JPH0241456A - 網状管状体より補強された構築物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ａ）発明の技術分野 本発明は構築物の補強材、又はそれのみを組み合せるこ
とによっても構築物となり得る網状構造の筒形構造物を
製造するフィラメントワインディング装置に関する。

ｂ）ｆ＆来の技術及び解決しようとする問題点網状組織
を有する円筒又は多角筒は、峰等として古来作られてい
た。之等は幅狭の長い材料を筒の軸に対して斜めに組む
ことを主体としていて、軸に平行な成分はあっても斜交
部の変形を防ぐために一部に用いられるに過ぎなかった
。フィラメントワインディング法で作られる籠状の物も
従来は斜交する成分によって構成されていた。

網状筒体又はその組み合せによって立体的構造物を構成
しようとする時、この構造物を７トリツクス中に埋没さ
せて補強材として用いる場合にも、叉屯独の構造物とし
て用いる場合にも、構成する筒体は曲げ、引っ張り、圧
縮に強い抗力をもつことを要求される。曲げ等に対抗す
るためには軸方向に平行な成分が有効に働く、そのため
に軸方向に平行な成分を主体として構成された網状筒体
を経済的に製造することが必要になってきた。

Ｃ）問題点を解決するための手段 本発明人等はフィラメントワインディング法により、軸
方向成分を主とする網状円又は多角筒を経済的に製造ず
ろ装置を考案した。

（！ｌち端部に糸掛けピンを有する円又は多角形ドラム
にビンを利用してフィラメントを巻き付けるに際し、糸
案内がドラム軸と平行にトラバースする間、ドラムは回
転せず、トラバースがその端末にある時にドラムはピン
間隔の複数倍に相当する角度を回転し、トラバース間は
停止していてトラバースが反対側の端末に来た時トラム
に先の場合の反対の回転を行はしめる。ドラム上には端
末に於てビンの部分て周方向に、両端のビンの間に軸に
平行に、フィラメントが巻き付けられる。一定回数巻き
付けた後、トラバース端末に於けるトラムの回転を１−
ＩＪｉ数ピッチ分多く回転した後、同し操作を繰り返す
。この操作を繰り返し行えは、ドラム上に、左右のビン
の間を軸に平行に置かれた成分と、左右それぞれのビン
の位置でトラム周上に巻かれた円又は多角形の成分とよ
り成る層形が、フィラメントによって構成される。

これに続いてトラバース中にトラムを回転させ、１１−
ラバースに対して糸掛けピンのピッチの整数倍に相当す
る回転を行はせろことを繰り返せは、斜交するフィラメ
ントをその上に在くことがてきる。ＩＩＥ　ｂこの↑４
め成分は無くても層形な維持することはてざるので、捻
り力が全く働かない場合にはｔ４交フィラメントを省略
してもよい。

ドラム上に巻かれたフィラメントに、熱硬化性又は時効
硬化性樹脂を含浸させ、或は熱可塑性樹脂を粉末法等に
よって付着させておいて熱処理するなとの方法を用いて
樹脂によって固化せしめれば、層形の円又は多角筒形の
網状構造体が得られる。ドラムから之を取り出すには、
糸掛けピンを引き抜き、ドラムを筒体から外せばよい。

この筒体は軸方向に平行なフィラメント成分を主とし、
之等を筒の端部にある周方向の成分によって結合した粗
目の強固な網状の構造体である。

この筒体を補強材等として便はうとする場合、−本でも
利用できるが、之を数本まとめて使用すれば、色々な形
状を形成して必要な形に組み立て得るばかりでなく、相
互に補強し合うので極めて強固な構造体を構成すること
ができる。多数の筒体なまとめ、之を周囲から紐等によ
って結束し、或は数本の筒体を貫通するボルトによって
締める等の手段によって、壁状又は塔状の構造を作るこ
とができるが、更に筒体を直交又は斜交して組み立てれ
ば複雑な構造物を造ることができる。

