスチックパイプ」と称する）は、フィラメントワインディング工法を用いて製造される。

図１を参照して、一般のフィラメントワインディング工法によって強化プラスチックパイプを製造する装置を説明すると、以下の通りである。

従来の装置は、図示のように、多数個の供給リール１１０、整列部１２０、樹脂供給槽１３０、含浸ローラ１４０、糸間隔調節部１５０、ガイド棒１６０、耐摩耗材供給装置１７０、及びマンドレル１８０を含む。

複数本又は布の形態のガラス繊維素材１０１を樹脂槽１３０に移送させ、この樹脂槽１３０に入っている樹脂が素材１０１に含浸されるようにし、樹脂が含浸された複数本のガラス繊維素材１０１は、回転するマンドレル１８０に巻き付けられてパイプの形状をなす。

そして、マンドレルの形状に応じて円形のパイプ形状を有する強化プラスチックパイプＰは、ヒーターなどの硬化手段によって硬化して完全な強化プラスチックパイプＰとして生産される。

しかし、このような方式は、予め設定されたマンドレルの長さの分だけのパイプの製造が可能であり、その長さが制限されざるを得ない。

これによって、必要な長さの強化プラスチックパイプＰを製造するためには、生産された２つ以上のパイプを連結して使用するか、または所望の長さのマンドレルを作製せざるを得ず、これによって作製されたパイプは、衝撃や曲げによって容易に割れたり、折れたりする欠点が発生し、パイプの先端と先端とを連結するのに追加のコストが多くかかるという問題点が発生する。

これを補完するために、連続的に強化プラスチックパイプＰを生産するための装置が提案されている。

連続的に前進回転する型の上にガラス繊維と合成樹脂が予め含浸されて常温又は高温で硬化を行うことで生産する方法である。

連続式フィラメントワインディング工法は、主に、工業用である灌漑水路用パイプ、発電設備冷却用パイプ、上下水道用パイプなどに使用するために用いられる。

図２を参照して、連続式フィラメントワインディング工法を用いる装置の一例として、スチールバンド２１０を用いた装置を提示する。

モータ２２０によって駆動されるドライブシャフト２３０にスチールバンド２１０を巻き付け、スチールバンド２１０上に製造されるパイプとの離型のためのフィルム（図示せず）を覆った後、ガラス繊維、合成樹脂、充填材、繊維補強材などを硬化させる。

硬化後にはスチールバンド２１０を分離してパイプを完成する。

スチールバンド２１０は、ドライブシャフト２３０の中空内部に沿ってリターンする方式で連続的に強化プラスチックパイプを製造するようになる。

しかし、このような従来のスチールバンド２１０を用いた製造装置は、その構造が複雑であり、スチールバンド２１０に十分な張力が掛からない場合、スチールバンド２１０間に重なる現象が発生して作業が止まるという問題を有するようになる。

そして、このような従来のスチールバンド２１０を用いたパイプの製造装置は、スチールバンドの円滑な移動のために円形のパイプしか製造できないという問題を有する。

また、長さが長くなるほど、スチールバンド２１０とフィルムとの摩擦により変位が発生してしまい、成形される強化プラスチックパイプＰの厚さが不均一になるという問題を有する。

これによって、その構造が簡単であると共に、一定の厚さ及び強度を有する強化プラスチックパイプを安定的かつ連続的に製造できる装置及び方法が要求されているのが現状である。

本発明は、上述した問題点を解決するために案出されたもので、ベースモールドの外周面に、長手方向に設定の速度で移動する移送フィルムを密着して配置し、移動する移送フィルムと共に成形された強化プラスチックパイプを前方に移動させることによって、切れることなく所望の長さに強化プラスチックパイプを連続して製造できるようになされた移送フィルムを用いた強化プラスチックパイプの連続製造装置及び製造方法を提供することをその目的とする。

上記のような目的を達成するために、本発明に係る移送フィルムを用いた強化プラスチックパイプの連続製造装置は、回転するベースモールドの外周面に、樹脂含浸されたガラス繊維をフィラメントワインディング工法によって巻き付け、硬化させることで、設定による長さの強化プラスチックパイプを連続的に製造する装置である。

このために、移送フィルムを用いた強化プラスチックパイプの連続製造装置は、長さを有し、前端及び後端が開口された中空の管状であって、フレーム部によって支持され、駆動部によって設定による回転速度で回転する軸管と；円形、多角及び楕円を含む様々な断面形状のいずれか１つの外周面を有する管状であって、軸管を中心軸として軸管と一体状に回転するベースモールドと；ベースモールドの長手方向の外周面を覆い、後方から前方に密着して巻き付けられ、前方に密着した一端がベースモールドの前端縁部位から軸管の前端側の開口された中空に引き込まれて後端に通過する移送フィルムを供給しながら、軸管３０と同一に回転する移送フィルム供給部と；軸管の後方に位置し、中空を通過した移送フィルムの端部を掴み、設定による速度で後方に強制的に引き出して、ベースモールドの外周面に密着した移送フィルムを設定による速度で前方に移動させる移送フィルム引出部とを含む。

これによって、ベースモールドの外周面に密着した移送フィルムの前方への移動に伴い、フィルム上にワインディングされて成形された強化プラスチックパイプを前方に移動させながら連続的に製造する。

