JPS5934070A - 合成樹脂製圧力容器の製造方法 - Google Patents
合成樹脂製圧力容器の製造方法Info
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、エラストマーで裏打ちされたレジンとフィラ
メントとからなろジェノ1/を有するロケットモータケ
ース等の合成樹脂製容器を製造する方法に関する。さら
に詳細に述べると、本発明は。 硬化した又は硬化可能なエラストマーがライツ−を形成
すべく使用されているこれらエラストマーで裏打ちされ
た容器を製造する方法に関するつ合成ロケットモータケ
ースのエラストマーライナーは、2つの大きな作用を行
なう、第1は、ライナーがケースを推進薬から熱的に保
護する作用であり、第2は、ケースを密封して推進ガス
が漏れ出さないようにする作用である。合成樹脂製ケー
スな使用する大きなロケットモータに対しては、現在の
ところライナー製造方法として2つの方法が存在するっ
第1は1合体した一対の金属ダイの中に生ゴムストック
をモールド成形する方法であり、第2は、生ゴムシート
を手作業で付着させ、しかる後加硫し、そして最終的な
寸法を得ろべ′く研磨加工する方法である。いずれの方
法においても、ライナーは1重ね継ぎ作業、手作業((
よる研磨、接着、及び防縮加工等種々の作業を行なうケ
ース巻き付はマンドレル上に(又は、作業を終えたケー
ス内に)、隣′接して位置決めされる。これら製造方法
H,a)大きな設備投資が必要であること、b)広範囲
にわたってツール決めを正確に行なわなければならない
こと、C)迅速且つ安価にデザイン変更することができ
ない製品に対してはそのリード時間が長くがかろこと、
そして、d)労働集約的であるため製造コストが高くな
る等の欠点を有している。 米国特許第3,303.079号は、ニジストマーで裏
打ちされたロケットモータケースの準備段階に関するも
のである。この特許は、カレンダ一作業を行なったゴム
シートをマンドレ“層上に載せ、それによりライナーに
対するエラストマー先駆体層を形成する技術を開示して
いる。このライナーは、マンドレルの外形に従うように
初めに切断される。 エラストマ一層は、レジン及びフィラメントの巻かれた
シェル内に埋設され、エラストマーで裏打ちされた容器
を提供すべく一緒に硬化されろ。カレンダー加工された
シートを手作業でマンドレルの周囲に載置する作業は、
極めて労働集約的であり、且つ2枚以上のニジストマー
シートを厚く積み重ねる場合、あるいはマンドレルの外
形に従って正確に、しかし種々の厚さにカバーする場合
に非常に困難なものとなる。 本発明は、従来技術では未硬化エラストマーストックは
マンドレルの外形に従うように切断され、その周囲に載
置するとされていた弾性ライナーを有する合成樹脂製圧
力容器の製造方向において。 硬化可能な又は硬化したエラストマーをマンドレルカ中
心回転軸の周囲に連続的に巻き付け、それにより、上記
マンドレルの周囲にエラストマ一層を形成すべく上記中
心軸の円周方向て隣接して位置決めし且つ」1記リボン
のセグメントを一体的に接合する行程;フィラメント及
び熱硬化可能なレジンからなるシェルを上記ニジストマ
一層に付着さぜる行程;そして、上記容器の全体又はそ
の一部分を提供すべく上記熱硬化可能なレジンを硬化さ
せろ行程;を含んで構成されてなる合成樹脂製圧力容器
の製造方法を提供するものである。 連続的なエラストマ一層は、前述の如(リボンをマンド
レル上に載置することによって形成されろ。第1の実施
例においては、エラストマ一層は、フィラメントの巻き
付けによって熱硬化可能なレジンマトリクス内のフィラ
メント材料として埋設される硬化可能なニジストマーか
ら構成される。 このフィラメント材料は、それらがこのエラストマ一層
上に載置せしめられたとき、熱硬化可能なレジンを支持
することがでとる。あるいは、それらに、フィラメント
材料をニジストマ一層上に載置せしめられた後、その中
に浸漬せしめることができる。その後、熱硬化可能なレ
ジンは1部分的に硬化されろ。硬化可能なエラストマー
と部分的に硬化されたレジンとは、−緒に加熱器内で又
は超短波によって硬化される。第2の実施例においては
、エラストマ一層は、フィラメント材料を付着させろ前
に硬化される。第2の実施例においてfl、 未硬化の
エラストマーは、マンドレルの」二に同様に載置される
が、子方がま内で硬化されろ点で相違するう好ましくハ
、未硬化エラストマ一層は、初めに補助的な材料によっ
て包囲され、すなわち埋設されろ、この材料にエラスト
マーを加熱器内で又は超短波によって硬化した後、取り
除かれる。補助的な材料としては、剥離テープ、乾燥フ
ァイバー、防縮加工テープあ−るいは、それらの組合せ
とすることができろ。第6の実施例において汀、枯危惟
のリボンは、接着剤が塗付されており、卯1及び第2θ
)実施例と同様にしてマンドレルf−K 1li7.置
されろ(便化したニジストマーがら構成されている。 従って、u′、1及び第2の実施例を実施−「るに際し
、本発明は、ロケットモータケース等のエラスi・マー
で裏打ちされた容器を提供するものであり、それ自身粘
着(21:を有する、すなわち粘着可能なエラストマー
からなる薄いリボンを供給するための手段を提供する行
程;」1記容器の全体又はその一部分のう・fナーを形
成するような形状になさえした中心回転I+!I11を
有するマンドレルに上記リボンを供給するためのアプリ
ケータを提供する行程;上記マンドレルの第1表面部分
に」1記リボンを固定スる行程;上記リボンを」1記ア
プリケータに充分な割合で供給し、−1−記リボンが上
記第1の表面部分から1−記中心回転佃1の周囲をほぼ
円周方向に付1−。 されろようにしつつ、」1記マンドレルと上記アプリケ
ータとを上記中心軸を中心として相対的に回111−す
る行程;北記アプリケータを上記中心軸に対して相対的
に移動させ、上記マンドレルの周囲に隣接して載置され
た」1記リボンのセグメントに対しほぼ円周方向にリボ
ンを載置し、上記マンドレルをカバーする硬化可能なエ
ラストマ一層を提供するように接合させつつ、」1記中
心軸を中心とする相対的回転運動を続ける行程;そして
、上記容器の全体又はその一部分のためのライナーを提
供すべく上記硬化可能なエラストマ一層を硬化させる行
程;を含んで構成されてなる製造方法を提供するもので
ある。本発明の第1の実施例によれば、エラストマーを
硬化することが好ましい。すなわち、連続的なフィラメ
ントを硬化可能なエラストマ一層の周囲に巻き付けろこ
とによって、連続的なフィラメントと熱硬化可能なレジ
ンからなるシェルが提供される。レジンとエラストマー
の最終的な硬化が行なわれる前においては、この第1の
実施例のレジンは部分的に硬化された状態、すなわちB
−ステージになるっまた、フィラメントは。 マンドレルの材質よりも熱膨張係数の低いものが選ばれ
ろことが好ましい。 四ケノトモータケースに使用される宵に“i/ぐ製造す
る1易合にi’、l−、”ノドレルはドーム状の形状ヲ
有するっ末(、)1化の、又は硬化したエラストマーリ
/りに、ドーム形状のマンドレルの瑣点に位置決めされ
、そ;tlJi前J・Lしたマンドレルの作業開始表面
部分どして用(・られるっ 実施例の1悦明: 4〕、1図に、本発明にかかる具体例を実施するのに使
Jrlされろロケットモータケースのニジストマーライ
ナーを製造ずろ装置10が図示されているう装置i’f
: 10 kユ、硬化可能なエラストマーからなる連わ
′し的ノ、「粘j1gのあるリボン12を供給し、しが
ろ後、これをマンドレル14上のこのライナーに対する
エラスマ一層先駆体にl、cろようにせしめろ。第2図
、第ろ図、卯、4図及び第5図(−i、装置10の操作
及びその操作によって得られろ結果物を図示している、 一般的に、装置10は、リボン供給作用と、ライナーの
エラストマ一層先駆体形成作用とを行なうつリボン供給
作用は、リボン供給装置16によって行なわれろっ先駆
体形成作用は、リボ/ソニーピング装置18((よって
行なゎり、る。制御装置20tI′i、装置16・18
間のリボンの等速度関係及びその傾きを1tfll g
llするっ制御装置1oは、プログラム化されており、
それにより最初の取り伺けが終った後、自動的にこれら
等速度関係及びその傾きを調節するようにlrされてい