本発明に於ては、更にフィラメントワインディングされ
た上に加工して、屈み立てに便利な形態をイ４与する方
法を考案した。

ｄ）図面による説明 第１図は巻き１４けｌ・ラムと糸掛けピンの関係を示す
。中心軸１ｆｉ：有する巻きイ」けトラム２上に、ビン
３が植え付けてあり、ビン；３は着脱可能或はドラム因
に引き込み可能である。第２図は本発明の装置の正面図
である。巻き付けられるフィラメント６を供給・するた
め、糸巻き５とトラバース、７１があって４はドラムに
沿って左右動する。或は↓は移動せず！・ラムが軸７苫
に沿−〕で左右動じてもよい。トラム上にフィラメント
の一端を固定し、トラムを回転し或はトラバースを運動
させると、フィラメントはドラム上に巻き付けられる。

即ちトラムを停ｄ二しトラバースをトラムの左より台に
移動せしめ、トラバースが右のビンの位置を通過した後
、トラムをビンのピッチのＲＩＩＡＪ分に相当ｒろ角度
だけ回転して再びトラムを停止させ、トラバースを逆に
右より左にＦ多動させる。左のビンの（Ω置をビンが通
過してからドラムを而と逆の方向に同角度回転させる。

この運動を繰り返すとビンを回ってドラム上にフィラメ
ントが巻き付けられる。

数回之を繰り返した後ドラムの回転角度をピッチの１〜
ａ数倍増加して回し、その後は再び前と同し操作を繰り
返す。一定巻数毎にドラム回転を増した後は再び前と同
じ操作を繰り返すと、第３図に展開図を示す如く、軸方
向にビンのピッチに従って平行に並ぶフィラメントと、
両端のビンに沿ってドラム上を周回するフィラメントに
よる筒体が得られる。次ぎにトラバース運動とドラム回
転とを同時に、１トラバースに対し１ピッチ分の整数倍
ずつ回転させれば、その上に第４図に示す如き斜めの成
分のフィラメントを巻き付けることができる。　この操
作を適当に繰り返すことによって、ドラム上にフィラメ
ントによる軸方向の成分と、之に斜交する成分と、端部
に於ける円周成分によって構成された、各成分が必要な
太さを持つ網状筒形の構造体が得られる。フィラメント
を巻き付けるに当たって樹脂な含浸、塗着等の処理によ
って、フィラメントに付着させておき、フィラメント巻
き付け後、ビンを外し、ドラムを引き抜けば、フィラメ
ントによって構成された網状の円筒が得られろ。ドラム
を多角形にしておけば多角筒になる。　ビンを引き抜く
操作は、第５図にその一例を示す如き装置によってトラ
ム内部に引き込む方法を用いれば一挙に行うことができ
る。第５図に於てビンを支えるビン支持具１１は軸１の
上を軸に沿って動き得る輪８．９に支えられるリンクｌ
Ｏに支持されている。輪８と９の間隔を広げると支持具
１１は軸ｌに近づき、従ってビン；３はトラム円周内に
引き込まれる。

ビン及びドラムの表面に、テフロン加工その他の雛型処
理を施しておけば、樹脂硬化後にも成形された筒体から
引き抜くことは容易である。

ドラムにフィラメントを巻き付けるに当たって、先ず始
めに軸方向成分を巻き付けておけば、ドラム体には端部
とその上のビンさえあれば、同径の筒体を成形するので
、トラムの中央部は不要である。若し中央部が無いドラ
ムに始めに斜交部の成分を巻き付けれは、形成される面
は回転双曲面：こ相当する鼓形になる。この方法を利用
すれは内部に鼓状部を有する筒体を作ることができる。

更に前記した方法によって、均一断面形の筒体を先ず作
り、ビンを支持するドラム端部の距離を近つけて巻かれ
たフィラメントを緩めておいて、その上に斜交部の成分
を巻き付けると、始めに巻かれた成分の中央部は内側に
圧迫されて、第６図に示す如き鼓形の筒体を作ることが
できる。この鼓形の筒体は、筒体な斜交させて組み合せ
て複雑な構造物を作ろうとする時に用いて便利である。

