JPH05508818A - 管状要素のまわりにストリップ材料の一つまたはそれ以上の層を巻く方法および装置 - 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】 管状要素のまわりにストリップ材料の一つまたはそれ以上の層を巻く方法および 装置本発明は、管状要素のまわりにストリップ材料の一つまたはそれ以上の層を 所定の張力の下で巻く方法において、各々の層に対して、管状要素が軸線方向に 移動せしめられ、そして緩衝リールが回転するように駆動される間に、ストリッ プ材料が該ストリップ材料を巻こうとする管状要素のまわりに配置された緩衝リ ールの内側から引き出され、また緩衝リールのまわりの回転ケーシング内に配置 されたクランプ手段が緩衝リールにストリップ材料の新しい緩衝部分が定期的に 供給される間に緩衝リール上に配置されたストリップ材料の端部を締めつける　 。

ために設けられており、新しい緩衝部分の供給前においては回転ケーシングが静 止状態に保たれ、前記端部が新しい１本のストリップ材料と連結装置により連結 され、緩衝リールにストリップ材料が補充され、そしてその後前記の新しい１本 のストリップ材料の端部がクランプ手段内で締めつけられ、そして回転ケーシン グが緩衝リール上のストリップ材料の最上層の速度と同じ速度で駆動され、そし て前記工程がストリップ材料の所望の層の数と同じ回数実施される方法に関する 。

このような方法は、管状の強化プラスチック物品を製造する方法および装置が記 載されたカナダ特許第７４８、８４３号明細書から知られており、この特許の場 合にはストリップがリールの内側から引き出されて、マンドレルのまわりに巻か れる。この場合には、リールはマンドレルのまわりに回転し、そしてマンドレル がリールの内側で軸線方向に前方に移動せしめられる。マンドレルのまわりに巻 かれるストリップは、完全に硬化していない固体樹脂でコーティングした配列さ れた繊維を含んでいる。ストリップが巻かれた後、樹脂が融解されて、繊維への 樹脂の完全な含浸が行われ、その後樹脂が硬化され、その結果強くかつ剛性の物 品が得られる。

しかしながら、上記の方法には、樹脂でコーティングされた繊維から製造された ストリップをリールに補充するために、マンドレルを停止しなければならず、そ して停止後、リール上に依然とし、て存在しているストリップの端部を新しい１ 本のストリップと連結しそしてストリップの巻きを継続しなければならないとい う大きい不利点がある。この巻き付けの間、リールの直径とマンドレルの直径と の差異のために、ストリップはマンドレル上に巻くためにリールの内側から引き 出されるよりも速い速度でリール上に巻かれる。リール上にストリップが最大限 まで巻かれる、すなわち新しい１本のストリップが端末に到達したときに、リー ルおよびマンドレルが停止される。新しいストリップの端部がリールのまわりの ケーシング内に締めつけられ、そして巻きが継続される。

それ故に、この方法ではリールにストリップを各々補充するためにマンドレルの 前方への移動を止めなければならないので、無限の長さの管にストリップを継続 して巻（ことは全（不可能である。

本発明の目的は、上記の不利点を解消することにあり、そしてこの目的のために 本発明は緩衝リール上に存在するストリップ材料の端部を新しい１本のストリッ プ材料の端部と連結する間、巻き工程が継続され、そしてこれらの二つの端部の 連結前では、クランプ手段を備えたケーシングが所定の期間緩衝リール上のスト リップ材料の最上層の速度よりも速い速度で回転するように駆動され、その後ク ランプ手段を備えたケーシングが停止され、緩衝リール上のストリップ材料の端 部が新しい１本のストリップ材料と連結され、そして緩衝リールにストリップ材 料が補充されることを特徴とするものである。

クランプ手段を備えたケーシングを緩衝リール上のストリップ材料の最上層の速 度よりも速い速度で所定の時間回転させることにより遊びが生じ、これは新しい １本のストリップ材料の端部を緩衝リール上のストリップ材料の端部と連結する ために必要な時間間隔を橋絡するために十分であるように選択可能である。本発 明によれば、原則として無限の長さの管状要素にストリップ材料の一つまたはそ れ以上の層を連続して供給することができる方法が提供される。この方法は、マ ンドレル上にいわゆる巻き管を形成するためにもまた管にストリップ材料の一つ またはそれ以上の巻かれた層を供給するためにも好適である。本発明による方法 は、管状要素のまわりにストリップ材料の一つまたはそれ以上の層を連続して巻 くことと、緩衝リールにストリップ材料をほぼ連続して補充することとを組み合 わせたものである。