る。 第1図に図示されているリボン供給装置160発射装置
22ば、硬化可能なエラストマーからなる薄い粘性のあ
るリボン12をそのエラストマー供給ストック21がら
送り出すっ粘性のあるリボン12は、送り込みう・rン
24を通って、ローラーシステム28を支持するアプリ
ケーターヘッド26に進むつアプリケーターヘッド26
ば、リボ712をマンドレル14に傾斜して供給するた
めのものであるっマンドレル141−j:、ががる供給
行程中マンドレルの軸30を中心として回転する。 リボン12は、マンドレル140表面が隣接するアプリ
ケータのローラーシステム28」二を移動する速度とほ
ぼ等しい速度で供給されろたとえば。 約507−f −)・7分(15,3771/分)から
250フイ一1/分(76,6)n1分)の間の速度で
発射装置22から送り出されろっマンドレル表面のアプ
リケーターのローラーシステム28に対する移i1i、
I、速(9゛により、リボンの厚さは制(j:iさλし
ろ。リボ/12の温度け5発射装置22内の温度及びそ
の形成体26の温度を維持し、かつ制御する温度制御−
IJこシぬられろ。 アプリケ−クーヘッド26は、アプリケーターヘッド1
月台座32によって支持されており このアプリケ−ク
ーヘッド用台座62け、移動装置用台r□にろ4に支持
されているう移動装置用台座64は、アプリケーターヘ
ッド26がマンドレルの軸60に平行に移動することが
できろようにガイドレールろ6(でそって移動可能とさ
れているつアプリケーターヘッド26に、アプリケータ
ーヘッド用台1’i432がホイール38の下側に形成
さ」した溝(図示されていない)内で回転することによ
り1円弧にに移動可能とされている。アプリケーターヘ
ッド26のローラーシステム28は、アプリケーターヘ
ッド26内に設けられた空気負荷ビストノ(図示されて
℃・な℃・)によって移動可能とされているっ空気負荷
ピストンは、上述した円弧にそって移動している間、マ
ンドレル14の形状により加えられろ子方に応答する。 リボン供給装置16は、カリフォルニア州ザンタアナの
A M Fコーポレーションより販売されている1モデ
ル601オービツトリートニユーダイアシステム(登録
商標)″を適用することができろ、モデル601システ
ムは、アプリケーターヘッド26及びアプリケーターヘ
ッド用台座62、発射装置22、リボン12を正確に形
成するためのAMFハイパツクシステム2ろ(商品名)
、温度制御ユニット25.そして装置18,22,25
゜26・52及び、611を等時制側IするためのAM
F’sスピン7ンクエレクトロニツクシステム’ 商品
名)を含む制御装置20を有している。移動装置用台座
ろ4は、高分子ケース製造工程において用いられろベー
シックフィラメント巻き付はプロセス用の、たとえばハ
ーキュルス社あろいt6 A M F社かQ)ill、
+ U亡、;才上ているロールプノバリ/グ装置(たと
えば、ノリーズ2000)を採、lflすることができ
る。 ハーギュルス社の装置汀、アプリケーターヘッドのろ刺
1調整、すjcゎちマンドレルのffMb 30 vc
q行伎ひ市直な力面及びマンドレルのドーム型表面に
平行な因911方向の調整を扶供する。AMF社の装置
*rii、これら、417.1節の内、最初の2つのみ
を行なうことがでとく)つりボンのシェービング装置1
8は5装置?516の所定の部分に同期連結するよう定
必要tc修1丁を行なったファイバー巻ぎ伺は高分子ケ
ースの製造に用いられているマンドレル回転装置がC)
すっているっマンドレル14をマンドレルの軸60を中
心として回転するモーターは、装置16σ)H7制御装
[1f20によって制御されている。装置18は、また
タイヤのカーカスを1]転するのに使用1゛−く、Δi
・、イF<i: (1)スビノステーションを修正した
もの?用いろこともできろ。たとえば、モデル510及
び601’Qθ)AMFオーピットリートンステム(商
品名)等を用いろことができる。 装置16(54を含む)及び18に、粘着性のあろリボ
ンを77ドレルに正確に供給するための一つの装置を含
んでいろっすなわち、広範囲の直径及び長さ、そ17て
かかるリボンを神々の厚さ。 たとえば0.04 +1インチ(1,06mΩ)の最少
厚さまで形成1−ることかできろ、、出力容器(たとえ
ばロケットモーターケース)を形成するのに使用する装
(夕が含まれている。 装置16・18に適した機械的リンク機構、電気的制御
及びそれらの監視装置が5たとえば米国特許第6,84
6.482号;第6,901.256号;第4.062
.716号;第4.155.789号及び第4.209
,009号に開示されているっその他の文献として、カ
リフォルニア州ザンタアナ、5705サン77’7−ア
ベニューのAMF社がコピーライl、を有している7オ
ービソトリード510及び5200TRレドリーデイン
グシステム°′、” AMFクイヤイクイソプメントハ
イバックシステム”1” A Ivi Fニュータイ−
7/ステム”、”A1.AF’スピンシンエレクトロ二
ソクシステム”及び70−ルカバリング装置”というタ
イトルの商品説明書がイf 右 −「イ)。 第2し1(−1、ニレストマ一層40ケ支持するマンド
レル14(共に811分的((断面で示されている)を
1ソ1/■クシてし・ろっこのニレストマ一層は1本発
明ケ実施することによりマンドレル140表面に載11
/1″されろ、ニレストマ一層40は、前述した本発明
のWlの2つの実施例においてライナーに対する硬化可
能なニレストマー先駆体層となる。断面は、マンドレル
の軸ろ0に平行な直線にそって、マンドレル14及びエ
レスl−マ一層40を貫通して部分的にとられている、
第6図は、ニレストマ一層40をつくり−1−げている
積層せしめられたIJボンセグユメントの詳細断面図で
ある。リボンの断面厚さは、図面をわかりよ(するため
にいくぶん誇張して図示されているう第2図のニレスト
マ一層40は、前方補強メタルリング42から後方補強
メタルリング44まで連続的((のびているっ[)II
方及び後方補強リング42・44は、たとえばアルミニ
ュウム等の金属により製造することができろが、他の適
当な材料を使うこともできる。前方及び後方補強リング
42,44ば、そ、tl、ぞれル)もかしめモールド成
形せしめられた前方及び後方エラストマーアダプタ46
・48を含んでいろ。 ボルトあるいはその他の締結手段が、これら補強リング
42.44をマンドレル14の各端部に固定している。 エラストマ一層40の、厚さは、第6図に図示されてい
るように、前方及び後方補強金属リング42.44の間
で変化しているつエラストマ一層40の厚さに°、あら
かじめモールド成形されたニジストマーアダプター46
・48の位置におけろ約1イ/チ(2,54cm)の厚
さから、マンドレル14の接線50.52のはじまる位
置、あるいは接線50.52の間の所定の位置におけろ
約0.040インチ(1,016悶)まで変化するうマ
ンドレル14は、ニジストマ一層40を取り付けられろ
前に取り付けられたテフロン(登録商標)剥離物質の薄
いコーティングを有している。 このテフロン剥離物質には、たとえば商品名”ロングマ
イルオーリボンドエラストマーii 材料”’ril
t、”)lヴπ1rilの薄いコーティング層が被覆さ
れている。、ル・ろい汀、マンドレル14にリボノ12
がマンドレル141Jてのぜられた時、リボン12(第
1図九lfj )<、51’IV W′!−把持する粗
い表面を有1−ろよ・うK −4−7;、)ことかでき
ろ、粗い表面は、典型的には標N−的な剥離剤のコーテ
ィングを有している。 エクスl−マ一層40 ヲマノドレル14に取す付けろ
場合、前方またに後方エラストマーアダプター46.4
8のいずれかからはじめ、マンドレル14のドーム部分
にリボン12を載醸し続けること6CJ−って11なわ
れろ、ドーム形状が変わった場合、もう一方のエラスト
マーアダプターからリボノ12をカバーしはじめる。前
方及び後方の接線50.52の間のマンドレル14のほ
ぼシリンダー状のセクゾヨンカ、エラストマーによっテ
カバーせしめられろ、このほぼシリンダー状のセクショ
ン(−1,シかしながらドームのいずれかをカバーする
+)jlに、その全体あるいは一部分なエラストマーに