一方、必要に応じて、移送フィルムを含むベースモールドの外周面を側方から螺旋状に覆って巻き取られるベースフィルムを供給するベースフィルム供給部をさらに含む。

そして、必要に応じて、ベースモールドは、外周面に摩擦を低減するための空気又は潤滑液が流入できるように多数個の打抜き穴を形成する。

また、必要に応じて、ベースモールドは、その長手方向における少なくとも前方部位が設定による角度を有するようにテーパー加工したことを特徴とする。

一方、移送フィルムと接触するベースモールドの先端縁及び軸管の先端縁は、フィルムが滑るようにラウンド面を形成することが好ましい。

そして、必要に応じて、ベースモールドは、中心軸の方向にテーパーされた傾斜角を有するように先端から長手方向に延びた多数個のテーパー台と、テーパー台の上部に移送フィルムを支持して軸管の中空側に導く複数個のガイドプーリとで構成したフィルムガイド部材をさらに含む。

そして、フィルムガイド部材は、多数個のテーパー台を連結して支持する円形の支持板と、移送フィルムを押さえて離脱を防止するガイドリングとをさらに含む。

一方、必要に応じて、ベースモールドの前方側の下部に、回転するベースモールドを支持する終端受け部をさらに含んで構成する。

そして、移送フィルム引出部は、噛み合うギア歯を用いて移送フィルムを噛ませて引っ張る一対の移送ギア、または移送フィルムを巻き取って引っ張る巻取棒を含んで構成した実施例を有することができる。

一方、ベースモールドの一側に、ベースモールドと同じ速度で回転しながら、フィルムの上部にベースモールドの長手方向の外周面を覆うガラス繊維マットを供給するガラス繊維マット供給部をさらに含んで構成する。

一実施例として、ガラス繊維マット供給部は、ベースモールドの後方側の一側に供給部の動力を受けてベースモールドと同じ速度で回転する支持台と、支持台に支持され、ガラス繊維マットが巻き取られた多数個の巻き取りロールとを含んで構成する。

一方、上述による移送フィルムを用いた強化プラスチックパイプの連続製造装置を用いて強化プラスチックパイプを連続的に製造する方法は、以下の通りである。

ベースモールドの長手方向の外周面に、後方から前方に密着して移送フィルムを巻き付け、前方側の移送フィルムの一端をベースモールドの前端縁から軸管の前端側の開口された中空に引き込ませて後端を通過するように位置する横方向移送フィルム密着ステップと；軸管及びベースモールドを設定による速度で回転させながら、軸管の中空を通過した移送フィルムの端部を掴み、設定による速度で後方に強制的に引き出して、ベースモールドの外周面に密着した移送フィルムを前方に移動させる移送フィルム強制移動ステップと；移送フィルムが外周面に密着したベースモールドの側方から、樹脂含浸されたガラス繊維をベースモールドの外周面に巻き付けて強化プラスチックパイプとして積層成形し、成形された強化プラスチックパイプは移送フィルムによって前方に連続して移動するガラス繊維ワインディング成形ステップと；ガラス繊維ワインディング成形ステップを経て移動した強化プラスチックパイプを、硬化手段を用いて硬化させる硬化ステップと；硬化ステップを経た強化プラスチックパイプを、カッティング手段を用いて設定による長さに切断して分離するパイプの切断及び分離ステップとを含んでなる。

一方、必要に応じて、移送フィルム密着ステップを経たベースモールドの外周面を側方から螺旋状に覆ってベースフィルムを巻き取る縦方向ベースフィルム密着ステップをさらに含んでなる。

そして、必要に応じて、成形される強化プラスチックパイプの長手方向の引張強度を高めることができるように、ガラス繊維ワインディング成形ステップは、フィルムの上部に移送フィルムと同一にガラス繊維マットをベースモールドの長手方向の外周面に覆う過程を含んでなる。

このように、本発明に係る移送フィルムを用いた強化プラスチックパイプの連続製造装置及び製造方法は、ベースモールドの外周面に、長手方向に設定の速度で移動する移送フィルムを密着して配置し、移動する移送フィルムと共に成形される強化プラスチックパイプを前方に移動させることによって、切れることなく所望の長さに強化プラスチックパイプを連続製造することができる効果を有する。

また、軸管を中心軸として回転するベースモールドの形状を、円形、多角または楕円を含む様々な断面形状の形態に必要に応じて構成できるので、様々なサイズ及び形態の強化プラスチックパイプを製造することができる効果を有する。

また、軸管に結合するベースモールドの大きさに応じて、生産者が望む様々な大きさの直径を有する強化プラスチックパイプを生産することができる効果を有する。

そして、構造が単純であるので組み立て及び生産が容易であり、製品単価を下げることで製品の競争力を高めることができる効果を有する。

従来技術による強化プラスチックパイプの製造装置を示す概略的な図である。 従来技術による強化プラスチックパイプの製造装置を示す概略的な図である。 本発明の一実施例に係る移送フィルムを用いた強化プラスチックパイプの連続製造装置を示す概略的な図である。 図３による移送フィルムを用いた強化プラスチックパイプの連続製造装置の強化プラスチックパイプの製造工程を示す概略的な図である。 図４Ａにおいて長手方向のガラス繊維マットを含む強化プラスチックパイプの製造工程を示す概略的な図である。 本発明に係る移送フィルムを用いた強化プラスチックパイプの連続製造装置に適用したベースモールドの一実施例を示す概略的な図である。 本発明に係る移送フィルムを用いた強化プラスチックパイプの連続製造装置に適用した移送フィルム引出部を示す概略的な図である。 本発明に係る移送フィルムを用いた強化プラスチックパイプの連続製造装置に適用したベースモールドの他の実施例を示す概略的な図である。 本発明に係る移送フィルムを用いた強化プラスチックパイプの連続製造装置による強化プラスチックパイプの製造方法を示す概略的なフローチャートである。