この管状要素は好ましくは、熱可塑性材料から連続して押出される管である。本 発明による方法は、緩衝リールにストリップ材料を再補充するために、ストリッ プ材料の巻かれた闇を供給しようとする管を停止する必要が管を連続して押出す ことができ、そして管にストリップ材料の一つまたはそれ以上の巻かれた層を連 続して供給することができる。

管のまわりに巻かれたストリップ材料の複数の層を管の長さの一部分のみにわた って、そして特に管の端部において、相互に連結させるのが有利である。ストリ ップ材料の複数の層を管の長さの一部分のみにわたって連結することは、極めて 高い内圧および引張荷重に耐えることができかつ非常に大きい可撓性を有する管 が得られることを意味する。勿論、これらの層は、管に対してこれらの層がずれ ないように、そしておそらくは、はどけないようにするために、巻付けの間、こ れらの層は案内されなければならない。

特に管のまわりに巻かれ、そして相互に連結されたストリップ材料の層の組合わ せもまた、管の長さの一部分にわたって、そして好ましくは相互に連結された位 置において管と連結される。管のまわりに巻かれたストリップ材料の層の結合が それにより改良され、その結果管が改良される。このようにしてストリップ材料 の層が管に対してずれる危険性が阻止される。

このストリップ材料は、好ましくはプラスチックを含浸させてもよいしまたは含 浸させな（でもよい繊維ストリップから製造され、そしてさらに好ましくは、ポ リプロピレン含浸ガラス繊維ストリップから製造される。繊維ストリップは繊維 が明瞭に見えるストリップのみを意味しておらず、しかも例えば延伸プラスチッ クストリップ、金網ストリップまたは同様なストリップもまた好適であることは 明らかであろう。繊維ストリップにプラスチックを含浸させることにより、繊維 ストリップの強度が高められ、そして繊維ストリップに幾分かの弾性を付与して 所定の張力の下で巻くために有利になる。

ストリップ材料の複数の層を相互にかつ／または管と連結するための接着、溶接 等のような多くの技術が当業者に知られており、この技術は複数本のストリップ 材料を相互に連結するために使用することができる。

また本発明は、少なくとも巻かれるストリップ材料のための環状の緩衝リールと 、緩衝リールを回転駆動する駆動手段と、緩衝リールを通して管状要素を案内す る手段と、巻かれるストリップ材料の一端部を締めつけるクランプ手段を備えた ケーシングと、該ケーシングを回転駆動する駆動手段と、緩衝リール上のストリ ップ材料の端部と新しい１本のストリップ材料の端部とを一緒に連結する連結装 置からなる、本発明による方法を実施するための装置であって、ケーシングの駆 動手段が前記の二つの端部の連結前においては、ケーシングを所定の時間の間、 緩衝リール上のストリップ材料の最上層の速度よりも速い速度で駆動することが できるように制御可能であることを特徴とする装置に関する。

ストリップ材料のいくつかの層を管のまわりに恐らくは異なる巻付角度で巻くこ とができるようにいくつかのこのような装置を順次配置することができることは 言うまでもない。本発明による方法および装置は、マンドレルのまわりに巻かれ る巻き管、例えばガラス繊維強化エポキシ管を製造するためにも、また管、特に 連続して押出された熱可塑性管のまわりにストリップ材料の一つまたはそれ以上 の層を巻くためにも好適である。

本発明を添付図面について以下にさらに詳細に説明する。

第１図ないし第４図はこの工程の異なる段階における本発明による装置を示す。

添付図面においては、相当する部品は同じ符号で示しである。符号１はある量の ストリップ材料５が巻かれる一つの円内に配置された数個のローラ４からなる緩 衝リール３が設けられたフレーム２を備えた本発明による巻き装置全体を示す。

緩衝リール３の内部には、ガイドローラ６および予緊張ローラ７が配置されてい る。後者は管８のまわりに巻かれるストリップ材料５を所定の張力に保ちかつそ の巻付角度を設定する作用をする。符号９は緩衝リール３のまわりのストリップ 材料５の端部を締めつける目的のためのクランプ手段１０を備えた回転ケーシン グを示す。符号１２は新しい１本のストリップ材料の端部１３を緩衝リール３の まわりに巻かれたストリップ材料１１の端部と連結する連結装置の役目をする溶 接装置を示す。

