JPH0585339B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 内表面１７と外表面１８を持つ筒状の補強部
材１６を心棒４２上に直接編組みし、 この編組みの進行に伴つて前記補強部材１６を
前記心棒４２から続けて押し出し、 前記補強部材１６が心棒４２から押し出される
につれて、第１押出機２４から編組みされた補強
部材１６の内表面１７上にエラストマー製ライナ
ー２１を押出成形し、 第２押出機２６から編組みされた補強部材１６
の外表面１８上にエラストマー製カバー２２を押
出成形し、 前記補強部材１６と、前記ライナー２１および
前記カバー２２により形成された補強ホース１０
をホース押出成形速度よりも速い線速度で引張る
ことにより、前記補強部材１６の編組角度を所定
の編組角度に変え、 前記ホース１０内における前記補強部材１６の
編組角度を前記所定の編組角度に保つようにホー
ス１０を保持しながら前記ライナー２１および前
記カバー２２の硬化を行わせることから成る可撓
性補強ホースの製造方法。

２ 第１端部６２を有する心棒４２； 内表面１７と外表面１８を有する筒状の補強部
材１６を前記心棒４２上に直接かつ連続的に編組
する編組機１４； 編組み作用の進行につれて前記補強部材１６を
前記心棒４２の前記第１端部から押し出しなが
ら、この補強部材１６の前記内表面１７上にライ
ナー２１を押出成形する第１手段１９； 前記心棒４２の軸方向にみて前記ライナー２１
が押出成形される位置に近接する位置において前
記補強部材１６の外表面１８上にカバー２２を押
出成形する第２手段２６；および 前記補強部材１６と前記ライナー２１および前
記カバー２２により形成される、前記第２手段２
６を出た後のホース１０をホース押出成形速度よ
りも速い線速度で引張つて前記補強部材１６に所
定の編組角度を定めると共に、引き続く硬化工程
の間、前記所定の編組角度を保つように前記ホー
ス１０を保持する手段２３ から成る、可撓性ホース１０を製造するための装
置。

３ 第２押出成形手段１６から出るホース１０の
線形速度に比例して引張手段２３を駆動するよう
になつている駆動機構４７を包含する請求の範囲
第２項記載の装置。

４ 前記第１および第２押出成形手段１９，２０
が第１の押出機２４と、第２の押出機２６と、ラ
イナー２１およびカバー２２をそれぞれ形成する
ようになつているダイ機構３２とを含み、前記心
棒４２が第１押出機２４に取り付けられており、
上記ダイ機構３２が第１押出機２４に取り付けら
れかつ心棒４２を通つて延びる内部成形部材６６
と、第２押出機２６に取り付けられた外部成形部
材７６と、該外部成形部材７６を心棒４２および
内部成形部材６６に対してあらゆる方向に調整す
るようになつている調整機構３９とを含む請求の
範囲第２項記載の装置。

技術分野 この発明は一般にホースの製造に関し、特に補
強ホースを押出成形する方法及び装置に関する。

背景技術 補強ホースは、高圧下の流体を閉じ込める必要
がある分野で使われている。従来の幾つかの製造
プロセスでは、ゴム等の重合材料を心棒上に押出
成形することによつて、ライナー又はコア部材が
形成されている。ライナー部材の形成後、織布状
補強部材がライナー部材上に形成される。次いで
補強層の上に、外側カバーが押出成形される。こ
うして得られ、心棒の長さに応じた長さを有する
ホースは通常、硬化後成形心棒から取り外され
る。こうした従来の方法に伴う問題の１つは、製
造されるホースの長さが心棒とその心棒を支持す
るのに使われる付属装置によつて制限されること
にある。従来の方法に伴う別の問題は、織布状の
補強部材つまり織維がメタル繊維に匹敵するよう
な強度特性を与えないことにある。しかしメタル
繊維を特に編んで用いると、編み作業時に高い引
張り負荷が繊維に加わり、これが軟い未硬化のラ
イナーに損傷を与える。従つて、メタル補強物を
ライナー上に編む前に、織布補強物をライナー上
に形成するのが望ましい。織布補強物を用いない
と、メタル繊維がライナー物質内に食い込み、そ
れを貫きさえする。この結果、ホースを製造する
従来法のコストは更に高められていた。