本発明は、最良の形態として、回転するベースモールド４０の外周面に、樹脂含浸されたガラス繊維３をフィラメントワインディング工法によって巻き付け、硬化させることで、設定による長さの強化プラスチックパイプＰとして連続製造する装置であって、
長さを有し、前端及び後端が開口された中空の管状であって、フレーム部１０によって支持され、駆動部２０によって設定による回転速度で回転する軸管３０と；
円形、多角及び楕円を含む断面形状のいずれか１つの外周面を有する管状であって、前記軸管３０を中心軸として軸管３０と一体状に回転するベースモールド４０と；
前記ベースモールド４０の長手方向の外周面を覆い、後方から前方に密着して巻き付けられ、前方に密着した一端が前記ベースモールド４０の前端縁部位から前記軸管３０の前端側の開口された中空に引き込まれて後端に通過する移送フィルム５１を供給しながら、前記軸管３０と同一に回転する移送フィルム供給部５０と；
前記軸管３０の後方に位置し、中空を通過した移送フィルム５１の端部を掴み、設定による速度で後方に強制的に引き出して、前記ベースモールド４０の外周面に密着した移送フィルム５１を設定による速度で前方に移動させる移送フィルム引出部６０とを含み；
前記ベースモールド４０の外周面に密着した移送フィルム５１の前方への移動に伴い、フィルム上にワインディングされて成形された強化プラスチックパイプＰを前方に移動させながら連続的に製造することを特徴とする移送フィルムを用いた強化プラスチックパイプの連続製造装置を提示する。

また、最良の形態として、移送フィルムを用いた強化プラスチックパイプの連続製造装置を用いて強化プラスチックパイプを連続的に製造する方法であって、
ベースモールド４０の長手方向の外周面に、後方から前方に密着して移送フィルム５１を巻き付け、前方側の移送フィルム５１の一端をベースモールド４０の前端縁部位から軸管３０の前端側の開口された中空に引き込ませて後端を通過するように位置する横方向移送フィルム密着ステップ（Ｓ１）と；
前記軸管３０及びベースモールド４０を設定による速度で回転させながら、軸管３０の中空を通過した移送フィルム５１の端部を掴み、設定による速度で後方に強制的に引き出して、ベースモールド４０の外周面に密着した移送フィルム５１を前方に移動させる移送フィルム強制移動ステップ（Ｓ２）と；
前記移送フィルム５１が外周面に密着したベースモールド４０の側方から、樹脂含浸されたガラス繊維３をベースモールド４０の外周面に巻き付けて強化プラスチックパイプＰとして積層成形し、成形された強化プラスチックパイプＰは移送フィルム５１によって前方に連続して移動するガラス繊維ワインディング成形ステップ（Ｓ３）と；
前記ガラス繊維ワインディング成形ステップ（Ｓ３）を経て移動した強化プラスチックパイプＰを、硬化手段４を用いて硬化させる硬化ステップ（Ｓ４）と；
前記硬化ステップ（Ｓ４）を経た強化プラスチックパイプＰを、カッティング手段５を用いて設定による長さに切断して分離するパイプの切断及び分離ステップ（Ｓ５）とを含んでなることを特徴とする移送フィルムを用いた強化プラスチックパイプの連続製造方法を提示する。

［発明を実施するための形態］
以下では、添付の図面を参照して、本発明に係る移送フィルムを用いた強化プラスチックパイプの連続製造装置及び製造方法の好ましい実施例について詳細に説明する。

そして、本発明を説明するに当たって、上部又は上方は、製造装置が設置された床面から高さを有する部分又はその方向を示すものとし、下部又は下方は、これと反対の部分又はその方向を示すものとして説明する。

また、前端又は前方は、製造装置によって強化プラスチックパイプが成形されて移動する方向又はその部分を示すものとし、後端又は後方は、これと反対の方向又はその部分を示すものとして説明する。

また、長手方向は、強化プラスチックパイプが成形されて移動する方向を異なって称するものとして説明する。

また、本発明を説明するに当たって、関連する公知の機能あるいは構成についての具体的な説明は、本発明の要旨を不明瞭にすることを避けるために省略する。

図示のように、本発明に係る移送フィルムを用いた強化プラスチックパイプの連続製造装置１は、回転するベースモールド４０の外周面に、樹脂含浸されたガラス繊維３の材質をフィラメントワインディング工法によって巻き付け、硬化させることで、設定による長さの強化プラスチックパイプＰを連続的に製造する装置である。

