JPS58132516A - 複合成層継手構造とその製造方法及び製造装置 - 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】 本発明は複合酸１−継手構造、特にフィラメント東の引
張強さに等しくなるまで縦方向に指向するフィラメント
プライ宋の横断ストランド剪断強さを増大し得るよう一
端又は両端に５１ｆと１５度との間の角度にテーパにな
るよう連続するフィラメントストランドの縦方向に指向
する東のサンドイッチブライを有する多数ブライ複合構
造と、その製造方法及び製造装置に関するものである。

不発開襟合成層継手構造は成層マトリックス材料の内部
成層剪断強さでなく、成層体の縦方向に指向するシイラ
メントの引張りさによって制御される継手引張強さを表
わす。

本発明は封鎖及び負荷移送用途の広範囲の種々の使用に
適する指向する繊維複合構造及びその製１遣方法及び装
置に関するものである。２個又はそれ以上の異なる構成
材料を有する材料が複合材料である。連続する部分に埋
設した１個又はそれ以上の不運＆ｔｅ部分から複合材料
は成る。不連続の部分は連続の部分より通常−り−硬く
、一層強劇が高く、補強部と呼ばれ、連続する部分をマ
トリックスと呼ぶ。補強部の容積割合が１０％を越え、
一方の構成部の性質が他の構成部の性質の少なくとも５
倍大穴くなると複合材料を生ずる。補強部の１１・材料
とマトリックス材料との組合せの結果として複合材料が
特性的に著るしく性質変化を生ずる。

複合構造を製造中、繊維補強構成部が張力を受けるか否
かによって繊維補強プラスチック（ＦＲＰ）複合構造は
２個のカテゴリーに分割される。その１１つのカテゴリ
ーは弛緩繊維補強プラスチック（ＬＦＲＰ　）カテゴリ
ーである。Ｌｌ’ｉ’ＲＰ複合体の中にはチョップトス
トランド繊維、任意指向繊維マット、表面ベール、フェ
ルト状織物、ミルドファイバー又は織布から製造したも
のを含む。他の力、、２テゴリーは緊張フィラメント補
強プラスチック　□（ＴＦＲＰ　）カテゴリーである。

ＴＦ’ＲＰ複合体の中には製造工程中、整列され、指向
され張力を受ける連続一方向フィラメントストランドか
ら製造したものを含む。このＴＦＲＰ　６合体は引抜成
形法、フィラメントワインド法又はｒＬＯＮＧｏ　−Ｃ
ＩＲＣＪ法と呼ばれるこれ等２法の組合せＫよって製造
される。

引抜成形ＴＦＲＰ　複合体はフィラメントが引抜ダイス
から引抜かれている間に張力を受ける連続一方向整列フ
ィラメント補強体を含むものを包含するｄ・・このダイ
スは複合体を任意長さのアングル、チーのような構０体
に形成する。引抜成形複合構造は張力を受ける「ロンゴ
」を基本的に具える。この名称はＡＳＭｇによってボイ
ラー及び圧力容器法規の第１０ｆｔＢＶＣ縦方向に指向
するフィラメント補強。

体に与えられたものである。一方フィラメント巻付複合
体は張力を受ける　「ＣＩＲＣ８」から基本的に成る。

この名称は円周方向に巻いたフィラメント補強体に与え
られたものである。本発明は「ＬＯＮＧＯ８」及び「Ｃ
ＩＲＣ８」の両方を含むＴＦＲＰ複合体のクラスを含み
、特に米国特許第８７８４４４１　’号の「パラポリツ
クテンショニング」法により製造した管状成１＠構造を
含む。本願に説明した管状成層構造は管、トラス及びタ
ンク構造として理想的に役立ち、内圧負荷及び管状成層
プライに同時□に作用する縦方向及び円周方向の応力に
耐える。

縦応力を受ける管状フィラメント巻付成層体を結合する
従来の方法は成層プライとその構成フィラメント補強体
とを結合するのに使用するプラスチックマトリックス材
料の相互成層剪断強さを決１゛□して超過しない継手結
合強さを有する。管状成層構造を結合し分離するのに使
用するボルト締めフランジ、ねじ端及びその他の従来の
機械的方法によって伝えられる縦負荷はフランジ、ねじ
又はその他の継手形成構造を管状成１一体の端部に結合
すするのに使用する接着剤の剪断強さによって制限を受
ける。プラスチックマトリックス又は結合材料を特徴づ
けるこの剪断強さの制限は高い強度の継手を必要とする
用途に従来の管状成層構造を適用するのを全くさまたげ
る訳ではないが制約する。。