可撓的な織布補強ホースを連続的に製造するた
め、幾つかの方法が開発されてきている。これら
の方法では通常、ある一位置でライナーを押出成
形し、次いで異つた位置で織布の補強部材をライ
ナー上に形成し、その後更に別の位置で織布の補
強部材上にカバーを押出成形する必要がある。こ
の事実から容易に認識されるように、上記の方法
はホースを生産するのに大きな製造床スペースを
必要とする。周知のごとく、大きな製造床スペー
スはホースの生産コスト上昇に直接つながる。

ホースを連続的に製造する別の方法では、織布
の補強層を心棒上に形成するのと同時に、心棒の
一端で補強層の内側に位置した環状オリフイスを
通じエラストマー材が押出成形される。外側層
は、補強部材の開口を通じ強制的に注入されるエ
ラストマー材によつて形成される。高圧ホースを
作製する場合には、密に編んだメタル補強部材が
極めて望ましい。従つて、補強部材の開口又は隙
間は、外側カバーを形成するための十分なエラス
トマー材を通過させるのに小さすぎる。更に、ラ
イナーとカバーは異つた素材から作製するのが非
常に望ましい。つまりホースを最良の性能とする
ためには、ライナーの特性がカバーの特性と異る
べきである。

その他の方法としては、ライナーとカバーの押
出成形前に重複部を含むラセン管に成形された織
布の補強ストリツプ上に、内側ライナーと外側カ
バーを同時に押出成形する方法がある。しかし、
この種の方法で作製されたホースは、密に編んだ
メタル補強部材に匹敵するような必要強度を持た
ない。

本発明は、上記したような問題の１つまたはそ
れより多くを解決しようとするものである。

発明の開示 本発明の一観点によれば、可撓性の補強ホース
を形成するための方法が提供される。内表面と外
表面を有する筒状の補強部材が、心棒上で編まれ
る。編まれた補強部材が心棒から徐々に取り外さ
れるにつれ、エラストマー製ライナーが第１押出
機から編組補強部材の内表面上に押出成形される
と共に、エラストマー製カバーが第２押出機から
編組補強部材の外表面上に押出成形される。エラ
ストマー製カバー及びライナーの押出成形は、心
棒に隣接したほゞ同一の軸方向位置で行われる。

本発明の別の観点によれば、可撓性の補強ホー
スを形成するための装置が提供される。この装置
は、内表面と外表面を持つ筒状の補強部材を心棒
上に連続的に編むのに適した編組機を含む。補強
部材が心棒から取り外されるにつれ、補強部材の
内表面上にライナーを押出成形する第１手段が設
けられる一方、補強部材の外表面上にカバーを押
出成形する第２手段が設けられる。ライナーとカ
バーは、心棒の第１端部に隣接したほぼ同一の軸
方向位置で押出成形される。

本発明は、高圧ホースの製造時においてその長
さが心棒の長さによつて制限されるという問題を
解決する。更に本発明は、編組の前に追加の織布
補強物をライナー上に施すことを必要とせず、編
組補強部材等の密に編まれたメタル補強部材上の
ほぼ同一の軸方向位置でライナーとカバーの両方
を押出成形することによつて連続的に作製できる
高強度のホースを提供する。これらの利点は、高
圧ホースの製造コストを下げるのに貢献する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による装置の概略図；
第２図は第１図に示した装置の一部の幾分拡大し
た部分断面図で、構成部品をより詳細に示す図；
及び第３図は第１図の装置で製造された可撓性補
強ホースの概略図である。

発明を実施するための最良の形態 図面の第１〜３図を参照すると、可撓性の補強
ホース１０を連続的に形成するための装置が全体
として参照番号１２で示してある。装置１２は、
内表面１７と外表面１８を持つ筒状の編組補強部
材１６を連続的に作製する通常の編組形成機１４
と、ゴム等のエラストマー材からライナー２１及
びカバー２２を補強部材１６上に押出成形する第
１及び第２手段１９，２０と、その後の硬化のた
め補強ホースを引張つて保持する手段２３とを含
む。