そして、強化プラスチックパイプＰを、円形、多角または楕円を含む様々な断面形状で形状に拘らずに連続的に製造できるようにする。

このために、ベースモールド４０の外周面に、長手方向に設定の速度で移動する移送フィルム５１を密着して配置し、移送フィルム５１が移動するに伴って、同一に強化プラスチックパイプＰが前方に移動できるように構成することを特徴とする。

具体的には、本発明に係る移送フィルムを用いた強化プラスチックパイプの連続製造装置１は、大きく、設定による回転速度で回転する軸管３０と、軸管３０と一体状に回転し、強化プラスチックパイプＰの形状を決定するベースモールド４０と、軸管３０と同一に回転しながら移送フィルム５１を供給する移送フィルム供給部５０と、移送フィルム５１を後方に強制的に引き出す移送フィルム引出部６０とを含んでなる。

このとき、上述の構成要素は、必要に応じた位置に様々なフレームで構成したフレーム部１０に支持され、製造装置１は、軸管３０、移送フィルム供給部５０及び移送フィルム引出部６０などの作動のために動力を提供する駆動部２０を一側に含む。

また、図示していないが、各構成要素の動作の統合制御のために、電気的に接続された制御パネル（図示せず）を含んで構成する。

まず、図３及び図４Ａ、４Ｂを参照して、本発明に係る移送フィルムを用いた強化プラスチックパイプの連続製造装置１をより詳細に説明すると、以下の通りである。

まず、軸管３０は、長さを有し、前端及び後端の入口部の部分が開口された中空の管形状を有する。

このとき、軸管３０は、フレーム部１０、より具体的にはメインフレーム１１と軸管支持フレーム１２によって、床面から高さを有する位置に支持され、駆動部２０によって、制御に従って設定による回転速度で回転する。

一実施例として、駆動部２０は、モータ２１及び減速機２２を含む。

そして、モータ２１によって回転する駆動スプロケット２３にチェーン２４を連結し、チェーン２４は、軸管３０の後端に形成された被動スプロケット３１に連結されて、駆動部２０のモータ２１の回転速度に応じて軸管３０を回転させる。

このとき、軸管を支持する支持フレーム１２には、軸管３０の回転を支持するベアリングを含む。

一方、ベースモールド４０は、外周面の形状に応じて強化プラスチックパイプＰの形状を決定するもので、軸管３０を中心軸として軸管３０と一体状に回転するように構成する。

このとき、ベースモールド４０は、円形、又は、必要に応じて多角、楕円を含む様々な断面形状のいずれか１つの外周面を有する管状である。

また、ベースモールド４０は、図７を参照すると、必要に応じて、多数の支持台を用いて構成したモールド支持ホルダ４５によって軸管３０からの幅を設定することができ、これは、すなわち、生産者の選択に応じて様々な直径及びサイズの強化プラスチックパイプＰを作製できることを意味する。

一方、再び図３及び図４Ａ、４Ｂを参照すると、移送フィルム供給部５０は、ベースモールド４０の長手方向の外周面を覆い、後方から前方に密着するように配置する移送フィルム５１を供給する。

好ましくは、移送フィルム供給部５０は、ベースモールド４０の後方側又は軸管３０に一体状に位置した支持台５３と、支持台５３に間隔を置いて位置し、移送フィルム５１が巻き取られた多数個の巻き取りロール５２とを含んで構成する。

これによって、移送フィルム供給部５０は、軸管３０及びベースモールド４０と同じ速度で回転するようになり、巻き取りロール５２から繰り出された移送フィルム５１は、フィルムガイド５４によって押され、ベースモールド４０の外周面に長手方向に密着しながら覆うようになる。

一方、ベースモールド４０の前方に密着した移送フィルム５１の一端は、ベースモールド４０の前端縁部位から、軸管３０の前端側の開口された中空に引き込まれて後端に通過する。

通過した移送フィルム５１は、上述の移送フィルム引出部６０によって強制的に後方に引き出される。

一方、移送フィルム５１は複数個が連続的に位置し、好ましくは、ベースモールド４０の外周面の全部を覆うことができるように配置する。

但し、移送フィルム５１は、後述でフィラメントワインディング工法によって成形された強化プラスチックパイプＰを前方に移動させることができれば、ベースモールド４０の外周面に隣り合う移送フィルム５１と間隔を有して配置できることは勿論である。

一方、図５の（ａ）を参照すると、移送フィルム５１と接触するベースモールド４０の先端縁及び軸管３０の先端縁は、フィルムの滑りが容易なようにラウンド面を形成する。

そして、図５の（ｂ）を参照すると、移送フィルム５１の移動を容易にし、摩擦力を減らすように、ベースモールド４０は、前端側にフィルムガイド部材４２をさらに含んで構成することができる。

フィルムガイド部材４２は、ベースモールド４０の外周面に沿って前方に移動する強化プラスチックパイプＰの妨げにならないように構成する。

一実施例として、フィルムガイド部材４２は、ベースモールド４０の中心軸の方向にテーパーされた傾斜角を有するように、先端から間隔を有して長手方向に延びた多数個のテーパー台４２ａと、テーパー台４２ａの上部に移送フィルム５１を支持して軸管３０の中空側に導く複数個のガイドプーリ４２ｂとを含んで構成する。