管状Ｗ１−構造を機械的に結合し、封鎖するのに採用す
る従来の方法にはねじ端及びフランジ端を含む。補強プ
ラスチックの複合管を機械的に結合し封鎖するのに使用
されるねｌ″、端は相当する寸法機能の探合フランジ付
を端部相手部片より一般に弱く、耐摩耗性が劣る。この
理由のため、高い応力を受ける従来の管状成１−構造を
機械的に結合し封鎖するのにフランジ付斂端部を通常採
用する。このようなフランジは複合管の特別に準備した
端部に結合した別個の構造としてしばしば製造される。

他のフランジは複合構侍の一体の部分として端部に直接
フィラメントを巻付けるか他の方法で形成される。管状
成１＃４構造を機械的に結合し封鎖するためねじ端又は
フランジ付き端部を採用する従来の方法はねじ付き又は
フランジ付線成層ａ造に使用スるプラスチックマトリッ
クス材料の相互成層剪断強さと、管状成＋４４９４造の
端部に予め製造したねじ付争又はフランジ付六構造を結
合するのに使用する接着剤の剪断強さとによって制約を
受ける。

この理由のため、管状成層構造を機械的に結合し封鎖す
る従来の複合構造は縦方向の引張端部負荷□抵抗能力を
有する。この抵抗能力は管状成層パイルの厚さによらず
、継手構造を結合するのに採用した７ランジ厚さ、ねじ
力谷底の断面積又は接着面積によって定まる。

本発明により製造したパネル成層構造は一体式の壁又は
屋根構造の容易に組ヴてられる一体素子として理想的に
役立つ。平坦な又は彎曲した複合成層パネルを結合する
ための従来の方法はパネルの結合、クランプ、リベット
止め又はボルト締めｊ′□を含む。従来のパネル結合方
法は継手の強さをパネルの最大引張強さと最大曲げ強さ
とに等しい値に制限している。これは結合又はクランプ
継手の強さは成層プライを結合する接着剤の相互成層剪
断強さによって制約を受けるからである。結合しり１ラ
ンプされた継手の強さは＃７ｆ剤に剥離応力が作用する
ようにパネル継手が撓み又はねじれた時定められる。恐
らくは結合された継手より優れていると思われるがボル
ト締め又はリベット止めしたパネル継手の強さは酸１−
複合材料の裂断、支持又・・４　１１　　１ はクラツシ強さによって制約を受ける。これ等従□来の
パネル結合方法は結合されたパネルと同一平面にパネル
継手を形成することができない。

本発明の目的は継手の引張応力の主方向に平行に向く成
ｌ−構造のフィラメントストランドの組合せた引張強さ
に継手の引張強さがほぼ等しくなるよう多数プライ複合
成Ｉｎ体を機械的に結合することかでキ、従来技術の欠
点を除去した複合酸Ｌ−継手構造を得るにある。

本発明の目的は少なくとも４個の因子によって□゛個に
のフィラメントストランドの横断ストランド剪断強さを
増大するよう一方向連続フィラメントストランドを配置
し、一方向フィラメントストランドｆ加わる剪断負荷に
フィラメントストランドの引張強さによって基本的に抵
抗し得るようにし１だ複合成層継手構造及びその製造方
法及び製造装置を得るにある。

このような複合成層継手構造を製造する方法と装置とは
次の工程で実施される。

１　円筒マンドレル及び任意シール形成付属物に。

適当な樹脂剥離剤を被着する。

＆　樹脂を含浸した織物補強材及び不織布補強材の組合
せから製造した透過性内側ライナ構造を被着マンドレル
及び任意シール形成付属物上に製造する。

＆　液体熱可塑性重合体樹脂又は液体熱可塑性高分子樹
脂を含浸し、少なくとも８廣のテーパ角を生ずるだけ十
分な厚さを荷する内方にテーパの円錐成層支持構造を各
第１プライの端部に形成する円周方向に指向する連続フ
ィラメントストランドＩｌｌの第１プライなライチ構造
上に設置する。

養　液体熱硬化性重合体又は高分子樹脂を含浸させ、マ
ンドレル回転軸線にほぼ平行に指向する一方向縦方向連
続フィラメントストランドの第２プライを第１プライフ
イラメント上に設置し、マントドレルの端部に設置した
各ビン支持環の周りに均一に離間した一連の突出ビン又
はフックによって縦フイラメントストランドの１１′ｉ
ｉＡ部を取付けろ。