よってカバーすることができる。 マンドレル14のドームをリボンでカバーする場合、リ
ボ:/11j、はじめエラストマーアダプターに接着せ
しめられろ。エラストマーアダプター46 、48のい
ずれか、または両方に、硬化したまたは未硬化のエラス
トマーとすることができろ。これらエラストマーアダプ
ター46・48が硬化したエラストマーである場合、未
硬化のリボン12に対オろ接着は、ハグソンケミカル社
から販売されている商品名゛ケムロソグ″等のエラスト
マー接着材料を使用することによって行なうことができ
る。しかる後、マンドレル14はリボンカコのエラスト
マーアダプターに隣接するドームの頂点部分の周囲に供
給され、かつ載置せしめられるように回転せしめられろ
う 第6図は、リボン12がどのようにドーム及びマンドレ
ル14のほぼシリンダー状のセクション上に載置せしめ
られるかを図示している。したがってこの図面には、リ
ボン12の積層せしめられたセグメントがその横断面図
で示されている。リボンセグメン1−54.56,58
.60等は、それらのほぼ端縁のみにおいてマンドレル
14に載置せしめC−)れてし・ろ、リボンセグメント
62,64.66゜68A・p (=(: 、 −、、
/ドレル14して対してほぼ平らに載置)トシめられて
いるっ ドーム形状部分における端縁接触から/リンダ
ー状セクションにおけろ平坦1&触への遷移は、第6図
に図示さftでいろように徐/J
メントとからなろジェノ1/を有するロケットモータケ
ース等の合成樹脂製容器を製造する方法に関する。さら
に詳細に述べると、本発明は。 硬化した又は硬化可能なエラストマーがライツ−を形成
すべく使用されているこれらエラストマーで裏打ちされ
た容器を製造する方法に関するつ合成ロケットモータケ
ースのエラストマーライナーは、2つの大きな作用を行
なう、第1は、ライナーがケースを推進薬から熱的に保
護する作用であり、第2は、ケースを密封して推進ガス
が漏れ出さないようにする作用である。合成樹脂製ケー
スな使用する大きなロケットモータに対しては、現在の
ところライナー製造方法として2つの方法が存在するっ
第1は1合体した一対の金属ダイの中に生ゴムストック
をモールド成形する方法であり、第2は、生ゴムシート
を手作業で付着させ、しかる後加硫し、そして最終的な
寸法を得ろべ′く研磨加工する方法である。いずれの方
法においても、ライナーは1重ね継ぎ作業、手作業((
よる研磨、接着、及び防縮加工等種々の作業を行なうケ
ース巻き付はマンドレル上に(又は、作業を終えたケー
ス内に)、隣′接して位置決めされる。これら製造方法
H,a)大きな設備投資が必要であること、b)広範囲
にわたってツール決めを正確に行なわなければならない
こと、C)迅速且つ安価にデザイン変更することができ
ない製品に対してはそのリード時間が長くがかろこと、
そして、d)労働集約的であるため製造コストが高くな
る等の欠点を有している。 米国特許第3,303.079号は、ニジストマーで裏
打ちされたロケットモータケースの準備段階に関するも
のである。この特許は、カレンダ一作業を行なったゴム
シートをマンドレ“層上に載せ、それによりライナーに
対するエラストマー先駆体層を形成する技術を開示して
いる。このライナーは、マンドレルの外形に従うように
初めに切断される。 エラストマ一層は、レジン及びフィラメントの巻かれた
シェル内に埋設され、エラストマーで裏打ちされた容器
を提供すべく一緒に硬化されろ。カレンダー加工された
シートを手作業でマンドレルの周囲に載置する作業は、
極めて労働集約的であり、且つ2枚以上のニジストマー
シートを厚く積み重ねる場合、あるいはマンドレルの外
形に従って正確に、しかし種々の厚さにカバーする場合
に非常に困難なものとなる。 本発明は、従来技術では未硬化エラストマーストックは
マンドレルの外形に従うように切断され、その周囲に載
置するとされていた弾性ライナーを有する合成樹脂製圧
力容器の製造方向において。 硬化可能な又は硬化したエラストマーをマンドレルカ中
心回転軸の周囲に連続的に巻き付け、それにより、上記
マンドレルの周囲にエラストマ一層を形成すべく上記中
心軸の円周方向て隣接して位置決めし且つ」1記リボン
のセグメントを一体的に接合する行程;フィラメント及
び熱硬化可能なレジンからなるシェルを上記ニジストマ
一層に付着さぜる行程;そして、上記容器の全体又はそ
の一部分を提供すべく上記熱硬化可能なレジンを硬化さ
せろ行程;を含んで構成されてなる合成樹脂製圧力容器
の製造方法を提供するものである。 連続的なエラストマ一層は、前述の如(リボンをマンド
レル上に載置することによって形成されろ。第1の実施
例においては、エラストマ一層は、フィラメントの巻き
付けによって熱硬化可能なレジンマトリクス内のフィラ
メント材料として埋設される硬化可能なニジストマーか
ら構成される。 このフィラメント材料は、それらがこのエラストマ一層
上に載置せしめられたとき、熱硬化可能なレジンを支持
することがでとる。あるいは、それらに、フィラメント
材料をニジストマ一層上に載置せしめられた後、その中
に浸漬せしめることができる。その後、熱硬化可能なレ
ジンは1部分的に硬化されろ。硬化可能なエラストマー
と部分的に硬化されたレジンとは、−緒に加熱器内で又
は超短波によって硬化される。第2の実施例においては
、エラストマ一層は、フィラメント材料を付着させろ前
に硬化される。第2の実施例においてfl、 未硬化の
エラストマーは、マンドレルの」二に同様に載置される
が、子方がま内で硬化されろ点で相違するう好ましくハ
、未硬化エラストマ一層は、初めに補助的な材料によっ
て包囲され、すなわち埋設されろ、この材料にエラスト
マーを加熱器内で又は超短波によって硬化した後、取り
除かれる。補助的な材料としては、剥離テープ、乾燥フ
ァイバー、防縮加工テープあ−るいは、それらの組合せ
とすることができろ。第6の実施例において汀、枯危惟
のリボンは、接着剤が塗付されており、卯1及び第2θ
)実施例と同様にしてマンドレルf−K 1li7.置
されろ(便化したニジストマーがら構成されている。 従って、u′、1及び第2の実施例を実施−「るに際し
、本発明は、ロケットモータケース等のエラスi・マー
で裏打ちされた容器を提供するものであり、それ自身粘
着(21:を有する、すなわち粘着可能なエラストマー
からなる薄いリボンを供給するための手段を提供する行
程;」1記容器の全体又はその一部分のう・fナーを形
成するような形状になさえした中心回転I+!I11を
有するマンドレルに上記リボンを供給するためのアプリ
ケータを提供する行程;上記マンドレルの第1表面部分
に」1記リボンを固定スる行程;上記リボンを」1記ア
プリケータに充分な割合で供給し、−1−記リボンが上
記第1の表面部分から1−記中心回転佃1の周囲をほぼ
円周方向に付1−。 されろようにしつつ、」1記マンドレルと上記アプリケ
ータとを上記中心軸を中心として相対的に回111−す
る行程;北記アプリケータを上記中心軸に対して相対的
に移動させ、上記マンドレルの周囲に隣接して載置され
た」1記リボンのセグメントに対しほぼ円周方向にリボ
ンを載置し、上記マンドレルをカバーする硬化可能なエ
ラストマ一層を提供するように接合させつつ、」1記中
心軸を中心とする相対的回転運動を続ける行程;そして
、上記容器の全体又はその一部分のためのライナーを提
供すべく上記硬化可能なエラストマ一層を硬化させる行
程;を含んで構成されてなる製造方法を提供するもので
ある。本発明の第1の実施例によれば、エラストマーを
硬化することが好ましい。すなわち、連続的なフィラメ
ントを硬化可能なエラストマ一層の周囲に巻き付けろこ
とによって、連続的なフィラメントと熱硬化可能なレジ
ンからなるシェルが提供される。レジンとエラストマー
の最終的な硬化が行なわれる前においては、この第1の
実施例のレジンは部分的に硬化された状態、すなわちB
−ステージになるっまた、フィラメントは。 マンドレルの材質よりも熱膨張係数の低いものが選ばれ
ろことが好ましい。 四ケノトモータケースに使用される宵に“i/ぐ製造す
る1易合にi’、l−、”ノドレルはドーム状の形状ヲ
有するっ末(、)1化の、又は硬化したエラストマーリ
/りに、ドーム形状のマンドレルの瑣点に位置決めされ
、そ;tlJi前J・Lしたマンドレルの作業開始表面