一方、必要に応じて、フィルムガイド部材４２は、多数個のテーパー台４２ａを連結して支持する円形の支持板４２ｃと、移送フィルム５１を押さえて離脱を防止するガイドリング４２ｄとを含んで構成する。

ガイドリング４２ｄは、金属材質又は綱を用いることができる。

一方、再び図３及び図４Ａ、４Ｂを参照すると、移送フィルム引出部６０は、軸管３０の後方に位置し、軸管３０の中空を通過した移送フィルム５１の端部を掴み、制御によって設定による速度で後方に強制的に引き出す。

これによって、ベースモールド４０の外周面に密着した移送フィルム５１は、後方から前方に設定による速度で移動するようになる。

このような移送フィルム引出部６０は、移送フィルム５１の端部を引っ張ることができれば、様々な構造及び構成を適用できることは勿論である。

一実施例として、図６の（ａ）を参照すると、移送フィルム引出部６０は、噛み合うギア歯６１ａを用いて移送フィルム５１を噛ませて引っ張る一対の移送ギア６１を含んで構成する。

一対の移送ギア６１は、フレーム部１０の引出部支持フレーム１３によって支持され、駆動モータによって設定された速度で回転する回転軸に結合されて、設定による速度で回転しながら、集められた移送フィルム５１を後方に引っ張るようになる。

一方、移送フィルム引出部６０によって端部が噛み込まれた状態で引き出される集められた移送フィルム５１は、移送フィルム引出部６０に一端が固定された状態であるため、軸管３０とベースモールド４０の回転によって、移送フィルム引出部６０に集められて固定された端部から捩れるようになり、単一の綱の形態となる。

引っ張られた綱の形態の移送フィルム５１は、集められて別途に処理する。

一方、図６の（ｂ）を参照すると、他の実施例として、移送フィルム引出部６０は、綱の形態の移送フィルム５１を巻き取って引っ張る巻取棒６２を含む構造を有する。

このとき、巻取棒６２は、フレーム部１０の引出部支持フレーム１３によって支持され、駆動モータによって設定された速度で回転しながら、移送フィルム５１を後方に引っ張りながら巻き取るようになる。

上述したように構成した本発明に係る移送フィルムを用いた強化プラスチックパイプの連続製造装置１は、ベースモールド４０の外周面に後方から前方に長手方向に巻き付けられながら密着した移送フィルム５１を前方に移動させることによって、フィルム上にガラス繊維３がフィラメントワインディング工法によって巻き付けられて成形された強化プラスチックパイプＰを共に前方に移動させることで、連続的にパイプを製造する。

一方、再び図３及び図４を参照すると、本発明に係る移送フィルムを用いた強化プラスチックパイプの連続製造装置１は、移送フィルム供給部５０の前方の一側に、移送フィルム５１を含むベースモールド４０の外周面を側方から螺旋状に覆って巻き取られるベースフィルム７１を供給するベースフィルム供給部７０をさらに含んで構成する。

上述したように、移送フィルム５１は、多数個の間隔を有して位置した移送フィルム供給部５０の巻き取りロール５２から繰り出されて、ベースモールド４０の外周面を後方から前方に長手方向に沿って密着して巻く。

このとき、移送フィルム５１のみでベースモールド４０の外周面を覆うように構成してもよいが、より安定したベースモールド４０と強化プラスチックパイプＰとの分離移動を容易にするために、上述のベースフィルム７１をベースモールド４０の外周面に軸方向に巻き取る。

ベースフィルム供給部７０は、移送フィルム供給部５０と同一の構造を有し、但し、ベースモールド４０の側方にフレーム部１０によって定められた位置に固定された状態で配置される。

ベースフィルム７１の使用状態を説明すると、以下の通りである。

まず、ベースフィルム７１の端部を、テープなどを用いて、前方に移動する移送フィルム５１の一側に固定させる。

そして、軸管３０とベースモールド４０は回転しながら、移送フィルム５１は移送フィルム引出部６０によって後方に強制的に引き出され、ベースモールド４０の外周面に密着した移送フィルム５１は、軸管３０とベースモールド４０の回転によって回転しながら前方に移動する。

このとき、移送フィルム５１の一側に端部が固定されたベースフィルム７１も、ベースフィルム供給部７０から繰り出されてベースモールド４０の外周面を軸方向に巻くようになる。

このとき、移動する移送フィルム５１によって、ベースフィルム７１は、ベースモールド４０の外周面を螺旋状に覆って全体を囲む。

これによって、ベースモールド４０の外周面は、ベースフィルム７１と移送フィルム５１によって、ガラス繊維３が巻き付けられて成形された強化プラスチックパイプＰと分離されて位置する。

一方、再び図３を参照すると、ベースモールド４０は、移送フィルム５１又はベースフィルム７１との外周面の摩擦を減らす構造を有する。

必要に応じて、外周面に潤滑液を添加して、フィルムが容易に滑り移動できるようにする。

このための実施例として、必要に応じて、ベースモールド４０は、外周面に間隔を有して多数個の打抜き穴４１を形成した構造を有する。

上述の打抜き穴４１を介して、フィルムとモールドの外周面との間に空気又は潤滑液を流入し、摩擦力を低減する。

一方、他の実施例として、移送フィルム５１の移動が容易なように、ベースモールド４０は、後方から前方の長手方向に設定の角度を有するように、その長手方向における少なくとも前方部位がテーパー加工した管形状を有することができる。