氏　液体熱硬化性プラスチック樹脂を含浸され、第２プ
ライフイラメントストランドを第１プライ、・フィラメ
ントストランドに堅く押しつけ、完成し□た複合成層継
手構造を他の複合成層継手構造に機械的に連結するのに
適するフランジ構造を取外し得るフランジ形成構造に対
し各端部に形成する円周方向に指向する連続フィラメン
トストランドの第８ブライを第２プライフイラメントス
トランドに設置する。

ａ　第２プライフイラメントストランドの端部を取付け
るため採用したビン又はフックから第２ブライ縦フイラ
メントストランドの端部を外し、張１・力を加えてすべ
てのフィラメントストランドを保持するよう樹脂を少な
くとも一部キュアし硬化す　゛る。

１、　熱硬化性樹脂マトリックスを完全にキュアし硬化
し、マンドレル及び任意封鎖形成付属物から１複合成層
継手構造を除去する。

図面につき本発明を説明する。

第１．Ｚ及び８図は本発明の好適な実施例の複合成層継
手構造の一端から成る８個の主要構造素子に関連する寸
法のパラメータとベクトル解析を。

線図的に示す。

最も広い用途におけるこの複合成層継手構造は第１プラ
イテーパ支持構造２ａから成る少なくとも１個の端部な
具え、この支持構造２ａはテーパ角ａを有し、成層厚さ
Ｔとテーパ角ａとを有する□テーパ端第２プライ構造１
ａを支持構造２ａ上に形成する。この第２プライ成層構
造は連続フィラメン）ｌを具え、抵抗引張負荷ベクトル
Ｔｘの方向にほぼ平行にこの連続フイラメン）ｌを指向
させる。第８プライ成層構造８ａを第２プライ成層′□
゛構造のテーパ端部に形成して特殊な形状にしフランジ
構造を形成し、第２プライ成層構造１ａのテーパ端部か
ら成るフィラメント補強部ｌにこのフランジ構造によっ
て圧縮継手負荷ＰＸを連通ずる。

各ストランドの各フィラメントを連続的なもの１にする
のがよく、各ストランドには２０４〜１２２４０個（ｌ
端から６０端まで）の個々のフィラメントを有するのが
よい。これ等フィラメントを無機的材料（ガラス、金属
、炭素等）で又は有機的材料（アーアミド（ａｒａｍｉ
ｄ　）　＋ポリアミド、・・フルオロカーボン等）で構
成する。次に説明する構造のために好適なフィラメント
によって外径０．０２５關（０，０ＯＯＱ５インチ）又
はそれ以下のガラスを構＋１７する。次て説明する構造
を造るための好適なガラスフィラメントストランドは１
ｔ１１ｉ′４５４ｆＩ（１ポンド）当り２０５．７〜２
１．５　ｍ　（２２５〜２５０ヤード）を生唾し、８６
．２〜１１８．４　Ｋ９（１９０〜２５０ボンド）の身
小乾燥破断強さを有する。

重ねた成層プライのストランドを結合するため・に使用
する以後一層完全に説明する硬化した「接層手段」又は
「祷合マ）　ＩＪソックス料」は入手で六る熱硬化性又
は熱１［塑性樹脂材料の群及び成る橿の無機結合液体及
びこの結合の目的のために適切に構成した水硬セメント
から選択することかで・きる。この技術分野でよく知ら
れているように、熱硬化性１１１としてはポリエステル
、ビニルエステル、フラン樹脂、エポキシ樹脂１石炭酸
樹脂。

ポリウレタン樹脂、シリコン樹脂及びこれ等の任意適切
な混合物がある。熱可塑性樹ｉ旨としてはポリエチレン
、アーアミド（ａｒａｍｉｄ　）又はフルオロ１カーボ
ンがある。無機結合液体はマグネシウムオキソクロライ
ド又は同様の水硬セメントの構成から故る。ポリエステ
ル、ビニルエステル及びエポキシ樹脂は次に述べる実施
例で通常利用される。

これは比較的入手し鵬く、容易に使用でき、多くの複合
構造の用途に適するからである。

この複合成層継手構造を形成する装置は除去し得る形成
面又はマンドレルによって代表される。

このマンドレルは１対のロンゴ（ＬＯＮＧＯ）ストラ　
１・・ンドアタッチメント環を有し、この環はマンドレ
ルの各端部に位置する環状の一連のストランドフックを
具える。

