JPS5835129B2 - タジユウカントウノ セイゾウホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は多重管等の製造方法に関する。

従来、繊維補強管例えばガラス繊維強化プラスチツク管
（ＦＲＰ管）を製造する方法としてはフィラメントワイ
ンディング法、遠心成形法などがある。

フィラメントワインディング法は不飽和ポリエステル樹
脂などを含浸させたガラス繊維を回転している円柱状金
型に巻き付け、加熱硬化させてＦＲＰ管を製造するもの
であり、遠心成形法は回転している円筒状金型の内面に
遠心力を利用してＦＲＰ層を形成してＦＲＰ管を製造す
るものである。

これらの方法により多重管、即ち管壁が外層と内層から
成ると共に両層の間が中空であり、更に該内外層を連結
する連結部が設けられている管を製造する場合、上記方
法は倒れも巻き重ね或いは層重のための下地となる層を
必要とするため最終層、即ちワインディング法では外層
、遠心成形法では内層の形成が非常に困難である。

強いて多重管を製造しても極めて複雑な工程より成る作
業を行なわなければならず、コストが上昇し品質も不均
一となるので上記製造方法による多重管の製造は殆んど
行なわれていなかった。

一方、このような成形法の他に引抜成形法又は射出成形
法を利用した次のような成形法も知られている。

即ち、管状体成形通路内に予備加熱したガラス繊維を連
続的に進行せしめると共に該成形通路内に熱硬化性樹脂
を充填して該樹脂を前記ガラス繊維に含浸させる一方該
成形通路の進行方向に設けた加熱区間に卦いて前記樹脂
を硬化形威し連続的に引き抜くことによりＦＲＰ管を連
続的に製造するものであり、連続成形であるためコスト
が低く均一な品質のＦＲＰ管が得られる。

本発明は上記引抜若しくは射出成形法の特徴を維持し、
更に上記成形法にはみられなかった内層と外層の間を中
空とし該内外層を連結する軸方向に沿った連結部を前記
内外層と一体に加熱硬化する独自の手段を付加すること
により優れた強度・剛性を具えた多重管を簡便に製造す
るようにしたものであり、その構成は、成形通路に進行
方向に従って予熱区間と加熱硬化区間を設は該成形通路
内に補強繊維を連続的に進行せしめる一方前記予熱区間
の通路内に熱硬化性樹脂を充填し、これを前記加熱硬化
区間で一体硬化させることにより繊維補強管を連続的に
製造する方法において、前記成形通路を同軸円筒状の外
層用通路と内層用通路とに区画すると共に該成形通路の
全長にわたり前記外層用通路と内層用通路とを連絡する
スリット状の連結部用通路を設け、これら通路内に夫々
補強繊維を進行せしめる一方前記予熱区間の通路内に熱
硬化性樹脂を充填して該予熱区間を進行する間に該樹脂
を前記通路内の補強繊維に含浸せしめこれらを前記加熱
硬化区間を進行する間に一体に加熱硬化せしめて連続的
に多重管を製造するようにしたことを特徴とする。