このような設定の角度は、０°以上１°以下であることが好ましい。

１°を超える場合、移送フィルム５１が過度にテーパーされた外周面に沿って移動するため、成形される強化プラスチックパイプの内径の変化が生じる恐れがある。

一方、再び図３、図４及び図９を参照すると、ベースモールド４０の前方側の下部に、回転するベースモールド４０を支持する終端受け部８０をさらに含む。

このとき、終端受け部８０は、ベースモールド４０の下部を支える支持ローラ８２とフレーム支持台８１を含んで構成する。

また、必要に応じて、ベースモールド４０の長手方向に沿って位置移動が可能な構造を有することができることは勿論である。

一方、再び図４Ａ、４Ｂを参照すると、本発明に係る強化プラスチックパイプの連続製造装置１は、ベースモールド４０の前方に成形された強化プラスチックパイプＰを硬化させる硬化手段４と、硬化した強化プラスチックパイプＰを設定による長さに切断するカッティング手段５とをさらに含んでなる。

上述したように、本発明に係る移送フィルムを用いた強化プラスチックパイプの連続製造装置１は、ベースモールド４０の長手方向に覆って巻かれる移送フィルム５１と側方から螺旋状に巻かれるベースフィルム７１の上部にガラス繊維３を積層して強化プラスチックパイプＰを連続して製造するようになる。

一方、再び図４Ｂを参照すると、このように製造する強化プラスチックパイプＰの長手方向の引張強度をさらに高めることで、パイプの現場での使用時の折れ及び反りを防止できるように、ガラス繊維マット３－１をさらに含むように製造する。

このために、ベースモールド４０の一側に、ベースモールド４０と同じ速度で回転しながら、フィルムの上部にベースモールド４０の長手方向の外周面を覆うガラス繊維マット３－１を供給するガラス繊維マット供給部９０をさらに含んで構成する。

このようなガラス繊維マット３－１は長手方向に位置し、積層されるガラス繊維３と共に樹脂硬化しながら強化プラスチックパイプＰを構成するようになる。

一方、このようなガラス繊維マット供給部９０は、一実施例として、ベースモールド４０の後方側の一側に供給部２０’の動力を受けてベースモールド４０及び軸管３０と同期化されて同じ速度で回転する支持台９３と、支持台９３に支持され、ガラス繊維マット３－１が巻き取られた多数個の巻き取りロール９１とを含んで構成する。

このとき、供給部２０’は、軸管を回転させる供給部２０とギヤボックス又はチェーンなどによって連結された構成要素であるか、または別途の動力モータを有する別途の動力伝達システムの供給部２０’であってもよい。

次に、図３、図４Ａ、４Ｂ及び図８を参照して、本発明に係る移送フィルムを用いた強化プラスチックパイプの連続製造装置を用いた強化プラスチックパイプの連続製造方法を説明すると、以下の通りである。

まず、強化プラスチックパイプの連続製造方法は、大きく、横方向移送フィルム密着ステップ（Ｓ１）と、移送フィルム強制移動ステップ（Ｓ２）及びガラス繊維ワインディング成形ステップ（Ｓ３）と、硬化ステップ（Ｓ４）、次いで、パイプの切断及び分離ステップ（Ｓ５）を含んでなる。

そして、必要に応じて、縦方向ベースフィルム密着ステップ（Ｓ６）をさらに含む。

まず、横方向移送フィルム密着ステップ（Ｓ１）は、円形、多角及び楕円を含む様々な断面形状のいずれか１つの外周面を有するベースモールド４０の長手方向の外周面に、後方から前方に密着して移送フィルム５１を巻き付ける工程である。

このとき、前方側の移送フィルム５１の一端をベースモールド４０の前端縁部位から軸管３０の前端側の開口された中空に引き込んで後端に通過するように位置させる。

好ましくは、移送フィルム５１は、ベースモールド４０の外周面を全体的に覆うことができるようにする。

次に、移送フィルム強制移動ステップ（Ｓ２）は、移送フィルム引出部６０を用いて移送フィルムの端部を後方に強制的に引き出して移動させる工程である。

軸管３０とベースモールド４０は、駆動部２０によって、設定による速度で回転する。

このとき、軸管３０の中空を通過した移送フィルム５１の端部を、移送フィルム引出部６０を用いて掴み、設定による速度で後方に強制的に引き出す。

これによって、ベースモールド４０の外周面に密着した移送フィルム５１は、前方に強制的に移動する。

次いで、ガラス繊維ワインディング成形ステップ（Ｓ３）は、公知のフィラメントワインディング工法によってベースモールド４０の外周面に樹脂含浸されたガラス繊維３を巻き付けて積層させ、強化プラスチックパイプＰとして成形する工程である。

好ましくは、このようなガラス繊維ワインディング成形ステップ（Ｓ３）は、上述の移送フィルム強制移動ステップ（Ｓ２）と共に行われる。

具体的には、移送フィルム５１が外周面に密着したベースモールド４０は、駆動部２０によって、軸管３０と共に設定による速度で回転する。

そして、一般的に知られているように、ベースモールド４０の側方から、樹脂含浸されたガラス繊維３がフィラメントワインディング工法によってベースモールド４０の外周面に巻き付けられて積層され、積層されたガラス繊維３は強化プラスチックパイプＰとして成形製作される。