この形成装瞳は成層物Ｍ造中マンドレルに取付けた少な
くとも１個の分離できる環状形成ユニツ１トを具える。

この環状形成ユニットを使用してテーバ付き第１ブライ
支持構造の端部の厚さと形状とを制御し、希望するテー
パ角を有する第１ブライ支持構造の製造を案内する。

本発明の好適な実施例では加えられる継手引張、１負荷
に抵抗する一方向連続フィラメントストランドを複合成
層継手構造内に次のような状轢にどのようにして位置さ
せるととができるかを示す。その状帽とは連続フィラメ
ントストランドの「横断ストランド」剪断通路を増大し
、付随して「横断ストランド」剪断面積及び正味「横断
ストランド」剪断強さを増大することである。硬化した
熱硬化性樹脂に結合ｌ−押抜き剪断力の方向に垂直な平
面内に指向する一方向連続フィラメントから成る成層シ
ートを焼入鋼ダイスが押抜くのに必要な力を測定するこ
とによって連続フィラメントの基本的「横断ストランド
」の剪断強さを決定することができる。連続フィラメン
トストランドの基本的「横断ストランド」の剪断強さは
ダイスの押抜き円周と成層シート厚さとの積によって押
抜き剪断・力を割った値に等しい。ダイス押抜き剪断力
に垂直に成層シートの面に平行九指向する一方向連続ガ
ラスフィラメント補強部材が少なくとも４５％の容積を
占めるよう、はぼ厚さ２．５４　龍（ｏ、ｌｏインチ）
の故層体からほぼ？６．２　ＩＩ　（＋’１インチ）の
円。

周を有する複合成層部を押抜くためには約２９９４　’
に９（ｅａｏｏボンド）の剪断力が必要であることを確
かめた。このような実験から、連続ガラスフィラメント
の「横断ストランド」の剪断強さは縦軸線に平行な方向
に負荷を受けるフィラメントスト・ランドの最大引張強
さの約−であることを確かめた。一方向フィラメントス
トランドから成る成層体の「横断ストランド」剪断通路
が増大し、剪断通路長さが成層厚さの４倍に等しいか４
倍を越えた時、このフィラメントストランドによって抵
１・・杭を受ける最大剪断力は個々のフィラメントスト
ランドの組合せた「横断ストランド」の剪断強さによっ
ても半制御されず、代りに個々のフィラメントストラン
ドの組合せた引張強さによって決定される。

第１図は本発明の好適な実施例の端部を具える８個の主
要構造素子の構成と形状とを断面で示す。

第１図はまた図示の複合酸＋ｆｉ継手構造の単位幅当り
の強電を主に制御する８個の寸法を示す。第１ブライ成
層支持構造２ａは複合成層継手構造の主、１要な端部で
あり、角ｆｒａＪに等しいテーパな有　・する形状であ
る。第２プライ成１−構造１ａは成層厚さＩＴＪと、成
層支持構造２ａのテーパ角に等しいテーパ角とを有する
。第８ブライ成層構造８ａはテーパ付會成層ブライ１ａ
Ｋ堅く接触する形状であり、ｒ１寸法に等しい剪断通路
長さを亘する剪断平面に沿う電位引張継手負荷にテーパ
付昶成１−構９１ａが抵抗するに十分な剛性をフランジ
付會継手端構造を提供する。表Ｉには第２ブライ成層構
造１ａの所定厚さ「Ｔ」のための「横・断ストランド」
の剪断通路「Ｓ」の長さをテーパ角「ａ」がどのように
制御するかを示す。この関係は式Ｓ＝Ｔ／５ｉｎａによ
って表わｋれる。

表　Ｉ 表■は第２ブライ成層構造１ａの端部が５°〜１５°の
テーパ角を有する形状である時、第２ブライ成層構造か
ら成る連続フィラメントストラン１゜ドに作用する「横
断ストラン゛ド」剪断応力は同一ストランドに作用する
引張応力より小さくなる。

従って第１図に示すものに類似する複合成層継手構造に
よって抵抗を受ける引張負荷は第２ブライ成層構造を有
する連続フィラメントストランドの１．。

組合せた引張強さによって制御される。

第２図は複合成層継手構造の端部の単位幅の理想化した
斜視図である。この成層ブライ構造１ｂの端部は５＃よ
り大般く、１０１ｉより小さいテーパ角「ａ」を有する
ものと仮定する。第８プライフランジ構造８ｂの単位幅
に作用する単位引張継手負荷Ｐｘは成１−ブライ構造１
ｂの単位幅を有する一方向連続フィラメントストランド
に作用スる大穴さ等しく方向反対の引張負荷Ｔｘによっ
て抵抗を受ける。第２図は楔状フランジ構造８ｂに作・
・・用する単位負荷ＰＸはＰｙＫ等しい単位圧縮力を必
要とし、これにより第２ブライ成層構、ｌ＃ｌｂが単位
引張負荷Ｔ　に抵抗し続けることかで蛍る。第８ブライ
フランジ構造に作用する単位圧縮力Ｐｙは第１ブライ成
層支持構造２ｂに作用する大芦さ・等しく方向反対の圧
縮力ｐ／によって抵抗を受ける。