部分どして用(・られるっ 実施例の1悦明: 4〕、1図に、本発明にかかる具体例を実施するのに使
Jrlされろロケットモータケースのニジストマーライ
ナーを製造ずろ装置10が図示されているう装置i’f
: 10 kユ、硬化可能なエラストマーからなる連わ
′し的ノ、「粘j1gのあるリボン12を供給し、しが
ろ後、これをマンドレル14上のこのライナーに対する
エラスマ一層先駆体にl、cろようにせしめろ。第2図
、第ろ図、卯、4図及び第5図(−i、装置10の操作
及びその操作によって得られろ結果物を図示している、 一般的に、装置10は、リボン供給作用と、ライナーの
エラストマ一層先駆体形成作用とを行なうつリボン供給
作用は、リボン供給装置16によって行なわれろっ先駆
体形成作用は、リボ/ソニーピング装置18((よって
行なゎり、る。制御装置20tI′i、装置16・18
間のリボンの等速度関係及びその傾きを1tfll g
llするっ制御装置1oは、プログラム化されており、
それにより最初の取り伺けが終った後、自動的にこれら
等速度関係及びその傾きを調節するようにlrされてい
る。 第1図に図示されているリボン供給装置160発射装置
22ば、硬化可能なエラストマーからなる薄い粘性のあ
るリボン12をそのエラストマー供給ストック21がら
送り出すっ粘性のあるリボン12は、送り込みう・rン
24を通って、ローラーシステム28を支持するアプリ
ケーターヘッド26に進むつアプリケーターヘッド26
ば、リボ712をマンドレル14に傾斜して供給するた
めのものであるっマンドレル141−j:、ががる供給
行程中マンドレルの軸30を中心として回転する。 リボン12は、マンドレル140表面が隣接するアプリ
ケータのローラーシステム28」二を移動する速度とほ
ぼ等しい速度で供給されろたとえば。 約507−f −)・7分(15,3771/分)から
250フイ一1/分(76,6)n1分)の間の速度で
発射装置22から送り出されろっマンドレル表面のアプ
リケーターのローラーシステム28に対する移i1i、
I、速(9゛により、リボンの厚さは制(j:iさλし
ろ。リボ/12の温度け5発射装置22内の温度及びそ
の形成体26の温度を維持し、かつ制御する温度制御−
IJこシぬられろ。 アプリケ−クーヘッド26は、アプリケーターヘッド1
月台座32によって支持されており このアプリケ−ク
ーヘッド用台座62け、移動装置用台r□にろ4に支持
されているう移動装置用台座64は、アプリケーターヘ
ッド26がマンドレルの軸60に平行に移動することが
できろようにガイドレールろ6(でそって移動可能とさ
れているつアプリケーターヘッド26に、アプリケータ
ーヘッド用台1’i432がホイール38の下側に形成
さ」した溝(図示されていない)内で回転することによ
り1円弧にに移動可能とされている。アプリケーターヘ
ッド26のローラーシステム28は、アプリケーターヘ
ッド26内に設けられた空気負荷ビストノ(図示されて
℃・な℃・)によって移動可能とされているっ空気負荷
ピストンは、上述した円弧にそって移動している間、マ
ンドレル14の形状により加えられろ子方に応答する。 リボン供給装置16は、カリフォルニア州ザンタアナの
A M Fコーポレーションより販売されている1モデ
ル601オービツトリートニユーダイアシステム(登録
商標)″を適用することができろ、モデル601システ
ムは、アプリケーターヘッド26及びアプリケーターヘ
ッド用台座62、発射装置22、リボン12を正確に形
成するためのAMFハイパツクシステム2ろ(商品名)
、温度制御ユニット25.そして装置18,22,25
゜26・52及び、611を等時制側IするためのAM
F’sスピン7ンクエレクトロニツクシステム’ 商品
名)を含む制御装置20を有している。移動装置用台座
ろ4は、高分子ケース製造工程において用いられろベー
シックフィラメント巻き付はプロセス用の、たとえばハ
ーキュルス社あろいt6 A M F社かQ)ill、
+ U亡、;才上ているロールプノバリ/グ装置(たと
えば、ノリーズ2000)を採、lflすることができ
る。 ハーギュルス社の装置汀、アプリケーターヘッドのろ刺
1調整、すjcゎちマンドレルのffMb 30 vc
q行伎ひ市直な力面及びマンドレルのドーム型表面に
平行な因911方向の調整を扶供する。AMF社の装置
*rii、これら、417.1節の内、最初の2つのみ
を行なうことがでとく)つりボンのシェービング装置1
8は5装置?516の所定の部分に同期連結するよう定
必要tc修1丁を行なったファイバー巻ぎ伺は高分子ケ
ースの製造に用いられているマンドレル回転装置がC)
すっているっマンドレル14をマンドレルの軸60を中
心として回転するモーターは、装置16σ)H7制御装
[1f20によって制御されている。装置18は、また
タイヤのカーカスを1]転するのに使用1゛−く、Δi
・、イF<i: (1)スビノステーションを修正した
もの?用いろこともできろ。たとえば、モデル510及
び601’Qθ)AMFオーピットリートンステム(商
品名)等を用いろことができる。 装置16(54を含む)及び18に、粘着性のあろリボ
ンを77ドレルに正確に供給するための一つの装置を含
んでいろっすなわち、広範囲の直径及び長さ、そ17て
かかるリボンを神々の厚さ。 たとえば0.04 +1インチ(1,06mΩ)の最少
厚さまで形成1−ることかできろ、、出力容器(たとえ
ばロケットモーターケース)を形成するのに使用する装
(夕が含まれている。 装置16・18に適した機械的リンク機構、電気的制御
及びそれらの監視装置が5たとえば米国特許第6,84
6.482号;第6,901.256号;第4.062
.716号;第4.155.789号及び第4.209
,009号に開示されているっその他の文献として、カ
リフォルニア州ザンタアナ、5705サン77’7−ア
ベニューのAMF社がコピーライl、を有している7オ
ービソトリード510及び5200TRレドリーデイン
グシステム°′、” AMFクイヤイクイソプメントハ
イバックシステム”1” A Ivi Fニュータイ−
7/ステム”、”A1.AF’スピンシンエレクトロ二
ソクシステム”及び70−ルカバリング装置”というタ
イトルの商品説明書がイf 右 −「イ)。 第2し1(−1、ニレストマ一層40ケ支持するマンド
レル14(共に811分的((断面で示されている)を
1ソ1/■クシてし・ろっこのニレストマ一層は1本発
明ケ実施することによりマンドレル140表面に載11
/1″されろ、ニレストマ一層40は、前述した本発明
のWlの2つの実施例においてライナーに対する硬化可
能なニレストマー先駆体層となる。断面は、マンドレル
の軸ろ0に平行な直線にそって、マンドレル14及びエ
レスl−マ一層40を貫通して部分的にとられている、
第6図は、ニレストマ一層40をつくり−1−げている
積層せしめられたIJボンセグユメントの詳細断面図で
ある。リボンの断面厚さは、図面をわかりよ(するため
にいくぶん誇張して図示されているう第2図のニレスト
マ一層40は、前方補強メタルリング42から後方補強
メタルリング44まで連続的((のびているっ[)II
方及び後方補強リング42・44は、たとえばアルミニ
ュウム等の金属により製造することができろが、他の適
当な材料を使うこともできる。前方及び後方補強リング
42,44ば、そ、tl、ぞれル)もかしめモールド成
形せしめられた前方及び後方エラストマーアダプタ46
・48を含んでいろ。 ボルトあるいはその他の締結手段が、これら補強リング
42.44をマンドレル14の各端部に固定している。 エラストマ一層40の、厚さは、第6図に図示されてい
るように、前方及び後方補強金属リング42.44の間
で変化しているつエラストマ一層40の厚さに°、あら
かじめモールド成形されたニジストマーアダプター46
・48の位置におけろ約1イ/チ(2,54cm)の厚
さから、マンドレル14の接線50.52のはじまる位
置、あるいは接線50.52の間の所定の位置におけろ
約0.040インチ(1,016悶)まで変化するうマ
ンドレル14は、ニジストマ一層40を取り付けられろ
前に取り付けられたテフロン(登録商標)剥離物質の薄
いコーティングを有している。 このテフロン剥離物質には、たとえば商品名”ロングマ
イルオーリボンドエラストマーii 材料”’ril