符号１４は新しい１本のストリップ材料を収納したリールを示す。

さて、本発明による方法の一実施例を以下にさらに詳細に説明する。

第１図においては、管８のまわりにストリップ材料５の一つまたはそれ以上の層 を所定の張力において巻くために、リール１４からのストリップ材料５がケーシ ング９のクランプ手段１０を介して緩衝リール３の２個のローラ４の間に通され 、そしてガイドローラ６および予緊張ローラ７に沿って管８まで送られ、そして ストリップ材料５の端部が管８に固定される。

その後、緩衝リール３が矢印Ａの方向に回転され、それにより巻きが開始される 。それと同時に管８が軸線方向に移動せしめられ机この移動は例えば、管８を連 続して押出成形することにより行うことができる。緩衝リール３の直径が管８の 直径よりも大きいので、緩衝り一ル３を矢印Ａの方向に回転することにより、管 ８に巻（ために緩衝リール３の内側から送り出されるストリップ材料よりも多量 のストリップ材料５が緩衝リール３上に巻かれる。この操作の間、ケーシング９ は静止しており、そしてクランプ手段１０が開かれている。十分に多量のストリ ップ材料５が緩衝リール３上に巻かれたときに、クランプ手段１０が閉ざされ、 そして必要であればストリップ材料５がクランプ手段１０とリール１４との間で 切断される。

第２図においては、ケーシング９は緩衝リール３上に巻かれたストリップ材料５ の外側の層と同じ速度で駆動される。この駆動は絶対に必要というのではない。

その理由はケーシング９を例えばある程度の摩擦により自由に回転させることも でき、そしてケーシング９がそれ自体クランプ１０内に配置されたストリップ材 料により運ばれるからである。このとき管８には、より長い時間間隔にわたって 、ストリップ材料５の巻かれた層を供給することができる。

緩衝リール３上のある量のストリップ材料５が使い果たされ始めたときに、ケー シング９が第３図に示すように緩衝リール３上のストリップ材料の外側の層より も速い速度で駆動され、それによりある量のストリップ材料５が緩衝リール３の 外側から巻かれる。

その後、ケーシング９は第４図に示すように停止され、端部１１が新しい１本の ストリップ材料の端部１３と溶接装置１２により連結され、その後箪１図につい て説明した補充操作を繰り返すことができる。このサイクル全体は管８の軸線方 向の移動を中断する必要がな（、無限の回数繰り返すことができる。

緩衝リール３およびケーシング９の駆動装置は、添付図面に示していないが、す べての型式の駆動装置、例えば駆動ローラ、駆動ベルト、歯車駆動装置等を使用 することができる。

ケーシング９の速度を一時的に速くすることに起因する第３図に示したストリッ プ材料の遊びの量は、端部１１と端部１３とを連結するのに要する時間に左右さ れることは明らかであろう。

数個の本発明による装置を直列に配置して、ストリップ材料の異なる層をおそら くは異なる巻付角度で連続して巻きつけることができる。

本発明による装置および方法は、管のまわりにストリップ材料の一つまたはそれ 以上の層を所定の張力において巻くために特に好適であり、これらの層は相互に 管の長さの一部分のみにわたって連結され、そしておそらくは連結された組合わ せとして管の長さの一部分のみにわたって管８と連結される。このような管は大 きい可撓性を有しかつ高い内圧および引張荷重に耐えることができる。ストリッ プ材料の連続した層の巻付角度は、用途により選択することができる。

ｚ、・コ。

Ｅ、・２’。

要　約　書 管状要素（８）のまわりにストリップ材料（５）の一つまたはそれ以上の層を所 定の張力の下で巻（方法において、各々の層に対して、管状要素（８）が軸線方 向に移動せしめられ、そして緩衝リール（３）が回転するように駆動される間に 、ストリップ材料（５）が該ストリップ材料を巻こうとする管状要素（８）のま わりに配置された緩衝リール（３）の内側から引き出され、また緩衝リール（３ ）のまわりの回転ケーシング（９）内に配置されたクランプ手段（１０）が緩衝 リール（３）にストリップ材料の新しい緩衝部分が定期的に供給される間に緩衝 リール（３）上に配置されたストリップ材料（５）の端部（１１）を締めつける ために設けられている方法が開示されている。端部（１１）と新しい１本のスト リップ材料の端部（１３）とを連結する前は、ケーシング（９）が所定の時間の 間緩衝リール上のストリップ材料（５）の最上層の速度よりも速い速度で回転す るように駆動されて遊びを形成する。その後ケーシング（９）が停止され、そし て緩衝リール（３）上のストリップ材料（５）の端部（１１）が新しい１本のス トリップ材料の端部（１３）と連結され、その後緩衝リール（３）にストリップ 材料が補充される。この連結の間、巻き工程が継続される。緩衝リールに補充さ れた後、ストリップ材料（５）の端部が再びクランプ手段（１０）により締めつ けられる。また、上記方法を実施する装置も開示されている。

