JPH0542607A - 複合長尺体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 長尺体コアのまわりに線状体を浮いたりする
ことなく確実に巻き付けて堅固な補強層を形成すると共
に、長尺の複合長尺体を能率よく製造する。 【構成】 矩形断面形状の樹脂含浸強化繊維束１８ａか
らなる線状体１０を成形金型２６に通して、その線状体
１０を、あらかじめその中心軸を中心として、海底ケー
ブルや流体輸送用可とう性複合管のような複合長尺体の
一部を構成する長尺体コアへの巻き付け方向と同一方向
に略同一ピッチで回転させて、ひねり成形しておき、そ
の後その線状体を長尺体コアのまわりに巻き付けて補強
層を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、海底ケーブル
や流体輸送用可とう性複合管のような外力や内圧力を受
ける複合長尺体を補強する目的で、この長尺体コアに断
面形状が矩形（正方形を含む）である線状体を螺旋状に
巻き付けて補強層を形成する複合長尺体の製造方法の改
良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】海底ケーブルや流体輸送用可とう性複合
管といった複合長尺体は、張力を受けたり、外傷を受傷
したり、また流体輸送用可とう性複合管はさらに内圧力
を受けるので、この複合長尺体を製造する際、これを補
強するために金属や繊維強化プラスチックの条の如き線
状体を長尺体コアのまわりに巻き付けて補強層を形成す
ることが行われている。この線状体は長尺体外径のコン
パクト化や耐磨耗特性のために矩形断面形状の線状体が
使用されることがある。

【０００３】従来の技術では、これらの線状体を、一旦
直線状に加工して成形し、被巻付け物である長尺体コア
のまわりに螺旋状に巻き付けて補強層を形成している。
またあらかじめ線状体を長尺体コアの外径が巻き径とな
るよう螺旋状に成形加工しておき、長尺体コアに巻き付
けて補強層を形成することも考えられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前者の従来の
技術では、線状体の巻付け過程で、この線状体を十分に
螺旋状に成形することができないため、巻き付け後、線
状体が直線状に戻るように作用し、線状体が長尺体コア
から浮いたり、線状体が相互に乗り上げたりすることが
ある。特にこの傾向は線状体が繊維強化プラスチックや
高強度鋼から作られている場合に顕著である。従って、
そのような線状体を長尺体コアのまわりに巻き付けて補
強層を形成した複合長尺体は張力のバランスがくずれる
といった現象により、十分な特性を発揮することができ
ず、使用中に早期に破壊を起こすことがあった。

【０００５】また後者の従来の技術では、線状体を螺旋
状に加工したあと、長尺製造のためにボビン等に一旦巻
き取る必要があり、このとき線状体の螺旋形状が崩れた
り、また螺旋形状が崩れないように曲げ径を大きく取れ
ば、ボビン等への巻取り量が減少し、製造能率の低下を
引き起こしたり、さらに螺旋形状への線状体の成形加工
自体かなり高度な技術を要するといった問題点がある。

【０００６】本発明の目的は、上記の欠点を回避し、線
状体が浮いたりすることなく、これを線状体のまわりに
確実に巻き付けて堅固な補強層を形成すると共に、長尺
の複合長尺体を能率よく製造することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、長尺体コアのまわりに矩形断面形状の
線状体を螺旋状に巻き付けて補強層を形成する複合長尺
体の製造方法において、前記線状体をあらかじめその中
心軸を中心として、長尺体コアへの巻付け方向と同一方
向に略同一ピッチで回転させて、ひねり成形しておき、
その後前記長尺体コアのまわりに巻き付けることを特徴
とする構成を備えている。

【０００８】

【作用】このように、巻付け物である矩形断面形状の線
状体をあらかじめその中心軸を中心として、長尺体コア
への巻付け方向と同一方向に略同一ピッチで回転させ
て、ひねり成形しておき、これを被巻付け物である長尺
体コアのまわりに巻き付けることにより、線状体の面が
常時被巻付け物である長尺体コアに無理なく均一に接触
し、線状体は長尺体コアに密着して巻き付けられる。

【０００９】従って、線状体の浮きがなくなるため、線
状体が補強体として確実に機能し、堅固な補強層を形成
することができる。またひねり成形された線状体は直線
状であるためかさばらず、容易かつ多量にボビン等に巻
き取ることが可能となり、これを長尺体コアのまわりに
巻き付けて長尺の複合長尺体を能率よく製造することが
できる。

【００１０】

【実施例】本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明
する。図１は本発明に係わる複合長尺体の製造方法の工
程の一部を示し、図１に基づき、海底ケーブルや流体輸
送用可とう性複合管のような複合長尺体を補強する目的
で長尺体コアのまわりに巻き付けるべき線状体を、あら
かじめひねり成形する方法を具体的に説明する。

【００１１】すなわち、この線状体１０をひねり成形す
るには、先ず多数のボビン１２から繰り出される多数本
の強化繊維１４を押えローラ１６により集合し、これら
を束ねて所定の矩形断面形状に整え、強化繊維束１８と
する。次にこの強化繊維束１８を、樹脂２０が充填され
た樹脂含浸槽２２に通すことにより樹脂を含浸させ、絞
りローラ２４で過剰の樹脂を絞り取り、線状体１０の基
本構成である樹脂含浸強化繊維束１８ａとする。