本発明に係る多重管の製造方法を図面に示す一実施例に
基づいて詳細に説明する。

先づ本発明を具体化する装置の構成を説明する。

円筒状の金型６が略水平に設置され該金型６の内（ｆｕ
ｌｌ Ｋ円筒状の金型５が設けられる。

該金型５は前記金型６と同軸であり且つ該金型６より略
小径を有し、核金型５の外周面と前記金型６の内周面と
は一定した幅の円筒状間隙を形成する。

この間隙は外層１を形成する外層用通路２２となる。

更に該金型５の内側に円柱状の芯金４が設けられる。

該芯金４は前記金型６及び金型５と同軸であり且つ該金
型５より略小径を有し、該芯金４の外周面と前記金型５
の内周面とは一定した幅の円筒状間隙を形成する。

この間隙は内層２を形成する内層用通路２１となる。

即ち、該内層用通路２１と前記外層用通路２２との横断
面は円状を呈する。

捷た、前記金型５には軸方向に沿ったスリットが６ケ設
けられてかり、該スリットは略等間隔で環状に配置され
る（第２図参照）。

該スリットは成形通路の入口より出口筐で達しその全長
を通じて一定した幅を有する。

即ち、該スリットは前記内層用通路２１と外層用通路２
２とを全長にわたって相互に連絡し、内層と外層とを連
結する連結部３を形成する連結部用通路２０となる。

該金型５の断面形状が製造される多重管の中空部の形状
となるので該金型５の断面形状及び前記内外隙の幅は適
宜設定する。

上記成形通路の前半は補強繊維を予備加熱するために予
熱され、後半は樹脂を硬化させるために樹脂の硬化温度
より若干高く保持されている。

即ち該成形通路の前半が予熱区間３０、後半が加熱硬化
区間３１となっている。

前記金型５の後端は前記金型６の後端よりも後維補強管
を連続的に製造する方法において、前記成形通路を同軸
円筒状の外層用通路と内層用通路とに区画すると共に該
成形通路の全長にわたり前記外層用通路と内層用通路と
を連絡するスリット状の連結部用通路を設け、これら通
路内に夫々補強繊維を進行せしめる一方前記予熱区間の
通路内に熱硬化性樹脂を充填して該予熱区間を進行する
間に該樹脂を前記通路内の補強繊維に含浸せしめこれら
を前記加熱硬化区間を進行する間に一体に加熱硬化せし
めて連続的に多重管を製造するようにしたことを特徴と
する。

本発明に係る多重管の製造方法を図面に示す一実施例に
基づいて詳細に説明する。

先づ本発明を具体化する装置の構成を説明する。

円筒状の金型６が略水平に設置され該金型６の内（ｆｕ
ｌｌ Ｋ円筒状の金型５が設けられる。

該金型５は前記金型６と同軸であり且つ該金型６より略
小径を有し、核金型５の外周面と前記金型６の内周面と
は一定した幅の円筒状間隙を形成する。

この間隙は外層１を形成する外層用通路２２となる。

更に該金型５の内側に円柱状の芯金４が設けられる。

該芯金４は前記金型６及び金型５と同軸であり且つ該金
型５より略小径を有し、該芯金４の外周面と前記金型５
の内周面とは一定した幅の円筒状間隙を形成する。

この間隙は内層２を形成する内層用通路２１となる。

即ち、該内層用通路２１と前記外層用通路２２との横断
面は円状を呈する。

捷た、前記金型５には軸方向に沿ったスリットが６ケ設
けられてかり、該スリットは略等間隔で環状に配置され
る（第２図参照）。

該スリットは成形通路の入口より出口筐で達しその全長
を通じて一定した幅を有する。

即ち、該スリットは前記内層用通路２１と外層用通路２
２とを全長にわたって相互に連絡し、内層と外層とを連
結する連結部３を形成する連結部用通路２０となる。

該金型５の断面形状が製造される多重管の中空部の形状
となるので該金型５の断面形状及び前記内外隙の幅は適
宜設定する。

上記成形通路の前半は補強繊維を予備加熱するために予
熱され、後半は樹脂を硬化させるために樹脂の硬化温度
より若干高く保持されている。

即ち該成形通路の前半が予熱区間３０、後半が加熱硬化
区間３１となっている。

前記金型５の後端は前記金型６の後端よりも後方に突出
して支持台８に固定される。

即ち該金型５は該支持台８に片持梁状態で保持されてい
る。

また前記芯金４の後端は上記支持台８を貫通して後方に
突出し支持台７に固定される。

即ち該芯金４は該支持台７に片持梁状態で保持されてい
る。

なか、該芯金４の外周面は前記支持台８と接触せず、前
記内層用通路２１と同様な円筒状間隙を形成している。

前記金型６は外部の支持台（図示せず）により保持され
る。

前記芯金４は前記予熱区間３０の内層用通路２１に熱硬
化性樹脂、即ち不飽和ポリエステル樹脂を射出する射出
口２４を具え、該樹脂は該芯金４の内部を貫通する供給
路２７を経て樹脂送給装置１３より高圧で送給される。

また前記金型６も予熱区間３０の外層用通路２２に前記
不飽和ポリエステル樹脂を射出する射出口２５を具え、
該樹脂は該金型６の内部に設けられた供給路２８を経て
樹脂送給装置１４より高圧で送給される。