エラストマー材を押出成形する第１及び第２手
段１９，２０は、ベース２７に取付けられた第１
及び第２押出機２４，２６と、これらの押出機２
４，２６にそれぞれ接続された部分を有するダイ
機構３２と、押出機２４，２６をそれぞれダイ機
構３２へ接続する通路２８，３０を含む。各押出
機２４，２６は押出ネジ３４と、それぞれの押出
ネジ３４にエラストマー材を供給するためのホツ
パー３７を備えている。各押出ネジ３４は、モー
タ３８等任意の通常手段によつて駆動し得る。

第２押出機２６は、調整機構３９によつてベー
ス２７上に調整可能に取付けられている。調整機
構３９は、ダイ機構３２のうち第１押出機２４に
接続された部分に対して第２押出機２６を半径及
び軸方向に調整する。調整機構３９は概略的に示
されているように、第２押出機２６の基部とベー
ス２７のうち第２押出機２６の基部を受入れる部
分の周囲に位置された複数の調整ネジ４０を備え
ている。尚、発明の主旨を逸脱することなく、第
２押出機２６の取付位置を調整するのに別の種類
の機構を用いることもできることが認識されるべ
きである。

編組機１４は、案内リング４１と心棒４２を備
え、心棒４２上で補強部材１６が形成される。メ
タルワイヤの繊維等複数の細長い繊維４４（一部
だけを図示）が、編組機１４の回転主軸に支持さ
れた複数のボビン４６から引出され、編組機によ
つて所定のパターンに編まれながら案内リング４
１を横切つて心棒４２に向かう。複数のボビン４
６のうち半数は残りの半数に対して反対方向に回
転するため、繊維４４は交互に重複して織り込ま
れる関係でラセン状に心棒４２上に巻かれ、編組
筒状部材１６を連続的に生成する。編組筒状部材
１６は連続的な外周面を有し、連続的な線形長さ
に作製される。好ましくは、各繊維４４が相互に
当接する関係で位置され、心棒４２上に全面初期
被覆を持ちそれらの間に実質上開口を与えない密
な編組を形成する。

駆動機構４７が、編組機１４と引張／保持手段
２３を相互に比例する関係で駆動する。引張／保
持手段２３は、補強ホース１０を巻取るトラニオ
ン（筒耳）５０に取付けられたリール４８を備え
ている。駆動機構４７は、編組機１４に取付けら
れた駆動モータ５４と、編組機１４及び引張／保
持手段２３を駆動モータ５４に接続する機械的結
合（点線５６で線図的示してある）とを含む。

もつと詳しく第２図を参照すると、心棒４２は
テーパ状の外表面５８と孔６０を備えている。又
心棒４２は、ダイ機構３２に終端する第１端部６
２と、第１押出機２４に固着された第２端部６４
を有する。

ダイ機構３２は内部成形部材を備えている。内
部成形部材６６は心棒４２の孔６０を貫いて延
び、心棒４２の第１端部６２を越えて延びる第１
端部６８と、第１押出機２４に接続された第２端
部７０とを有する。空所７２が、内部成形部材６
６の第２端部７０内に位置するポート７４を介し
通路２８に接続されている。

ダイ機構３２は更に、第２押出機２６側に位置
した外部成形部材７６を含む。外部成形部材７６
は複数のネジ７７によつて、第２押出機２６に対
し調整可能に位置決めされる。又外部成形部材７
６はその一端に、半径方向において内部成形部材
６６の第１端部６８の周囲に配置された内側部７
８を有する。内側部７８はテーパ状先端縁８０を
有する孔７９を限定し、孔７９はホース１０のカ
バー２２を成形するのに適している。環状スペー
ス８１が、内部成形部材６６の第１端部６８、外
部成形部材７６の内側部７８及び心棒４２の第１
端部６２間に限定されている。室８２が環状スペ
ース８１を、第２押出機２６の通路３０に接続す
る。室８２は、外部成形部材７６の端部と案内カ
ラー８４によつて形成されている。案内カラー８
４の内側部８６は孔８７を備え、半径方向におい
て内部成形部材６６の第１端部６２の一部の周囲
に配置されている。内側部８６は、環状スペース
８１内に延出するが孔７９のテーパ状先端縁８０
と軸方向に離間したテーパ状突起８８を有する。