t、”)lヴπ1rilの薄いコーティング層が被覆さ
れている。、ル・ろい汀、マンドレル14にリボノ12
がマンドレル141Jてのぜられた時、リボン12(第
1図九lfj )<、51’IV W′!−把持する粗
い表面を有1−ろよ・うK −4−7;、)ことかでき
ろ、粗い表面は、典型的には標N−的な剥離剤のコーテ
ィングを有している。 エクスl−マ一層40 ヲマノドレル14に取す付けろ
場合、前方またに後方エラストマーアダプター46.4
8のいずれかからはじめ、マンドレル14のドーム部分
にリボン12を載醸し続けること6CJ−って11なわ
れろ、ドーム形状が変わった場合、もう一方のエラスト
マーアダプターからリボノ12をカバーしはじめる。前
方及び後方の接線50.52の間のマンドレル14のほ
ぼシリンダー状のセクゾヨンカ、エラストマーによっテ
カバーせしめられろ、このほぼシリンダー状のセクショ
ン(−1,シかしながらドームのいずれかをカバーする
+)jlに、その全体あるいは一部分なエラストマーに
よってカバーすることができる。 マンドレル14のドームをリボンでカバーする場合、リ
ボ:/11j、はじめエラストマーアダプターに接着せ
しめられろ。エラストマーアダプター46 、48のい
ずれか、または両方に、硬化したまたは未硬化のエラス
トマーとすることができろ。これらエラストマーアダプ
ター46・48が硬化したエラストマーである場合、未
硬化のリボン12に対オろ接着は、ハグソンケミカル社
から販売されている商品名゛ケムロソグ″等のエラスト
マー接着材料を使用することによって行なうことができ
る。しかる後、マンドレル14はリボンカコのエラスト
マーアダプターに隣接するドームの頂点部分の周囲に供
給され、かつ載置せしめられるように回転せしめられろ
う 第6図は、リボン12がどのようにドーム及びマンドレ
ル14のほぼシリンダー状のセクション上に載置せしめ
られるかを図示している。したがってこの図面には、リ
ボン12の積層せしめられたセグメントがその横断面図
で示されている。リボンセグメン1−54.56,58
.60等は、それらのほぼ端縁のみにおいてマンドレル
14に載置せしめC−)れてし・ろ、リボンセグメント
62,64.66゜68A・p (=(: 、 −、、
/ドレル14して対してほぼ平らに載置)トシめられて
いるっ ドーム形状部分における端縁接触から/リンダ
ー状セクションにおけろ平坦1&触への遷移は、第6図
に図示さftでいろように徐/J
【て行/Cう、:とが
できろつアプリケーターヘット26 (fr+、 1図
参照)ハ、リホ/セグメ7)54゜56.58,60,
62,64.66及び68等のマンドレル14(で対す
るにれら傾きを与えろものである。 第4図は、リボン12をマンドレル14のドームセクシ
ョン70に取り付けるのに使用する装置10(卯71図
参照)の1部分を絵画的に図示してイZ)、> h’、
5 図は、リボン12をドームセクションの−atX
分に供給するアプリケーターのローラーシステム28(
第1図参照)を示す図面で゛ある。 第4図に[ンl示された装置10のアプリケーターヘッ
ド26は、リボン12をマンドレル14のドーノ・セク
7司ンに供給する((際し、直線51(軸ろOVC垂t
ryな直線)の両サイド側に±66度まで回転すること
ができる。アプリケーターローラーンステム28のアプ
リケーションローラー74u、第4図1てL4示されて
いるよう(lこ、リボン12を取り付けるのに際して、
はじめドームセクション700偵点部分に隣接して位置
決めされろ。このようにしてドームセクション70への
リボン12の供給は、前方補強リング421の前方エラ
ストマーリング46に隣接する部分よりはじめられろ。 リボン12がアプリケーターヘッド26に選り出され、
かつ第4図に図示されているように、ドームセクション
72に取り付けられている間、マンドレル14はマンド
レルの141+3[1を中心と17で回転し続けろうア
プリケーターヘッド26は、ドームセクション70の周
囲を円弧状に移動し、それによりリボン12をマンドレ
ルの軸60の円周方向に連続的に且つこのマンドレル1
40部分−にに取り付けろっマンドレルの軸30をめぐ
るリボン12の各セグメントは、先行するセグメントに
隣接しで積み取ねられ、したがってマンドレルの軸50
をめぐり、マンドレル14の上1(載せられている隣接
するリボン12のセグメント」二に積層けしめられろう
アプリケーターローラーシステム28の空気1’」荷は
マンドレル14へのリボン12の滴+Itc If、
;r、’H<<助けろっリボン12′/す、偏菱形ある
いはその他の横断面形1〕zを(−t″しており、それ
圧より第6図に図示されているようGでマンドレルの軸
ろ0を円周方向にめぐって積層せしめられた、隣接する
セグメントの接合端面を1h4供する。リボン12をド
ームセクション70)−に載置した後、あるいは載置す
る前に、リボノ12はマンドレル14のほぼシリンダー
状のセク/ヨンの周囲に載置ぜしめられろ。この操作の
間、装置16のアプリケ−クーヘッド26iri、自動
的にガイドレール36(第1図参照)にそって移動せし
められろ。 2F!; 5図に、第4図のドームセクション70にエ
ラストマ一層40を部分的に取り付けた状態を示す市面
図でル)ろっ 第5図のアプリケ−クーのローラーシステム2Bに、ノ
j l:)1’i−:パ・′)ローラー74と押1■ロ
ーラー76゜78とから構成されているう方向決めロー
ラー74は、リボン12をマンドレルのドームセクショ
ン7]J(こ対して押圧し、かつ抑圧ローラー76・7
8をそれに追従して空気がリボンの下側に取り込まれな
いようにして新しく載置ぜしめられたリボンを押圧する
っこのUf力Cゴ、所しく載置せしめられたリボンのセ
クション、たとえば57を、マンドレル14のドーム7
0の中心軸の周囲に円周方向ニ先行して載置せしめられ
ているリボンセグメント、たとえば55上に積み重ねろ
役割を果たす。 本発明を実施才ろにあたり、マンドレルに供給されろリ
ボンは前述した如く粘性を有している。 好ましい実施例においてリボンは硬化可能なエラストマ
ーから構成されている、友)ろいはリボンは硬化せしめ
られたニレストマーから構成することができろ。 ライナーを形成するため、未(l!D化のニジストマー
からなるリボンを供給する場合、以下の事柄は、リボン
を供給するための発射装置を使用するに当たり、好まし
いエラストマーを選択する場合に好ましいとされろ特性
のアウトラインを提供する、(目υ:jえシ)八ろ押力
に耐えろことがでとるようして¥f谷限度内())グリ
ーン強度を有すること: T2+ J−・−二−(Mn
onpy )粘度が100°Cで約10〜65の間であ
イ)とと: f31れ;4縁を著しくフェザリング(羽
毛化)−むろことなく供給可能であること;(4)供給
中(で乾燥してしなびイ)ことがないこと:(5)ある
程度の粘性を有−「ろとと;(6)補強リング42.4
4あるいは硬化する高分子シェルに対しダメージを与え
ろ可能性のび在する低FE力、低温度においては(1更
化することがないこと(たとえば250’F〜650″
F(121℃〜177°C)の温度;10psig〜5
0p%1gの間);そして(7)油を吸1又するlit
;at剤を用いろロケットモーターの場合には、オイ
ルベースの硬化剤を使用していないこと。ニジストマー
θ)粘性は、ニジストマーにおいて本質的に有するもの
であるが、リボンを提供すべ(−・−シストマーt′形
成−,7’、、51jス、粘性付与剤を加えることによ
って達成することができろっさらに粘性付与剤を加えな
い場合においても、加熱することによりリボンに粘性を
加え、またに粘性を高めることができる。−fな−j−
) 1′)、リボンをマンドレルに供給する(で当たり
、アプリケーターとリボン供給装置との間に位置決めさ
れた加熱トンネル等の温度制御ユニットその他の手]父
を用いイ)ことにより加熱す6 、さらに、リボンに帖
(〈1な与えi)ニーf・丁r粘性を向上させるため、
リボンの表面、に接着剤を途布ずろことができろ。 隣接する各セグメント間の粘性は、平列して積み重ねら
れる幾何学的形状によっても向上せしめられ;7)、、
かかる幾何学的形状として偏菱形形状がある。隣接する
セグメント間の接着は、第5図の抑圧ローラー76.7