上記射出口２４．２５は相対向する位置に設けるのが望
１しく、更に樹脂が夫々の通路内に均一に射出されるよ
う該通路の円周に沿って配置するのが望ましい。

即ち、該射出口２４．２５は同心円状に配設する。

前記通路内に射出された樹脂は加熱硬化区間３１に進入
する以前に前記連結部用通路＝２０内の繊維にも十分含
浸していなければならないので、前記射出口２４，２５
の位置は前記予熱区間３０の中程とする。

上記予熱区間３０と前記加熱硬化区間３１の境目の位置
に冷却装置１５が設けられて多重管成形用固型４０が形
成される。

該冷却装置１５は加熱硬化区間３１の高熱が予熱区間３
０に伝わって該予熱区間３０で樹脂が硬化してし筐５の
を防止する。

前記外層用通路２２にガラス繊維ロービング１２が均一
に且つ連続的に供給される。

前記内層用通路２１には上記外層用通路２２と同様にロ
ービング１０ａが供給されると共に前記芯金４０後端部
にワインディング装置９により巻き付けられたロービン
グ１０ｂが導入される。

即ち、該内層用通路２１には軸方向のロービング１０ａ
と円周方向のロービング１０ｂとが一体に内層用繊維１
０として供給される。

勿論前記外層用通路２２にも同様にワインディングした
ものを供給して良い。

更に前記連結部用通路２０にもガラス繊維口−ピング１
１が均一に且つ連続的に供給される。

該連結部用通路２０に供給されるロービング１１は内外
層用樹脂路２１，２２にまたがるものであっても良い。

前記多重管成形用金型４０の出口前方には引取装置１６
が設けられている。

該引取装置１６は成形された多重管の外周面に転接する
ローラを有し前記加熱硬化区間３１で加熱成形された多
重管を多重管成形用金型４０より連続的に引き抜くと共
にその引き抜きにより前記ロービング１０ａ。

１０ｂ、 ＩＬ １２を夫々所定の通路内へ導入する。

内層用通路２１１．ｃ引き込まれた内層用繊維１０外層
用通路２２に引き込１れた外層用繊維１２及び連結部用
通路２０に引き込１れた連結部用繊維１１は予熱区間３
０にかいて予備加熱される。

この予備加熱により前記繊維が保有する空気が膨張し該
繊維から離脱して通路入口より排出される。

上記内層用及び外層用両通路２Ｌ ２２内へ夫々射出口
２４．２５から不飽和ポリエステル樹脂が射出される。

該樹脂により前記内層用繊維１０及び外層用繊維１２が
含浸され、更に該樹脂は未硬化の１ま予熱区間３０を進
行する間に前記連結部用通路２０内へも浸透して連結部
用繊維１１も十分に含浸される。

むろん予熱区間３０の温度は熱硬化性樹脂の硬化温度よ
り低く保持されるが、該樹脂の含浸及び含有空気の離脱
を十分に行なう温度領域とする。

予熱が十分に行なわれる場合には樹脂の粘度が低くなる
ので射出する際通路内の繊維の位置ずれを惹起すること
がなく、且つ繊維への含浸が速やかに進行し、更に繊維
が保有する空気が排出され易くなり、また加熱硬化区間
３１の長さも短かくすることができる。

な卦、樹脂を射出する圧力は該樹脂が通路入口より外部
へ噴出しない程度にする。

内層用繊維１０、外層用繊維１２及び連結部用繊維１１
に含浸した樹脂は未硬化の１１加熱硬化区間３１へ進行
する。

該加熱硬化区間３１を進行する間に前記樹脂は一体に加
熱硬化され該加熱硬化区間３１の出口に達する１でに完
全硬化に至り内外層及び連結部が一体に硬化形成されて
多重管が製造される。

該多重管は引取装置１６により多重管成形用金型４０か
ら連続的に引き抜かれる。

成形通路内にはその全長にわたって前記金型５が占位す
るので前記内外層用樹脂及び連結部用樹脂が該金型５を
包み込んだ状態で完全硬化に至り、このため該成形通路
より引き抜かれた後は該金型５の断面形状に応じた中空
部が形成される（第３図参照）。