巻き付けるフィラメントは一本に限ることはなく、数本
を数個のトラバースによって供給して製造の速さを大き
くすることができる。

更に又、フィラメントに塗布した樹脂が完全固化する前
に、外部より型を押し付けて凹部を成形することができ
る。

例えば第７図に示す如く、ドラム端部に凹部成形の内型
になる形状の型を２分して１２．１３とし、一方の型１
２をドラム端部に固定し、他方の内型１３を軸ｌの上に
固定しておく。フィラメント巻き付け後、外型１４を外
部より押し付けると共に、トラム端部２の軸上ての固定
を緩めて内型１３に近つぎ得るようにしてやれは、型に
相当する凹部を成形することができる。但し、筒体の左
右両端に凹部を加工する場合には、内型１３は外周を縮
小し冴る構造にして、成形品取り出しの邪魔にならない
ようにする必要がある。

第８図には上記の方法によって端に近く丸溝を作られた
四角筒体を示す。四角筒を積み上げた壁状構造に溝径に
相当する丸棒を挿入することができる。

更に下記の括弧内に述へる如き形状の凹部を加工してお
けは、同し形の凹部なもつ円筒体を互いに直交して積み
重ねることができるので、之を利用して校倉式の筒体の
結合物を組むことができる。

第９図はその四部の正面図、第１０図は側断面図、第１
１図は平面図である。

［両端部の周によって定められろ円筒の内部に於て、円
筒の中心よりその直径の１／／１以上の距離にあり、２
辺す、ｂ’が軸と平行で、他の２辺Ｃ９Ｃ′が軸と直角
である正方形ａと、ｂ、　ｌ）’よりａ面と４５°の角
度をなして始まり、ａ面に平行な直径の端付近に於て筒
体とｄ、ｄ’に於て交はる２面と、ｃ、ｃ’より始まり
ａ面と４δ°の角度をもって、上記のす、ｂ’より始ま
る面と反対の方向に向かい、筒体とｅ、ｅ’に於て交は
る２面と、正方形ａの対角線を通りａ面と直交する２面
ｆ、ｆ’とによって形成される鞍形面コト記の形状の凹
部な有する２本の円筒体は、直交して互いのａ面が接す
るように組み立てることができるので、この凹部な円筒
体の端の両側に加工して置けば、円筒体を井桁状に強固
に績むことことができる。直交せしめる相手の円筒体の
形状が決っている場合には、ｂｄｆによって決められろ
筒体の凹部の形を相手筒体の寸法に沿って変えてもよい
。叉この鞍形の形状に於て正方形を菱形として、円筒体
を直交以外の角度に絹み合せることも可能であるので、
多角形状を組み立てるよう応用することもてきる。

上記に於て正方形ａの位置に中心より円筒体の原形の１
／４以上の距離をもたせたのは、同径の物を数層組み立
てる場合、次の層の円筒体の外周がぶつかり、ａ面が密
着しなくなるのを避けるためである。相手の筒体の径が
異なるなと特殊の場合には、１／４直径以内の内部に入
ってもよい。

筒体が円ではない断面形状をもつ場合には、第１４図に
示す如く、積み重ねの方向を示す直線ｇに平行な直線が
筒断面によって切り取られる線分の内の最大のものｈを
上記円筒の直径に準じて取り扱い、積み重ねの方向ｇに
直角を保つ正方形又は菱形を鞍部として鞍形面を決めれ
ば、上記の円筒体と同しように直交、斜交しτ刊み立て
るための噛み合わせ四部を作ることができる。

四部を加工するには、その形状に相当する外型と内型を
用いる。内型はドラム軸上に予め固定しておいて、その
Ｌ；こフィラメントを巻く。フィラメント巻き付け後、
外型を外部より押し込む。成形の際フィラゾンＩ・が型
に沿って曲がり筒体の長さが縮まろうとするので、トラ
ム端部は軸上を自由に動き得るよう、その固定を緩めて
おく。凹部の形状が複雑である場合には、ビンを引き抜
いておいて、筒体端の周の形が変形することを許す方が
よい。

使用するフィラメントの材質によっては直角に曲げるこ
とが困難な場合がある。その場合には、正方形又は菱形
のみを設計溝りに、他の面は紹み合せろ相手と干渉しな
いことを条件として、任意に（１正して曲がりを緩和し
てもよい。