ライナー２１とカバー２２の押出成形時に両者
間に連行される空気を排気する手段８９が設けら
れている。排気用手段８９は、心棒及び補強部材
１６の周囲を半径方向に同心円的に取巻いて配置
されると共に室８２と反対側の案内カラー８４面
と密封係合する環状エレメント９０を備えてい
る。Ｏ−リング９２等のシールエレメントが心棒
４２及び補強部材１６の周囲に配置され、環状エ
レメント９０の外側部と密着接触する。環状エレ
メント９０と案内カラー８４が室９７を限定し、
該室８４が心棒４２の第１端部６２を越えて設け
られたスペース８１と連通している。真空ポンプ
９６（第１図参照）が導管９８により室９４に連
続される。真空ポンプ９６は、電動モータ（図示
せず）等任意の適切な手段によつて駆動可能であ
る。

産業上の利用可能性 装置１２の使用において、編組機１４がワイヤ
４４の繊維を心棒４２上で編み、補強部材１６を
連続的に形成する。心棒４２はテーパ状の心棒が
好ましく、テーパ状表面５８の大径端上における
繊維４４の編組みは実質上それらの間に開口を持
たない密に織られた編組を生ずる。この100％の
被覆が約68゜の初期編組角をもたらし、相互に隣
接配置される繊維の作用と心棒上に巻かれる繊維
４４の進みにより、編組み機能の結果として補強
部材１６がテーパ状表面５８の小径端の方へ次第
に押される。編まれた補強部材１６が心棒４２の
第１端部６２を過ぎ環状空間８１に入るにつれ、
ライナー２１が補強部材１６の内表面１７上に押
出形成される。これは、ゴム等のエラストマー材
が通路２８、ポート７４及び空所７２を通じ心棒
４２の第１端部６２を越えたすぐの環状スペース
８１内に押出成形されることによつて行われる。
内部成形部材６６の第１端部６８がライナー２１
の内表面を形成する一方、ライナー２１の外側部
は補強部材１６の内表面１７によつて形成され
る。ライナー２１の押出成形に使われる高圧、例
えば13800kPa（2000psi）のため、ゴムは小さな
隙間に流入しあらゆるスペースを満たして、各繊
維４４間にゴムのクツシヨンを与える。更に、ゴ
ムは編組４４に接着し、硬化の過程中ゴムが編組
４４に結合する。このライナー２１と編組補強部
材１６の“一体化”が、高圧系内で生じる大きな
連続的変動にいつそう耐えられるホース１０が得
られる。

ほぼ同一の軸方向位置で、エラストマー材が通
路３０と室８２を通じ第２押出機２６から環状ス
ペース８１内に押出成形されることによつて、カ
バー２２が補強部材１６上に形成される。この実
施例において、カバー２２を押出成形する圧はラ
イナー２１用に使われる押出圧力より低く、例え
ば10350kPa（1500psi）である。尚、これらの押
出圧力は同一としてもよく、又はこの発明の本質
を逸脱せずに他の圧力レベルとすることもでき
る。孔７９のテーパ状先端縁８０に相対する案内
カラー８４のテーパ状突起８８が、カバー２２の
形状を粗に前成形し、この前成形されたカバーを
仕上げ成形のため孔７９内へ向かわせる。これに
よつて、エラストマー材の一部が案内カラー８４
の孔８７と編組補強部材１６の間で“羽のように
浮く”傾向が避けられる。

編組補強部材１６を心棒４２上に形成し、編組
みスピードに応じた速度で心棒４２から連続的に
押し出すことによつて、ライナー２１とカバー２
２の押出成形が心棒４２の第１端部６２に非常に
接近して実施される。この作業のコンパクトさ
が、連続的な外周面を備えた編組補強部材を有す
る補強ホースを連続的に生産しながらも、必要な
床スペースを最小限化せしめる。更に、別々の２
個の押出機を用いるため、ライナーの素材をカバ
ーの素材と異らせることができる。つまり、ライ
ナーはその内部を流れる流体に関連した特性を必
要とする一方、カバーは摩擦、切断、引きずり等
に耐え得る特性を必要とする。