【００１２】次にこの樹脂含浸強化繊維束１８ａを所定
の矩形状の成形孔部を有する成形金型２６内に一定の線
速で通過させる。一方、この金型２６をモータ２７によ
り前記強化繊維束１８ａの中心軸を中心に一定の回転速
度で回転させる。金型２６の回転方向及び回転速度は、
線状体１０を長尺体コアのまわりに巻き付ける方向と同
一方向及び略同一ピッチとなるよう設定された回転速度
とする。これにより前記強化繊維束１８ａに長尺体コア
への巻付け方向に略同一ピッチのひねりを付与して成形
することができる。また成形金型２６は加熱されている
ので、樹脂含浸強化繊維束１８ａは、この加熱された金
型２６を通過することにより、前記強化繊維束１８ａの
中心軸を中心にその面が一定のピッチで回転するように
ひねり成形されると共に加熱固化し、ひねり形状が維持
される。このように線状体１０にあらかじめ所定のひね
り成形を施した後に、これを金型２６と同一方向、同一
速度で回転するボビン２８に巻き取る。

【００１３】なお、線状体１０の走行速度（線速）を一
定に保つために、金型２６とボビン２８との間に、金型
２６と同方向、同速度で同期して回転駆動される引取機
（図示せず）を設けることが好ましい。

【００１４】強化繊維１４は一般的にはガラス繊維、ア
ラミド繊維や炭素繊維が使用されるが、ボロン繊維や金
属繊維が用いられることもある。また樹脂は熱硬化性樹
脂であるエポキシ樹脂が一般的であるが、ポリエチレン
やポリアミド樹脂等熱可塑性樹脂が使われることもあ
り、このときには金型２６は冷却される。

【００１５】次に、図２に基づき、長尺体コア３４のま
わりへの線状体１０の巻付け方法を説明する。すなわ
ち、前記したように線状体１０にあらかじめひねり成形
を施した後、これを巻き付けた複数のボビン２８を撚合
せ機３０のケージ３２に搭載し、被巻付け物である長尺
体コア３４をその繰り出しボビン３６から繰り出し、ケ
ージ３２に搭載された複数のボビン２８より繰り出され
る複数の前記線状体１０を、この長尺体コア３４のまわ
りに撚口金３８で巻き付け（撚合せ）て補強層を形成
し、必要によりプラスチックシース等の外層を施し、海
底ケーブルや流体輸送用可とう性複合管等の複合長尺体
４０を製造する。

【００１６】本発明の具体例を説明すると、線状体１０
として幅１０mm厚さ５mmの矩形断面形状を有するガラス
繊維強化プラスチック束（線状体）をピッチ６２０mmで
面が巻付け方向と同一方向に一回転するようにあらかじ
めひねり成形し、外径１０００mmのボビン２８に巻き取
った。次にこれらの複数のボビン２８を図２に示すよう
な撚合せ機３０に搭載し、長尺体コア３４として外径１
２０mmのプラスチックパイプ（長尺体）に巻付け角約３
０°で巻き付けた。このようにひねり成形された矩形断
面形状の線状体は、浮きや乗り上げがなく、プラスチッ
クパイプによくなじんでいた。

【００１７】一方、比較例として外径が１２０mmのプラ
スチックパイプに幅１０mm厚さ５mmの矩形断面形状を有
するガラス繊維強化プラスチック（線状体）をひねり成
形させずに巻付け角約３０°で巻き付けた。この場合ガ
ラス繊維強化プラスチックの先端は、巻付け時にバイン
ドし、巻付け後後端をバインドしなければ、ガラス繊維
強化プラスチックはゆるむことが確認され、なじみが悪
く、実用に供し得るものではなかった。

【００１８】さらに幅１０mm厚さ５mmの矩形断面形状を
有する繊維強化プラスチック（線状体）を、ピッチ６２
０mmで一回転するようにひねり成形したものを、巻付け
径１０００mm巻付け幅８００mmのボビン２８に巻き付け
たところ、２０００ｍ以上巻き付けることが可能である
ことが確認できた。

【００１９】また比較例として幅１０mm厚さ５mmの矩形
断面形状を有する繊維強化プラスチックを内径１１０mm
ピッチ約６００mmの螺旋状に成形し、これを巻付け径１
０００mm、巻付け幅８００mmのボビン２８に巻き付けた
ところ、約３００ｍしか巻き付けることができなかっ
た。

【００２０】本発明の実施例では線状体として繊維強化
プラスチック材について例示したが、それ以外に例えば
熱処理や炭素量等を増加させた高強度鋼等の硬くもろい
線状体についても同じ様な結果が得られており、本発明
はこれら金属材料についても有用である。また複合長尺
体の使用状態等によっては補強層を形成する材料は１本
であっても差し支えない。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、前記したように巻付け
物である矩形断面形状を有する線状体をあらかじめその
中心軸を中心として、長尺体コアへの巻付け方向と同一
方向に略同一ピッチで回転させて、ひねり成形してお
き、その後被巻付け物である長尺体コアのまわりに巻き
付けて補強層を形成するので、矩形断面形状の線状体の
面がいつも被巻付け物に無理なく均一に接触して、その
線状体が浮き上がることがなく、補強層として確実に巻
き付けることができ、堅固な補強層を形成することが可
能となる。さらにこの線状体はひねり成形しても直線状
を保つため、容易かつ多量にボビンに巻き取ることがで
き、途中接続の手数が省け、長尺の複合長尺体を能率よ
く製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で使用する線状体の形成方法を示す説明
図である。

【図２】前記線状体の長尺体コアの巻付け方法を示す説
明図である。

【符号の説明】

１０ 線状体 １８ａ 樹脂含浸強化繊維束 ２６ 成形金型 ３４ 長尺体コア ４０ 複合長尺体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長尺体コアのまわりに矩形断面形状の線
   状体を螺旋状に巻き付けて補強層を形成する複合長尺体
   の製造方法において、前記線状体をあらかじめその中心
   軸を中心として、長尺体コアへの巻付け方向と同一方向
   に略同一ピッチで回転させて、ひねり成形しておき、そ
   の後前記長尺体コアのまわりに巻き付けることを特徴と
   する複合長尺体の製造方法。