8によってセグメントを機械的に押圧することによって
も向上−仁ろことかできろう 第1図に図示された装置10は、硬化可能なニジストマ
ーからなるリボンを提供すべ(発射装置を含んでいるが
、本発明を実施するに際し、かかるリボンあるいは他の
リボノをij百Jlニー4−Φための他の手段ケ用いろ
ことができろうたとえば /< −IJソングンインダ
ストリ−社から販売されているエラストマーがコートせ
しめられているバイヤスクロスアーゾは、テープの粘性
な向−1−させろためのパ小・L+・/イ・しを11f
(つて、第1図に図示されたアプリケーターヘッド26
等のアプリケークーヘツ゛パ篭 にテープを送り出−「スプールを有するようtc場合に
採用才ろことができろ。バイヤステープに用いられイ)
イ11と1ツてグラフアイl−あろいはケブラー(Kf
・■し+r)布1ワの布が適している。本発明において
かかろ布には硬化可能なまたに硬化せしめられたエラス
トマ−がしみ込まされているうエラストマーに対する布
の重l比としては、エラストマーが布の約75〜125
係の重量を有するものてル)ろことかりfましい。 本発明σ)リボンの厚さ、横断面形状及び幅は柿々変化
するっ一般的に前述したテープとしては約0.008(
0,206i+JI+ )〜0.010インチC口25
4 ma )σ)間の一定1″7さを有するリボンが好
ましく5一方ワ、」ζ7送り出し形成のものによ、)い
ては、0025〜0050インチ(0665〜127m
謂)の厚さを有するものであることが好ましい。リボン
の幅は、0.5〜20インチ(125〜5.081・・
n)の間で69、ろことか好ましいが、リボノが載置せ
しめらり、ろマンドレルの形状によって変更することが
できるっ鉄、アルミニウム、プラスター等従来技術にか
かるマンドレルを形成1−ろのに用いられた材質は、本
発明のマンドレルにも使用することができる・。 しかしながら、第1及び第2の実施例に1;いて(4I
。 −Zノドレルの材料としC′は5そ(〕〕熱膨張係数が
、フ゛γイバー/レジンシェルの補強のため巻トつげら
れるフィラメントの熱膨張係数の1.5、好ま[7くは
2から2以−」二のものから選択せしめられろうマンド
レルは、エラストマーの硬化中、フィラメントの熱膨張
よりもマンドレルの熱膨張θ)方7.”、 、、jぐき
くなろようVこその内’l:tl! 、’l・i)加熱
することができろっ マンドレルの周”a’l Gy(=エラストマーIJ’
t 形成−J−Z)ようにリボン乞マンドレル」二1.
τ取りイ]けろことが終った後、連続的なフィラメント
の(ずなら旋状にエラストマ一層の周囲に巻き付けろこ
とによ′つてリボンを固定することが好ましい、ら旋状
に載1j・’l: 、; l)し、、l Jられたファ
イバーのくずに1通常゛7−j・1バー/レジ/シエル
の補強馨行なうフィラメント?取り(t i・辷2)j
・]1、あるいはその前に取り除かれろっマノ1ごし、
jレ−1−Kff&せられたエラストマーが硬化ぜしめ
られろものでル)つても、あるいはそうでないものでル
)つでも、フィラメントは、マンドレルの周囲てエラス
トマ一層の上【て゛急きイ・1(]ら)t1そハにより
芥;惜の高分子シェルの補強を提供す20つフィラメン
トハ、レジンなフィラメントにしみ込ませている間、あ
るいはニジストマ一層」二にそれらを配置した後巻き付
けることができろ、本実施P/11においては、エラス
トマ一層を形成する硬化可能l〔エラストマーがらなろ
リボンが使用されており、この硬化可能なエラストマー
は、フィラメントとレジンとからなるシェルを載置した
後硬化されろうこの熱硬化可能なレジンは、硬化IiJ
能7.【エラストマーを硬化する前は、部分的に硬化さ
れた状態(B−ステージ)にある。 不発1jlの後述する実施例又は、他の実施例におい−
C,FF))容器の合成樹脂製シェルを製造するために
通常(1)熱硬化可能なレジンのいずれをも使yi1す
ることができろ。例えば、エポキシ樹脂およびビニール
椿[脂であるっ好ましくは、1ヒ較的低滉度、例えば1
[]0’F(38℃)〜2(]θ゛セ゛(96℃)に・
Mいて。 B−ステージ状態とされるものが良い。一般的に販売さ
れているレジンのうち適当なものとして。 ダウ・ケミカル社製の芳香族アミン硬化剤を含むビスフ
ェノールAのジグリンジエーテルからなろレジンがt)
ろ。 ?’j:′I分的に硬化したレジン(は、マンドレルの
周l1l(に巻き付けられろフィラメントのためマ!・
リソクスとしての役割を果たすっ硬化可能なエラストマ
ー及び部分的に硬化されたレジンは、エラストマーで裏
打された容器を形成すべく一緒に硬化されろ、レジン及
びエラストマーの硬化は、超短波又は好ましくは200
″F(93,3°C)〜400下(204℃)の加熱器
によって行なわれろ。マンドレルとフィラメントを含む
シェルとの間に保持されたエラストマーが硬化し、しか
る後、熱硬化可能なレジンが11更化す/)っ加圧する
ことが必要な場合、すなわち圧力がまのl助合には、フ
ィラメントを含むシェルと一77ドレルとの間が加圧さ
れ、それによって最終製品たろエラストマーで裏打ちさ
れた合成容z:ユ内(でおけろエラストマーと硬化され
た合成樹脂□製/エルとの一体性を向」二させろ。 」ン下の具体例は1本発明をより具体的に示すも(1)
でル)ろが1本発明の技術的範囲を限定するもので(r
rないつ 具体例1: 以T:に示す本発明の第1の具体例は、IM径6[]4
インチ762州)の鋼で、テフロン加工されたロクーソ
トモータケースマンドレルと第1図に示された装置1G
左の装置を使用したものである。 適当な寸法に形成された圧延された未硬化エラストマー
ストックは、直径6.5インチ(8,89cTn)の発
射装置に送られろ。ダイユニットを通って押し出された
エラストマーは、巾約1インチ(2,54cmnn)、
11アさく1.0 フインチ(’l、 78カ)の薄い
リボンになされろっリボンが供給される位置におけるマ
ンドレルの軸形1i度がダイユニットの出口におけるリ
ボンの線形速度と等しくなるよ5シて、リボ7 j14
7/ドレルの回転する表面1−に付すされろうリボンは
、初めにマンドレルのドーム部分の頂点Vこ位置された
予めモールド成形されたアダプタ」二に載置され、しか
る後このドーム部分の周1ti1 K 巻き付けられる
っ付着厚さは、リボンの間隔(巻数/インチ)、リボン
の張力、リボンの厚さ、リボンが供給されろ位置におけ
ろマンドレルσ)線形速度とダイユニットの出[旧でお
けろリボンの線形速度との割合、あるいはリボンのマン
ドレル表面に対する角度等のパラメータを変えることに
よって制御することができろ、以−には、AMF社によ
り製造されている従来周知のタイヤ製造装置(モテル1
901)を使用して行なうことができろ。 発射装置の温度は、エラストマーからなろリボンの粘度
な大きくするように制御されろう未硬化のリボンは、リ
ボンと開始表面部分、リボンと接合セメント、あるいは
リボンとの接合表面の接合力により所定の位置に保持さ
れる。 エラストマーのライナーを付着し終えた時(開始と面(
・′(−1・、げる未硬化部分を除()、設計された1
1ノさくτはにt′近い厚さの寸法がマンドレル」−に
供給1さハ、イ、っ力゛f「ろデザインのものを製造す
る場合K(づ、各ドームに7目ツで異なる材料を使用す
る。マンドレルに、ストリッグ巻きイス」け装置から取
り外されろ。サイズ上の制限から、この作業は、2つの
部分かCつ)、cす、後に単一のケース用マンドレルと
して絹、7ノ、合わされろ形式のものを使用して行なう
、未硬化のエラストマーは、ケブラーファイバーかりt
cろr1′シーの(ず糸を、ラップの間に10〜15イ
ノテC254〜ろ8.1 tM)の間隔でら旋形に巻き
伺けていくことばよって、マンドレル上に固定されろっ
これは、後で取り除かれろ。 寸法:1ill Thlされた未硬化のライナー先、駆
体により被+LQ’ サれたマンドレルは、従来のフィ
ラメント巻きイτ1げ装置及びケブラーファイバーを使
用して製1告した容器、及びハーキュル社のフオーミュ
レーンヨン55 Aと1〜で斂売されているエポキン樹
脂巻イルジンの上に載置されZI:。 組みダfてられたユニットは、その中心軸を中上、とす
る回転(揺動)を力えつつ加熱器内(て置かれろっ加熱
器の7品度は、160“F(71,1°C)に−1−・