好ましい実施例では心棒４２に近く接近してラ
イナー２１とカバー２２の押出成形が成される
が、ライナー２１及びカバー２２を押出成形する
ための心棒４２からの軸方向距離は、内部成形部
材６６の第１端部６８を形成された編組補強部材
１６内へどれだけ延出できるかの能力と、内部成
形部材６６を通じてそこへエラストマー材を送れ
るかによつてのみ制限される。実際上、最大の軸
方向距離は生産されるホースのサイズに比例す
る。心棒４２の第１端部６２からライナー２１及
びカバー２２を押出成形する位置までの軸方向距
離は、実際上生産されるホース直径の２倍を越え
ない。

ライナー２１及びカバー２２の編組補強部材１
６に対する同心性は、内部成形部材６６の第１端
部６８と心棒４２に対する外部成形部材と案内カ
ラー８４の関係を制御することによつて維持され
る。外部成形部材７６を案内カラー８４は第２押
出機２６に取付けられているので、調整機構３９
により外部成形部材７６と案内カラー８４をあら
ゆる方向に同時に調整できる。更に複数のネジ７
７で、外部成形部材７６を案内カラー８４に対し
て半径方向に調整可能である。

真空ポンプ９６が室９４から空気を引き、心棒
４２の第１端部６２に隣接した環状スペース８１
から連行空気を取除くので、補強部材１６上に押
出成形されるライナー２１及びカバー２２直前の
スペース内における空気が減じられる。心棒４２
と編組補強部材１６の周囲に配置された“Ｏ”リ
ング９２が、環状エレメント９０と編組補強部材
１６間の開口をシールすると同時に、編組補強部
材１６が心棒４２の第１端部６２に向かつて自由
に移動できるようにしている。

引張／保持手段２３のリール４８が、ダイ機構
３２から出てくる補強ホース１０を巻取る。巻取
リール４８は駆動モータ５４に接続された機械的
結合５６によつて駆動され、ダイ機構３２からホ
ース１０が押出成形される線形速度より速い速度
で駆動される。この速い線形速度が未硬化の補強
ホース１０を引張り、補強部材の編組角度を所定
の角度、例えば約53゜に変える。その後の貯蔵及
び硬化のため、ホースは所定の編組角度でリール
４８上に保持される。硬化は特に図示してない
が、オートクレーブ硬化等バツチ型の構成で実施
できる。硬化後、ホースに加えられていた力が解
放され、ホースは最適の編組角度54゜44′となる。

このように、可撓性の補強ホースを形成する方
法は、補強部材を心棒上に編む工程、補強部材を
心棒から徐々に取出す工程、第１押出機から編組
補強部材の内表面上にエラストマー製ライナーを
押出成形する工程、及び心棒に隣接し且つライナ
ーを内表面上に押出成形するのとほぼ同一の軸方
向位置で、第２押出機から編組補強部材の外表面
上にエラストマー製カバーを押出成形する工程か
ら成る。この方法は更に、ホースを押出成形する
速度より速い線形速度で補強ホースを引張り、補
強部材の編組角度が所定の編組角度へ変えられる
ようにする工程、及びその後の貯蔵と硬化の間ホ
ースを保持し、ホースを所定の編組角度に維持す
る工程を含む。又上記方法は、ライナーを所定の
サイズに形成し、カバーを前成形し、この前成形
されたカバーを仕上げ成形のため押出成形の軸方
向に沿つて進ませることを含む。更に上記方法
は、一方の押出機を調整し、ライナー、補強部材
及びカバー間に同心性を生ぜしめる工程を含む。

上記の説明から、本発明の方法及び装置は、大
きな製造床スペースを必要としない連続的なホー
ス製造方法を与えると共に、まず心棒上に補強部
材を編組みし、続いて心棒の第１端に隣接したほ
ぼ同一の軸方向位置で補強部材上にカバーとライ
ナーを押出成形する装置を与えるものであること
が明らかであろう。編組補強部材が、経済的なコ
ストで、高強度に補強されたホースをもたらす。

この発明のその他の観点、目的及び利点は、図
面、開示の説明及び添付の請求の範囲を検討する
ことによつて得られるであろう。