表■はテーパ角「ａ」が増大すると、所定の引張力Ｐ　
に対し圧縮力Ｐの大穴さが減少することｘ　　　　　　
　　　　　　　　　　ｙを示す。この関係は式Ｐｙ＝Ｐ
Ｘ／１ａｎａで表わされる。

表　■ 第８図は本発明の好適な実施例を示す形状の複合成層継
手構造を構成する８個の主要構造素子に作用するベクト
ルの線図である。表■はテーパ角「ａ」を増大すれば合
成引張応力が増大すること１を示す。本発明の複合成層
継手構造の引張強さは成Ｉ−構造ＩＣのテーパ付き端部
な有する連続フィラメントストランドに作用する単位合
成引張力ＴＲによって制御される。テーパ角が小さい場
合には、ＴＲはほぼＴｘＫ等しい。この関係は式　　、
。

ＴＲ＝　ＴＸ／　ｃｏｓ　ａによって表わされる。

表　■ 実施例　１ 第４図はり長方を受はコンパクトにされた一方向連続第
１フィラメントストランド２の第１プライを奔する多数
プライ複合成層継手構造の西部を示し、このストランド
２は不運過性プラスチックライナ上に配ｔｔされ、成１
−継手端終端部及び継手フランジ面にほぼ平行な方向に
なるよう整列しそいる。この継手フランジ面は８度にＣ
よぼ等しいテーパ角を有するテーパ付き第２ブライ支持
而を継手端に形成するよう配置され、フィラメントスト
ラ□ンド８によって形状を定められている。均一な厚さ
を有し張力を受はコンパクトにされた一方向の連続第２
フイラメントストランドの第２プライをｍｌフィラメン
トストランドの横方向に重ねて配装置し、テーパ付キ端
部第２プライ支持面を形成した。第２フイラメントスト
ランド上に重ねてその横方向に配置され、張力を受け、
コンパクトにされた一方向連続第８フィラメントストラ
ンド８の第８プライの形状を定め、第２プライのテーパ
付Ｈ１譚端上の継手７ランジと、この複合酸１−継目構
造の終端部に平行な継手フランジ面とを有するようにし
た。

ガラス繊維から成る不織布繊維で補強した熱硬化性ビニ
ルエステル樹脂で不透過性プラスチックトライナな造っ
た。第１．第２及び第８成層プライをＡえる連続フィラ
メントストランドをガラスロービングストランドで構成
した。このストランドは０．４５　ＫＰ　（ｌボンド）
当り２０６ｍ（２２５ヤード）ノ歩溜りと、ｏｏ、ｙＫ
ｐ（２００ポンド）以、。

上の乾燥ストランド破断強さと、０．０２８〜０　、０
２４龍（０，０００［１〜０．０００９５インチ）の節
回の個々のフィラメント直径を有し２０００個のストラ
ンドフィラメントを有する。この連続フィラメントスト
ランドに含浸させる樹脂マトリックス材料は液状熱硬化
性ポリエステル樹脂であった。第４図に示す例示の多数
プライ複合構造の非テーパ部の全厚さは８゜６ｓｎ　（
０，８４インチ）であり、プラスチックライナは２，２
９　朋（０，０９インチ）、第１プライの厚さは１．５
２　ｍｍ　（０，０６インチ）、第８プライ“の厚さは
８．０順（０，１２インチ）であった。第８ブライフイ
ラメントストランド８から形成したフランジ付き面はほ
ぼ６．４　ｆｌ　（０，２５インチ）高さであり、複合
継手構造のテーパ付き端部終端部の面から約７６１１ｍ
　（８インチ）の距離に位ｔ　ｔ、ている。上述の継手
構造は継手構造の幅の２５．４龍（１インチ）当り８２
８ｆｌｌ（７２００ボンド）以上の端部負荷に抵抗する
ことができた。