冒。 され、2時間その温度に保持されろ。とのB−ステージ
のレジンけ、ファイバー材料から流れ出すことはなく、
圧力容器であるケースが形成されろ。 この段階では、ライナー材料は硬化されな(・。 ケースな画成寸ろレジンを硬化させ旧つライナーを画成
するエラストマー材料を硬化させろためには、加熱器の
偏度は510″F(154,4°C)に−I−昇され、
その湛度[4時間保持されろ。しかろ後。 ユニットは常温まで冷却されろ。 硬化サイクルにおいて、以下の圧力(表1)が。 マントの鋼製ドームの1つと未硬化のライナー先駆体と
の間に各挿入されたミニチュア圧力変換器によって検出
されている。 表 I 状 f声 圧力(psig)’1
−11時のケース、未硬化のケース 48及びイ
ノ/ツーレータ (1史化の終、、、′7 (154,4°C)
66(便化後及び489℃を通って加熱
10器τjll! IGを冷却している間 ケースの断面を取って試験してみた結果、ライ−)−一
は、10Dpsiを超える1モカでプレスしながら同様
の471’ i:)を硬化させた場合とほぼ同じような
固さに硬化されていることが分かった。 以下の人11は、硬化したストック、未硬化のストック
にオ・9けろライナーの厚さを設it寸法と比較したも
のでル、ろっ 表口 ストツク應測定位置設計寸法未硬化スト 硬化後厚さツ
クの厚さ :アジマス 角45’(1)) &71 4 .550 (a) 、
5645 .390 .392 .3616
.229 .209 .2ろ17、 、15
!5 、19ろ 、1658 .1zt4
.142 .1289 .098 .067
.08810 、ロア2 .068 .061ス
トック届:1411定位置設計寸法未映化スト 硬化後
厚さツクの厚さ :アジマス 角30’ A68 4 .550 (a) 、
5455 −590 .425 −4256
.229 .231 .2297 .155
.170 .1628 .144 .14
7 .1529 .098 .120 .1
0110 .072 .06[’] 、06
ろ’ i′1la) !l”」′1j二できないに)
)アズマス角どけ、後(111+アダプタ4・1に付げ
ら、+′tたゼロ角度方間マークからマンドレル・1(
11ろOイぐ中心として時計方向にYjlllつた角串
をいう。 イノ/ニレイタ(ライナー)をケブラーのエボギ/i☆
1脂から手で引つ’A%す、その接合強度を調べたとこ
ろ良い結果が得られているう破損は、エボギ/樹脂内に
起こり、インシュレータ内(/CXは発生し7な(・9
次の試j11..i jこり得られた900引き剥17
値(1、」り下の表11に示されている。 表 11 インシレータ 90°引き剥し仙[psi:11−6
8 8.12 −71 26.44 11J1イ1j手段として従来のfi:PDM−ネオブ
レン−シリカ?2縁体せノブルとじて用いた絶縁価雑モ
ータ内で、3つのサノブルの試験を行なった。型式−7
1は、第1v表に図示されている如く、従来の型式のも
のに比較して同様の効能を示している。 表1)′ 卸:モーフ4フー1浄埋率 マイル/1秒型 式
低速度 中速度76C]5−71
2.3 2.57605−
68 2.8 −従来のEP
DM−ネオプレン−シリカ 2.3 2.4この型
式に使用されろエラストマーストック型式は、以下の表
V[示されている。 表V 型 式 ストック68 ストック71(重
量部) (重量部) ノルデル2522(1) 60
80ネオブl/7FB +2) 20
20SB R1 5 0 D (3)
4 0 −SR3 50(4
) 1 0 1 031
(209(5) 10
10ウイングタツク(61 1 0
1 0$b203−15 デクIフレインプラス(7)
601−イノイル253(8) 47
2(’]酸化亜ユイ)55 ステアリン酸 11バイロノクス
DCP−40(9) 2 2V+
:) u)r’:・トデュポン社製エチレンプロピレ
ンジェ不モノーマー(EPDl=A)エラストマー、
(2)ト:・工・デュボノ社製クロロピレンエラストマ
ー、 +31グツド・イヤー社製スチレン・ブタジェ
ン・ゴム(SBR’)、 (41ザ一トマー社製トリ
ノチロール・プロパン・トリメチルアクリレート加碇化
剤、(5)サートマー社製テトラエチレン・グリコール
・メタクリレート加硫化剤、 ((i)合成ポリターペ
ン位f脂粘着1マ18剤。 (7)フッカ−ケミカルアンドプラスチック社製1’f
17を素化有機難燃剤、 (B) p 、p c社製沈
降水相シリカ, 19+BTパンデルビルト社製ジク
ミル・バーオキシドカ旧鑞化剤 1′1.体側2: エラストマーをマンドレルに伺着するため具体例1の手
続を行なった後、表■の組・、戊をエラストマーストッ
クに対して採用する。 表■1 ストック69 ストック70 ノルデル2522(1) 80
80ネオプレンFB(2) 20
20SBB−1500(ろ)15 すトシン2210F4) 15
−ハイカー1301]5) 20
−SR−350 (6)
103Fi−209 (7)’
10ウイングタンク+8)
I D 1 0ハイシル2+3
(9) 47 47酸化亜鉛
55ステアリン酸
11バロックスDCP−400(1)
2 2fi]:)(11(21(31
(6)(71t13)(9+及び0αについては具体例
1を参照,(4)グツド・イヤーケミカル社製のイング
レンゴム、 (51グッドリンチ社製の末yib:にア
ミンを有するポリブクジエノ傘アクリ[J二1リル液体
ポリマー 11体例2によって得られたライナーは、具体例1((
よりB!)られたものに比べて、その性能はやや劣って
(・ろっ 1j 141列3 : 具体例1θ)手続を行なった後、16インチ(630r
rn)の長さのノリング状セクションを有する直径40
イ/チ(101,6tM)、長さろ8インチ(965α
n)の1ラスターマンドレルが製潰さね、フレコ−13
5(商品名)が被覆されろ、これは、合成樹脂製ロケッ
トモータケースの製造において代表1的Vc便用されろ
ものであろっ米国陸軍の仕様書Mis−30807に従
った予めモールド成形されjこ(1史化りムコイノシュ
レータによってブノバーされたアダプターか、このマン
ドレルのドーム部分に取り付けられろつりボン12に接
合されるべきアダプタσ)六面には、ケムロック接着剤
236A(商品名)が破l″シされており、60分程度
の最小時間で乾燥する。 具体例1θ)予め日三延されたイノシュレータストック
^り式71+d、標準的l〔マイクロプロセツザ制御装
置20を有−fろ修1FシたA M Fモデル601エ
ラストマー載置/ステムを使用してマンドレル上に巻き
伺けられろ。この制御装置20には、特別に設計された
回転スタンドが連結されており。 且つ一定長さのリボンを送る装置を含んで(・ろっ具体
例1の発射装置と同様の装置が用いられている。アプリ
ケータヘッドは必要に応じて試行錯誤によって修正し、
リボンの所定の位置決め及び粘着性を発揮させる1制御
装置内に予め定められたプログラムを入力してお(こと
によって、マンドレルχ002は、全行程時間26分で
エラストマーが被覆されるっマンドレルX001ば、実
際の被覆時間17分10秒を含む全行程時間21分20
秒でエラストマーが被覆されるっ シリンダ状噛部スカートを有するロケットモータケース
か、マンドレルX0O1の未硬化ニジストマーライナー
」二に製造され、具体例1と同じように硬化されろ。熱
連結が、温度296″F(146,7”(: )−C−
10時間経過した後、マンドレルとライナー1ツクとの
間に形成されろ、111、デ間経過後、(加熱に終了し
、装置に冷却されろっマンドレルを取り外した後、6す
!化したケース及びライナー装置に515 psig
で漏れが生じないかどうが耐水テストが行なわれろっ硬
化したエラストマーの厚さげ、非破壊7.j4 、fr
彼訓定技術によって測定することができ、それを設譜寸
法と比較する。硬化したライナーの測定点の75係以」
−の点において、設計寸法の±ロロ20インチ(0,5
1i+a )の範囲内に入っている。」ン下にそのデー
タを示1−っ表〜I11 測定位1θ 設置:1寸法 +0.020 0° 90° 1800 2
70’1 .526 NA NA NA
NA2 .501 .48 .48 .53
’、49ろ 、445 .45 .4ろ 、4
4 .444 .401 .41 .40 .