ベースモールド４０は、ガラス繊維３が時間の経過に伴ってある程度自然硬化できるほどの速度で回転し、このような回転速度は、設定に応じて制御可能である。

一方、フィラメントワインディング工法による強化プラスチックパイプＰの成形製作は公知の技術であって、具体的な説明は、本発明の要旨を不明瞭にすることを避けるために省略する。

但し、本発明の移送フィルムを用いた強化プラスチックパイプの連続製造方法では、成形される強化プラスチックパイプＰの長手方向の引張強度を高めることで、現場での使用時の折れや反りを防止する過程を含む。

このために、ガラス繊維ワインディング成形ステップ（Ｓ３）は、フィルムの上部に移送フィルム５１と同一にガラス繊維マット３－１をベースモールド４０の長手方向の外周面に覆う過程を含んでなる。

このように、ガラス繊維マット３－１が長手方向に位置し、ガラス繊維３が側方から巻き取られることによって、製造される強化プラスチックパイプＰは、引張強度がより一層高くなる。

成形された強化プラスチックパイプＰは、ベースモールド４０の外周面で移送フィルム５１によって前方に連続して強制的に移動され、これと同時に、後方でガラス繊維３は、連続的に移動する強化プラスチックパイプＰと連続してベースモールド４０の外周面に巻き取られることで、強化プラスチックパイプＰとして積層成形される。

次いで、硬化ステップ（Ｓ４）は、ガラス繊維ワインディング成形ステップ（Ｓ３）を経て移動した強化プラスチックパイプＰを、硬化手段４を用いて硬化させる工程である。

このような硬化手段４として、時間の経過に伴う自然な硬化方式、または自然風を用いた硬化方式、または熱器具などを用いた強制的な硬化方式が適用され、混合して使用できることは勿論である。

次いで、パイプの切断及び分離ステップ（Ｓ５）は、硬化ステップ（Ｓ４）を経た強化プラスチックパイプＰを、カッティング手段５を用いて、設定による長さに切断して分離する工程である。

これを通じて、強化プラスチックパイプＰは、ベースモールド４０の外周面の形状に応じて、円形、多角及び楕円を含む様々な断面のいずれか１つの形状の管形状を有し、設定による長さの管として完成される。

一方、上述したように、移送フィルム密着ステップ（Ｓ１）を経たベースモールド４０の外周面を側方から螺旋状に覆ってベースフィルム７１を巻き取る縦方向ベースフィルム密着ステップ（Ｓ６）をさらに含んでなる。

ベースフィルム７１は、ベースモールド４０の外周面とガラス繊維３とを完全に分離する離型紙の役割を果たし、移送フィルム５１の前方への移動に伴い、ベースモールド４０の外周面を囲みながら螺旋状に巻き取られて前方に移動する。

そして、好ましくは、ガラス繊維３の巻回によって成形された強化プラスチックパイプＰと共に前方に移動する。

このような本発明の移送フィルムを用いた強化プラスチックパイプの連続製造方法は、ガラス繊維３の積層成形によって成形される強化プラスチックパイプＰを、移送フィルム５１を用いて前方に連続して移動させることによって、所望の長さの強化プラスチックパイプＰを容易に連続して製造することができる。

以上で説明した本発明は、発明の属する技術分野における通常の知識を有する者にとって、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で様々な置換、変形及び変更が可能であるので、上述した実施例及び添付の図面に限定されるものではない。

Claims (11)