第１２図に示すのは、第９．１０．１１図の鞍形凹部を
、両端の両面に有する筒体を井桁状に組み合せた構造物
である。正方形ａの筒体中心よりの距離を１　／　４直
径より大きくすれば、並列する筒体の間に隙間ができる
。

第１３図は１２０°斜交の鞍形凹部を加工した筒体によ
って六角形に組み立てた構造物を示す。

鞍形凹部は図中ｒに示す如き菱形を基準として作られる
。構造物は噛み合い部に於て接着する、並列する筒体を
貫通するボルトによって結合する等の方法で相互間を結
合すれば、強固な構造物が得られろ。

ｅ）発明の効果 本発明の装置によって、両端の周とその間をつなぐ軸に
平行なフィラメント成分を主とする粗目の強固な網状筒
体を作ることが容易になり、之を基本として、繊維より
成るフィラメントによる強固な網状立体構造物を絹み立
てることが容易になった０ そのため、コンクリ−１＝　、プラスチックス等の補強
材として繊維を有効に利用することが出来るばかりでな
く、繊維による任はの形状の網状軽量構造物を作ること
ができるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置の巻き（寸はトラムと糸掛けピン
との関係を示す斜視図、第２図は本発明の装置の正面図
である。第３及び４図は製作された筒体の展開図であっ
て、第３図は軸平行のフィラメント成分によって構成さ
れたもの、第４図は平行成分と斜交成分とによって構成
されたものの例を示す。第５図は糸掛けピンを内部に引
き込む装置の一例、第６図は鼓形に成形された筒体を示
す。 第７図は筒体端部に溝状の凹部を加工するための内型及
び外型、第８図は四角筒に丸溝形の凹部を加工した例を
示す。 第９．１０及びｌ１図は鞍形凹部の形状を示す図であっ
て、第９図は正面図、第１０図は側断面図、第１１図は
平面図である。 第１２図は矩形状に筒体を組み上げた構造物の斜視図、
第１３図は六角形に筒体を組み上げることを説明する平
面図、第１４図は角筒体の組み上げを示す断面図である
。 図中の番号、記号の説明 １−Ｆラム軸　　・　　　　２−巻き付けドラム３−糸
掛けピン　　　　　４−トラバース５−系巻き　　　　
　　　６−フイラメンド７−ドラム端支持輪　　　８．
９−リンク支持輪１０−リンク　　　　　　１１−ピン
支持具１２．１３−内型　　　　１４−外型 ａ−正方形　　ｂ、ｂ−一正方形ａの辺（軸平行）ｃ、
ｃ−一正方形ａの辺（軸直角） ｄ、ｄ−、ｅ、ｅ　　−鞍形面の斜面が筒体を切るｆ、
ｆ’−正方形ａに直角な面 ｇ−筒体組上げ方向線 ｈ−組上げ方向の筒体最大厚ざ ｒ−菱形

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．フィラメントワインディング法によって網状円筒又
   は多角筒を製造する装置に於て、端部に着脱可能又は引
   き込み可能な糸掛けピンを有し、回転をプログラム制御
   し得るフィラメント巻き付けドラムと、トラバース装置
   を有することを特徴とする網状筒体の製造装置
2. ２．請求項１に於て巻き付けドラム回転のプログラム制
   御は、トラバースに対応し規定された位置に於ける停止
   、トラバース端部に於ける規定角度の回転、トラバース
   と共に行う規定角度の回転を含むことを特徴とする網状
   筒体の製造装置。
3. ３．巻き付けドラムが端部のみにドラム表面を有するこ
   とを特徴とする請求項１記載の網状筒体の製造装置
4. ４．請求項３に於て網状円筒又は多角筒表面に加工する
   凹部を加工するための内型をドラム軸上に、且つ之に対
   する外型をドラム外部に有することを特徴とする網状筒
   体の製造装置
5. ５．請求項４に於ける凹部が、正方形又は菱形を鞍部と
   する鞍形形状であることを特徴とする網状筒体の製造装
   置