実施例　２ 第５図は圧力管を機械的に結合し、封鎖するため使用し
た管状複合成層継手構造の組立体の部分゛断面図である
。この構造を試験して次の要求を満すか、それ以上の結
果が得られた。即ち（ａｌ　ＡＷＷＡＳＴＡＮＤＡＲＤ
　ＡＮ８Ｉ／Ａ−ＷＷＡ　ｃ　９５０−　ｓ　１に規定
されたＡｍｅｒｉｃａｎ　Ｗａｔｅｒ　ＷｏｒｋｓＡ８
ｓｏｃｉａｔｊｏｎ　（ＡＶｉｌＷＡ　）と　Ａｍｅｒ
ｉｃａｎ　Ｎａｔ、１ｏｎａｌ　５ｔａｎｄａｒｄ　Ｉ
ｎ５ｔｉｔｕｔｅ　（Ａ、ＮＳＩ　）によって確立した
水圧管の必要な性能、（ｂ）　ＡＰＩＳｐｅｃ　５　Ｌ
Ｒ及びＡＰＩ　Ｒｐｅｃ　５　Ａ、ｒ　Ｋ規定されたＡ
ｍｅｒｉｃａｎ　Ｐｅｔ、ｒｏｌｅｕｍ　Ｉｎ５ｔｉｔ
、ｕｔｅによって確立した配管、ケーシング及び管の要
求仕様及び（ｃｌ　Ａ、８ＭＥ　ｃｏｄｅ　Ｂ　８１．
８及びＢ　８１．４に規？されたＡｍｅｒｉｃａｎ　５
ｏｃｉｅｔｙ　ｏｆ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｅｎｇｉ
ｎｅｅｒｓによって確立した圧力配管の設計及び試験基
準。

第５図に詳細に示す圧力管継手はフィラメントを巻いた
２個の複合補強熱硬化性樹脂管（ＲＴＲＰ　）　１゜を
連結する手段を示しており、管継手端１０と同一の内径
とほぼ？、９　ｓｎ　（０，８１インチ）の肉厚とを有
する長さ１０２１１＋１１１（４インチ）長さの補強し
たプラスチック環状シールスリーブ構造８上に位置する
１対のゴム０リング９によって管継手端、。

ｌＯを封鎖している。複合フィラメント巻付管の□各継
手端を約２．５４　ｍｍ　（ｏ、ｔインチ）厚さの内部
不透過性ライナ４で構成し、このライナ４をガラス繊維
で補強した熱硬化性ビニルエステル樹脂によって造り、
管の全長に延在させ、０リング９を押しつげる封鎖面に
する。

連ｉ４Ｃ工Ｒｃフィラメントストランド２の第１プライ
は各菅のライナ構造４上に巻いたフィラメントであった
。このフィラメントは最小肉厚が１．５２　ｍｉａ　（
０，０６インチ）になるまで巻かれており、１・・管の
縦軸線に対し約８　Ｈの角摩を有する円Ｍ　ｂ２　Ｉｎ
ブライ支持面を生ずるよう各管端を拡大している。

連＋ｔするロンゴフィラメントストランドｌを有する第
２ブライを第１プライｃ工Ｒｃフイラメントストランド
上の横方向に配置し、第１ブライ継手１構造のテーパ角
にほぼ等しいテーパ角で管の端部で拡開し、約２，８關
（０，０９インチ）の均一厚さを有するロンゴブライ成
層な生ぜしめる。でき上った拡開したロンゴブライ成層
体の「横断ストランド」剪断通路を計算し、１６．５１
ｍ　（０，６５（７チ）、、。

に等しいか、ロンゴブライ成層体の厚さの約７倍１に等
しいことがわかった。この寸法により、第２ブライ成層
体を有する連続して縦方向に指向するフィラメントスト
ランドによって管円周の２５．４龍（１インチ）当り少
なくともｚｚ６ｓＫ９（５ｏｏ。

ボンド）に等しい継手引張負荷に耐えることができる。

連続する（”ＴＲＣフィラメントストランド８を有する
第８ブライは第２プライロンゴストランドに巻いたフィ
ラメントであり、ロンゴフィラメントト・ストランドを
引張って第１プライ管状構造に押しつける。第８ブライ
成ＩＷＩ体のフィラメント巻付厚さは管継手端を除いて
約３　ｖＩｍ　（０，１２インチ）であり、この管継手
端では第８プライフイラメントストランド８が７６．２
　ｓｎ　（Ｂインチ）幅の円管形ｊ。