1. 回転するベースモールド（４０）の外周面に、樹脂含浸されたガラス繊維（３）をフィラメントワインディング工法によって巻き付け、硬化させることで、設定による長さの強化プラスチックパイプ（Ｐ）として連続製造する装置であって、
   長さを有し、前端及び後端が開口された中空の管状であって、フレーム部（１０）によって支持され、駆動部（２０）によって設定による回転速度で回転する軸管（３０）と、
   円形、多角及び楕円を含む断面形状のいずれか１つの外周面を有する管状であって、前記軸管（３０）を中心軸として軸管（３０）と一体状に回転するベースモールド（４０）と、
   前記ベースモールド（４０）の長手方向の外周面を覆い、後方から前方に密着して巻き付けられ、前方に密着した一端が前記ベースモールド（４０）の前端縁部位から前記軸管（３０）の前端側の開口された中空に引き込まれて後端に通過する移送フィルム（５１）を供給しながら、前記軸管（３０）と同一に回転する移送フィルム供給部（５０）と、
   前記軸管（３０）の後方に位置し、中空を通過した移送フィルム（５１）の端部を掴み、設定による速度で後方に強制的に引き出して、前記ベースモールド（４０）の外周面に密着した移送フィルム（５１）を設定による速度で前方に移動させる移送フィルム引出部（６０）とを含み、
   前記ベースモールド（４０）の外周面に密着した移送フィルム（５１）の前方への移動に伴い、フィルム上にワインディングされて成形された強化プラスチックパイプ（Ｐ）を前方に移動させながら連続的に製造することを特徴とする、移送フィルムを用いた強化プラスチックパイプの連続製造装置。
2. 前記移送フィルム（５１）を含むベースモールド（４０）の外周面を側方から螺旋状に覆って巻くベースフィルム（７１）を供給するベースフィルム供給部（７０）を含んで構成したことを特徴とする、請求項１に記載の移送フィルムを用いた強化プラスチックパイプの連続製造装置。
3. 前記ベースモールド（４０）は、外周面にフィルムとの摩擦を低減するための空気又は潤滑液が流入できるように多数個の打抜き穴（４１）を形成したことを特徴とする、請求項１に記載の移送フィルムを用いた強化プラスチックパイプの連続製造装置。
4. 前記ベースモールド（４０）は、その長手方向における少なくとも前方部位が設定による角度を有するようにテーパー加工したことを特徴とする、請求項１に記載の移送フィルムを用いた強化プラスチックパイプの連続製造装置。
5. 前記ベースモールド（４０）は、
   中心軸の方向にテーパーされた傾斜角を有するように先端から長手方向に延びた多数個のテーパー台（４２ａ）と、前記テーパー台（４２ａ）の上部に移送フィルム（５１）を支持して軸管（３０）の中空側に導く複数個のガイドプーリ（４２ｂ）とで構成したフィルムガイド部材（４２）をさらに含んで構成したことを特徴とする、請求項１に記載の移送フィルムを用いた強化プラスチックパイプの連続製造装置。
6. 前記移送フィルム引出部（６０）は、
   噛み合うギア歯（６１ａ）を用いて移送フィルム（５１）を噛ませて引っ張る一対の移送ギア（６１）、または移送フィルム（５１）を巻き取って引っ張る巻取棒（６２）を含んで構成したことを特徴とする、請求項１に記載の移送フィルムを用いた強化プラスチックパイプの連続製造装置。
7. 前記ベースモールド（４０）の一側に、
   前記ベースモールド（４０）と同じ速度で回転しながら、フィルムの上部にベースモールド（４０）の長手方向の外周面を覆うガラス繊維マット（３－１）を供給するガラス繊維マット供給部（９０）をさらに含んで構成したことを特徴とする、請求項１に記載の移送フィルムを用いた強化プラスチックパイプの連続製造装置。
8. 前記ガラス繊維マット供給部（９０）は、
   ベースモールド（４０）の後方側の一側に供給部（２０’）の動力を受けて前記ベースモールド（４０）と同じ速度で回転する支持台（９３）と、
   前記支持台（９３）に支持され、ガラス繊維マット（３－１）が巻き取られた多数個の巻き取りロール（９１）とを含んで構成したことを特徴とする、請求項７に記載の移送フィルムを用いた強化プラスチックパイプの連続製造装置。
9. 請求項１～８のいずれか１項の移送フィルムを用いた強化プラスチックパイプの連続製造装置を用いて強化プラスチックパイプを連続的に製造する方法であって、
   ベースモールド（４０）の長手方向の外周面に、後方から前方に密着して移送フィルム（５１）を巻き付け、前方側の移送フィルム（５１）の一端をベースモールド（４０）の前端縁部位から軸管（３０）の前端側の開口された中空に引き込ませて後端を通過するように位置する横方向移送フィルム密着ステップ（Ｓ１）と、
   前記軸管（３０）及びベースモールド（４０）を設定による速度で回転させながら、軸管（３０）の中空を通過した移送フィルム（５１）の端部を掴み、設定による速度で後方に強制的に引き出して、ベースモールド（４０）の外周面に密着した移送フィルム（５１）を前方に移動させる移送フィルム強制移動ステップ（Ｓ２）と、
   前記移送フィルム（５１）が外周面に密着したベースモールド（４０）の側方から、樹脂含浸されたガラス繊維（３）をベースモールド（４０）の外周面に巻き付けて強化プラスチックパイプ（Ｐ）として積層成形し、成形された強化プラスチックパイプ（Ｐ）は移送フィルム（５１）によって前方に連続して移動するガラス繊維ワインディング成形ステップ（Ｓ３）と、
   前記ガラス繊維ワインディング成形ステップ（Ｓ３）を経て移動した強化プラスチックパイプ（Ｐ）を、硬化手段（４）を用いて硬化させる硬化ステップ（Ｓ４）と、
   前記硬化ステップ（Ｓ４）を経た強化プラスチックパイプ（Ｐ）を、カッティング手段（５）を用いて設定による長さに切断して分離するパイプの切断及び分離ステップ（Ｓ５）とを含んでなることを特徴とする、移送フィルムを用いた強化プラスチックパイプの連続製造方法。
10. 前記移送フィルム密着ステップ（Ｓ１）を経たベースモールド（４０）の外周面を側方から螺旋状に覆ってベースフィルム（７１）を巻き取る縦方向ベースフィルム密着ステップ（Ｓ６）をさらに含んでなることを特徴とする、請求項９に記載の移送フィルムを用いた強化プラスチックパイプの連続製造方法。
11. 前記ガラス繊維ワインディング成形ステップ（Ｓ３）は、
    フィルムの上部に移送フィルム（５１）と同一にガラス繊維マット（３－１）をベースモールド（４０）の長手方向の外周面に覆う過程を含んでなることを特徴とする、請求項９に記載の移送フィルムを用いた強化プラスチックパイプの連続製造方法。

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