国際調査報告　、、、ア／Ａｌｌ。ＩＩｎ、、１．Ｂ国際調査報告

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．管状要素のまわりにストリップ材料の一つまたはそれ以上の層を所定の張力 の下で巻く方法において、各々の層に対して、管状要素が軸線方向に移動せしめ られ、そして緩衝リールが回転するように駆動される間に、ストリップ材料が該 ストリップ材料を巻こうとする管状要素のまわりに配置された緩衝リールの内側 から引き出され、また緩衝リールのまわりの回転ケーシング内に配置されたクラ ンプ手段が緩衝リールにストリップ材料の新しい緩衝部分が定期的に供給される 間に緩衝リール上に配置されたストリップ材料の端部を締めつけるために設けら れており、新しい緩衝部分の供給前においては、回転ケーシングが静止状態に保 たれ、前記端部が新しい１本のストリップ材料と連結装置により連結され、緩衝 リールにストリップ材料が補充され、そしてその後前記の新しい１本のストリッ プ材料の端部がクランプ手段内で締めつけられ、そして回転ケーシングが緩衝リ ール上のストリップ材料の最上層の速度と同じ速度で駆動され、そして前記工程 がストリップ材料の所望の層の数と同じ回数実施される方法において、緩衝リー ル（３）上に存在するストリップ材料（５）の端部（１１）を新しい１本のスト リップ材料（５）の端部（１３）と連結する間、巻き工程が継続され、そして二 つの端部（１１，１３）の連結前においては、クランプ手段（１０）を備えたケ ーシング（９）が所定の期間緩衝リール上のストリップ材料（５）の最上層の速 度よりも速い速度で回転するように駆動され、その後クランプ手段（１０）を備 えたケーシング（９）が停止され、緩衝リール（３）上のストリップ材料（５） の端部（１１）が新しい１本のストリップ材料の端部（１３）と連結され、そし て緩衝リール（３）にストリップ材料が補充されることを特徴とする方法。
2. ２．管状要素が熱可塑性材料から連続して押出される管（８）であることを特徴 とする、請求項１に記載の方法。
3. ３．管（８）のまわりに巻かれたストリップ材料（５）の層が管（８）の長さの 一部分のみにわたって相互に連結されることを特徴とする、請求項２に記載の方 法。
4. ４．管（８）のまわりに卷かれたストリップ材料（５）の層が管（８）の両端部 において相互に連結されることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
5. ５．管（８）のまわりに巻かれ、そして相互に連結されたストリップ材料（５） の層の組合わせもまた管（８）の一部分にわたって管（８）と連結されることを 特徴とする、請求項３および４に記載の方法。
6. ６．管（８）のまわりに巻かれ、そして相互に連結されたストリップ材料（５） の層の組合わせが連結位置において管（８）と連結されることを特徴とする、請 求項５に記載の方法。
7. ７．ストリップ材料（５）がプラスチックを含浸させてもよいしまたは含浸させ なくてもよい繊維ストリップから製造されていることを特徴とする、請求項１な いし６に記載の方法。
8. ８．ストリップ材料（５）がポリプロピレン含浸ガラス繊維ストリップから製造 されていることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
9. ９．少なくとも巻かれるストリップ材料のための環状の緩衝リールと、緩衝リー ルを回転駆動する駆動手段と、緩衝リールを通して管状要素を案内する手段と、 巻かれるストリップ材料の一端分を締めつけるクランプ手段を備えたケーシング と、該ケーシングを回転駆動する駆動手段と、緩衝リール上のストリップ材料の 端部と新しい１本のストリップ材料の一端部とを一緒に連結する連結装置からな る請求項１ないし６のうちの一項またはそれ以上の項に記載の方法を実施する装 置において、ケーシング（９）の駆動手段が前記の二つの端部（１１，１３）の 連結前において、ケーシング（９）を所定の時間の間緩衝リール（３）上のスト リップ材料（５）の最上層の速度よりも速い速度で駆動することができるように 制御可能であることを特徴とする装置。