フランジを形成する形状であり、このフランジの負荷支
持環状平面を管の外壁面の上方約６．４關（０，２５イ
ンチ）延在する。

管の端部をシールスリーブ構造８に合わせた後、２個の
部片から成る複合継手構造７を各管の端部、。

の衝合フランジに掛合し取付ける。第５図に一部□を切
除して示したセグメントから成る継手構７Ｓ７は連続フ
ィラメントＣＩＲＣストランド２８の第１プライを具え
、このストランドは取外し得るセグメントから成る継手
形成構造上にフィラメントを巻付けており、各端部の形
状により約１５度のテーパ角「ａ」を有するテーパ付き
成層支持面を有スル。連続するフィラメントロンボスト
ラントＩｓの第２プライを次にセグメントから成る継手
の第１プライフイラメントストランドの上に横方ｂ゛向
に配置する。連続するフィラメントストランド８ｓの第
８ブライはセグメントから成る継手第２プライロンゴス
トランドの上にフィラメントを巻付け、同時にロンゴフ
ィラメントを引張り、セグメントから成る継手第１プラ
イ支持構造に押しっ・ける。セグメントから成る継手の
第２プライフイラメントストランドの上にフィラメント
を巻付けて第８プ）イフィラメントストランドを十分な
厚さにし、均一な外面直径を有する円醐形のセグメント
から成る継手横着を生ぜしめる。フィラメント補強材か
ら成る樹脂含浸織布によって２個の部□片でセグメント
から成る継手構造７を覆い、セグメントから成る継手構
造と同じ改良した構造を生ぜしぬる。

対をなす管の端部の７ランジに掛合するよう２′個の部
片から成る継手構造を位置させた後、セグメントから成
る継手構造の外径より僅かに大きい内径を有する円筒フ
ィラメント巻付管状ロックスリーブ６を継手半部Ｋ　／
ｌり込ませ、セグメントから成る継手構造を所定位置に
取付けてロックし、１管継手構造に加えた引張力に継手
構造が耐えられるようにする。

実施例　８ 第６−は第５図のものに類似する複合管継手及びセグメ
ントから成る継手構造の分解斜視図であトす、異なるの
は各’ｌｉｆ継手の端部の外部第８プライフランジ構造
８がＯリングを保持する環状溝を有する形状であること
で、満足な加圧封鎖を行なうよう対をなすゴム０リング
を圧縮するよう設計した内孔径なシールスリーブ、構造
８が有する。第１．。

プライ成層支持構造はシールスリーブを収容する凹所な
有しない購潰であるから、第４図に示す実施例と同様、
管状多数プライ複合成層構造１０のおのおのを構成する
。第６図に示す２個の部片のセグメントから成る継手７
は第５図に示すものと同様であるが、異なるのは一層大
キな外径を有することであり、フィラメントを巻付けた
第８プライ連続フイラメントＣ工ＲＣストランド８から
成る管継手フランジの上に位置するシールスリーブ８を
収容で近るように−「る。第６図に示すロックス・リー
ブ６も第５図に示すロックスリーブよりも所定の管寸法
ｆ対し−１−大きな直径を有することが必要であり、ロ
ックスリーブが動くのを防止するため１対のねじ付きロ
ックポル）１１を設けている。