な釦、多重管成形用金型４０より引き抜かれた後でも完
全硬化（で至っていない場合は遠赤外線を照射するなど
の方法により加熱して完全硬化に至らしめる。

本実施例に１いては連結部用通路２０を６ケ設けたが該
通路２０の数はこれに限定されるものではなく適宜選択
して良い。

また該通路２０が多数ある場合或いは製造する多重管の
内径が小さい場合などは樹脂の浸透が速やかに進行する
ので円柱状芯金４の射出口２４を設けなくとも差支えな
い。

更に本実施例では内外層及び連結部にＩＰを用いたが、
これに限らず他の無機質、有機質繊維強化プラスチック
を用いても良い。

次に本発明を応用した複合管の製造方法（（ついて説明
する。

上述の製造方法により連続的に製造された多重管を適当
な長さに切断し、その多重管の壁内中空部にレジンモル
タルや発泡ポリウレタンなどを注入充填し固化して複合
管を形成する。

このとき、多重管は内外層及び複数個所の連結部が一体
に形成されてかり、且つ該内外層が軸方向及び円周方向
の繊維により補強されているため軸方向及び円周方向の
強度剛性に富むので、該複合管はレジンモルタルを充填
した場合は耐圧縮性に富み、発泡ポリウレタンを充填し
た場合には新庄熱性に富む。

従って下水管、地域冷暖房用配管、温泉用配管、電線ケ
ーブル保護管、高圧電線保護冷却管など種々の用途に適
する。

上述のように本発明に係る多重管の製造方法では硬化し
た樹脂が連続的に成形通路より引き抜かれるので成形通
路内の樹脂が連続的に進行し従って任意の長さの多重管
を製造することができる。

更に製造工程が極めて簡略化されるで多重管の製造コス
トが著るしく低減され多大なる経済的利益が得られる。

一方、製造される多重管は、内外層が夫々金型の表面に
接触した状態で加熱形成されるので内周面長△外周面が
平滑で寸法精度が高い。

また、内外層及び連結部が一体に形成されるので材質に
ムラがなく従って著しく強度が増大すると共に内外層の
補強繊維を軸方向に沿った。

繊維と円周方向に沿った繊維とにより構成できるため軸
方向及び円周方向の強度剛性に富む。

更に壁内の中空部にレジンモルタルや発泡ポリウレタン
等の充填物を注入固化することにより耐圧縮性或いは断
熱性に富む複合管を簡便に且つ安価に製造することがで
き絶大なる経済的利益を与えるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る多重管の製造方法の一実施例の概
略図、第２図は該実施例にわける金型の横断面図、第３
図は製造される多重管の横断面図である。 図面中、１は外層、２は内層、３は連結部、４は円柱状
芯金、５，６は円筒状金型、７，８は支持台、９はワイ
ンディング装置、１０ａ、１０ｂはガラス繊維ロービン
グ、１０は内層用ガラス繊維、１１は連結部用ガラス繊
維、１２は外層用ガラス繊維、１３，１４は樹脂送給装
置、１５は冷却装置、１６は引取装置、２０は連結部用
通路、２１は内層用通路、２２は外層用通路、２４゜２
５は樹脂射出口、２７，２８は樹脂供給路、３０は予熱
区間、３１は加熱硬化区間、４０は多重管成形用金型で
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 成形通路に進行方向に従って予熱区間と加熱硬化区
   間を設は該成形通路内に補強繊維を連続的に進行せしめ
   る一方前記予熱区間の通路内に熱硬化性樹脂を充填し、
   これを前記加熱硬化区間で一体硬化させることにより繊
   維補強管を連続的に製造する方法に釦いて、前記成形通
   路を同軸円筒状の外層用通路と内層用通路とに区画する
   と共に該成形通路の全長にわたり前記外層用通路と内層
   用通路とを連絡するスリット状の連結部用通路を設け、
   これら通路内に夫々補強繊維を進行せしめる一方前記予
   熱区間の通路内に熱硬化性樹脂を充填して該予熱区間を
   進行する間に該樹脂を前記通路内の補強繊維に含浸せし
   め、これらを前記加熱硬化区間を進行する間に一体に加
   熱硬化せしめて連続的に多重管を製造するようにしたこ
   とを特徴とする多重管等の製造方法。