【図面の簡単な説明】

第１図し′ｉ不発明継手構造の原理を示す線図的正面図
、 第２図は第１図の本発明継手＊債の主要応力を示す斜視
１シ１、 第８図は第２図の継手構、告の主要素子と、合成。 負荷ベクトルとの間の関係を示す線図、第４図は本発明
継手構造の端部の成層プライのフィラメント補強部材の
構成を示す斜視図、第５図は適切な圧力封鎖と連結構造
とに組合せ・て使用した本発明管状覆合成層継手構造の
組立体の一部を切除した断面図、 第６図は本発明の一実施例の継手構造の分解斜視図であ
る。 ｌ・・・１Ｉｆｆｌフイラメント、 ｌＯ・・・テーバ端第２プライ構造、 ２・・・一方向連続第１フイラメントストランド、２ａ
・・・支持構造、 ８ａ・・・第８プライ成層構造、 ４・・・内部不透過性ライナ、 ８・・・プラスチック環状シールスリーブ構造、９・・
・０リング、 ｌＯ・・・管継手端。 図面の浄書（内容に変更なし） ＦＩＧ、４ ＦＩＧ、６ 手続補正書 昭和５８年　３月　１５日 １、事件の表示 昭和５８年　特　許願第　　２１３１号２、発明の名称
　複合成層継手構造とその製造方法及び製造装置 ３、補正をする者 事件との関係特許出願人 氏　名　　チャールス・イー・キャンベン５゜ ６、補正の対象　図面 ７、補正の内容　（別紙の通り） 図面の浄書（内容に変更なし）−９２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　軸線を含む断面で見て５蜜と１５常との間の角変に
   テーパにしたテーパ付き外面を有するよう十分な厚さの
   少なくとも１個の端部を宥し、前記軸線にほぼ垂直な方
   向に配置され張力を受はコンパクトにされた一方向連続
   第１フィラメントストランドの第１プライと、前記第１
   ブライ上に重ねて横方向に配置されほぼ水平軸線の方向
   に延在し、この水平軸緋を含む断面でテーパを生ずるよ
   う前記第１プライの前記テーパ付き外面上に形成した少
   なくとも１個の端部を有し、張力を受はコンパクトにさ
   れた均一厚さの一方向の連続第２フイラメントストラン
   ドの第２ブライと、前記第２ブライに１ねて慣万回に配
   置され前記水平軸線にほぼ垂直な方向に延在し、前記薦
   ２ブライのテーパ付き端部上にフランジを有する形状で
   あり、張力を受はコンパクト□にされた一方向の連続第
   ８フイラメントストランドの第８ブライと、 ７ランジ付艙及びテーパ付き端部成層継手形状に前記第
   １．第２及び第Ｂプライを維持するようこれ等ブライに
   含浸しこれ等ブライを共通結合マｌ−ＩＩラックス結合
   する硬化接着手段とを具えることを特徴とする水平軸線
   上に配置された複合成層継手構造。 λ　前記複合構造をほぼ円筒形にし、前記第１１及び第
   ２ブライの前記テーパ角を５度〜１５変の虻、囲の角変
   にした特許請求の範囲第１項に記載の構造。 ＆　圧力封鎖部材を収容するのに適する円筒弓形凹所を
   前記第１プライの各テーパ付き端部１′に形成した特許
   請求の範囲第２項にｉ己載の構造。 ４　縦軸線に沿う複合成層継手構造を製造するに当り、 前記縦軸線にほぼ垂直な方向に延在するよう連続する第
   １フイラメントストランドの第８ブライ成 取外し得る形成面即ちマンドレル上に前記第１フイラメ
   ントストランドを配列し、前記形成面上に前記第１フイ
   ラメントストランドを設置し、 ５度と１５ｆｔとの間の角度を有するテーパ端を有する
   第１プライ形状を生ずるよう前記第１ブライの端部で前
   記第１フイラメントに十分な厚みを加え、 前記縦軸線の方向に延在するよう連続する第２フイラメ
   ントストランドの第２ブライを配置し、 前記第２フィラメントストランドを半緊張状態に保持す
   るよう細粉手段によって前記第１゜２フイラメントスト
   ランドの端部を細粉し、前記第１ブライの外面を横切っ
   て横方向に前記第２フィラメントストランドを加え、前
   記縦軸線にほぼ垂直な方向に延在するよう連続する第８
   フイラメントストランドの第、。 ８プライを６己着し、 前記第２フィラメントストランドを横切って前記第８フ
   イラメントストランドを加えて前記第２フィラメントス
   トランドにほぼ均一な負荷を加えて張力を加え、外部の
   テーパ付會面を有する前記第１フィラメントストランド
   九前記第２フィラメントストランドを堅く押圧し、テー
   パ付き端部形状を有する第８ブライ成層体を形成し、 前記第８ブライの端部に取外し得るフラン・ジ形成構造
   を位置させ、 前記第８プライの端部をフランジの形状にするよう前記
   取外し得るフランジ形成構造に接触する十分な付加的第
   ８フイラメントストランドを設置し、 前記第１．第２及び第８フイラメントストランドの全部
   に液化接着手段を含浸させ、前記第１．第２及び第８フ
   イラメントストランドを引張状態に保持するよう前記接
   着手段を一部的にキュアし、硬化し、 前記第２フイラメントストランドの端部な前記細粉手段
   から離脱させ、 前記フランジ形成構造を除去し、 完成（７た複合酸ｊ−継手構造から前記形成面即ちマン
   ドレルを除去することを特徴とする複合成層継手構造の
   製造方法。　− 五　緊締手段によって軸線方向に配置され釈放、し得る
   よう取付けた別個の部分から成り軸線上の取付けられそ
   の全長にわたり環状断面を有するマンドレルと、 前記マンドレルの前記部分の１個の周縁上に縦方向に離
   間した少なくとも１対の環状フィラメントストランド細
   粉手段と、 前記軸線から半径方向外方に延び凸平面で終る前記細粉
   手段のおりおのと、 前記細粉手段に取付けて縦方向に配置されたフィラメン
   トストランドがテーパ付き端部を有する複合成層体に形
   成されるよう前記細粉手段が十分な半径方向高さを右す
   るよう如し、 ＠紀マンドレル上に形成された多数プライ゛複合成層構
   造の端部な有するテーパ付永成層体の内方角形成端縁に
   隣接して位置するようにした少なくとも１個の地外し得
   る環状フランジ形成手段を設けたことを特徴とする複合
   成層継手構造の製造装置。