40 .425 .372 .38 、ろ6 、
ろ6.666 .360 .511 .36
.35 .347 .363 、ろ5 .34
.34 .359 .396 .59 .37
.38 .3910 .413 .45 .40
.40 .4411 .429 .41 .42
.42 .4212 .451 .45 .44
.43 .441ろ 、478 .51 .51
.49 .5114 .507 .55 .53
.5ろ 、5415 .535 −54 −52
−54 .5516 .551 .52 .52
−54 .5317 .560 −5!5 .
55 −54 .5618 .565 .56
.57 .55 、.5619 .560 .5
6 .59 .56 .5720 .502 .5
1 .51 .50 .522’i −4
44−45,44−46,4722,587、ろ8
、、’S6 .37 .6823 .329
.34 .35 .35 .3525 .2
15 .21 .22 .21 .2D26
.180 .20 .16 .17 .162
7 .199 .19 .19 .21 .212
8 .220 .26 .25 .20 .1929
’ 、241 .26 .26 .26 .2
630 .264 .26 .26 .26
.2631 .289 .26 .27 .2
7 .2732 、ろ15 .29 .27 .2
6 .29.5乙 、ろ4ろ 、ろ4 .3.5
、ろ6.5434 .574 −34 .65
、ろ6−φ】−35,409,38,40、ろ8 .3
956 .45ろ 、4.4 .4ろ 、
4ろ 、461)7 .498 .51 ユ災
立 、50−擾A−38,534,56,57,55,
56Q1′)アングラインな引いである数字は、±0.
020インチ(0,511+yn )の範囲を超えたも
θ)である。 (,1)設ij1寸法と超音波側定値とび)比較:X0
O114、体側4: 具体例乙のマンドレルX O02J=に未硬化σ)ニジ
ストマーに、ブリーダ布及び真空バッグを被覆するっ装
置ケ用力がま内に閘き、−担真空にした後、出力を50
psig を加えろう次に、 r−+己力佇lテ閉じ、
装置を625″F(162,8’(1)まで上列さぜ。 その臨席に4時間保持才ろ、冷ノミ1jシて出力がまか
ら取り出した後、真空バグ及びプリーダ布を硬化したエ
ラストマーから取り除くっ硬化したエラストマーの表面
ば、真空バッグの皺によりその表面が粗くされている。 これら表面上の粗いスポットは、萌廟により削り取られ
ろっ機械的な測定は、マンドレルの最初の寸法と硬化し
たエラストマーの外側表面との間の差によって行なわれ
、それによってライナーの厚さを決定する。そのデータ
を以下の表に示す。このデモンストレーンヨン用のユニ
ットに対してに5正確な所望の寸法を得るための何んら
の機械加工を行なっていない。具体例ろと同じロケット
モータケースを硬化したエラストマーでカバーしたマン
ドレル上に直接載置し。 超音波チャンバー内で硬化させた後、マンドレルを取り
外したつ 表 V川 測定位置 硬化後卯さ 設計寸法0°
90’ 180° 270゜1.610.6n
5 .557 .624 .5262 .552 .
5.45 .51ろ 、545 .501ろ 、
458 .430 .477 .454
.4454 .446 .454 .419
.465 .4015 .391 .412 、ろ
75 .599 .5726 .361 .664
.527 −368 .3607 、ろ53 .5
45 、ろ10 .323 .3638 、ろろ
9 、ろ58 .332 .555 .3779
.597 .587 、ろ6ろ 、404 、ろ
9610 .426 .416 、ろ78 .425
.41ろ11 .410 .418 .399 .
424 .42912 .448 .446 .4’
)’) 、46’S 、45115 .586
.586 .502 .519 .47814 .5
50 .545 .5ろ8 .558 .50715
.578 .563 .551 .569 .55
516 58ろ 、566 .548 .575 .
55117 .588 .579 .566 .583
.56018 .5−?1 .575 .558
.593 .56519 .592 .562 .5
6ろ 、5:AS 、56020 .512 .4
91 .494 .504 .5022’l
、468 、 ノ451 、441
、4’ 81 、44422 .398
、ろ90 .4D口 、411 .5872ろ
、ろ6ろ 、353 、ろ48 .378 .5
2924 .317 、ろ11 .287 .335
.27125 .229 .21ろ 、216 .
245 .21ろ26 .219 .198 .16
6 .192 。1B[]27 .27ろ 、25
8 .246 .256 .1991 .248 .
2ろ0.2ろ1.25ろ 、22029 .266
.250 .265 .272 .24160 .2
53 .247 .262 −270 .26461
.275 .265 .286 .298 .28
9ろ2 .292 .282 、ろ00 、ろ15
、ろ156ろ′、ろ29.ろ21 .342 .5
42 、う4564 、ろろ2 、ろ24 、
345 、358 、37435 .450 .
425 .596 .446 .4[]936 .5
45 .516 .556 .548 .453ろ7
.621 .632 .65[1,618,49
85867う 、 694 、7 D 9 、67
0 、564&!g) 遠隔テ/プレイドゲージ
?用いて厚さの差をfl!’! 5.を二した。 4〔図tl’llσ〕fIi)単な説明〕第1図に、本
発明方法を実施する装置の直路的な斜視図で、j:r)
ろっ 臼162図は、マンドレル」二に載置されたロケットモ
ータケースライナー先駆体の断面図であ・す、このライ
ナー!71:’a’、 1図の装置により製造されたも
のでル)ろ。 第6図に、ライナーを形成すべくリボンがどのように積
・7月Fねられるかを示すパターンを図示した第2図σ
)ライナーの一部分の概略図である。 第4図11、本発明を使用したドーム形の一マンドレル
σ)セク/ヨンてリボンを付着させる位置関係を示す概
略図でル)ろっそして。 第5図u、ロケットモータケースを製造すべくマンドレ
ルσ)ドーム部分の他の部分にニジストマーからノ、c
石すボンを付与するためのアプリケータの概略図である
。 %作出11ft人 ハーキュルス・インコーポレー
デソド(外4名) 絡z6A 窮チ図 稟ダ図 一ト続補正書(方式) 昭和58年Z月を日 !(、管牡YJ−面゛若杉711夫殿 1、事件の表示 昭411イ2年 で此千願第 57/ル0号/≧\ぽ\
11月鴇 製71 力 支ミ8−...l 鴫3.連
ン5よ6袖止をする者 事件との関係 出 願 人 住所 71手 (7ψλ〕 バー1ユルス・イノクーJ・°V
−1・F”4代理人
できろつアプリケーターヘット26 (fr+、 1図
参照)ハ、リホ/セグメ7)54゜56.58,60,
62,64.66及び68等のマンドレル14(で対す
るにれら傾きを与えろものである。 第4図は、リボン12をマンドレル14のドームセクシ
ョン70に取り付けるのに使用する装置10(卯71図
参照)の1部分を絵画的に図示してイZ)、> h’、
5 図は、リボン12をドームセクションの−atX
分に供給するアプリケーターのローラーシステム28(
第1図参照)を示す図面で゛ある。 第4図に[ンl示された装置10のアプリケーターヘッ
ド26は、リボン12をマンドレル14のドーノ・セク
7司ンに供給する((際し、直線51(軸ろOVC垂t
ryな直線)の両サイド側に±66度まで回転すること
ができる。アプリケーターローラーンステム28のアプ
リケーションローラー74u、第4図1てL4示されて
いるよう(lこ、リボン12を取り付けるのに際して、
はじめドームセクション700偵点部分に隣接して位置
決めされろ。このようにしてドームセクション70への
リボン12の供給は、前方補強リング421の前方エラ
ストマーリング46に隣接する部分よりはじめられろ。 リボン12がアプリケーターヘッド26に選り出され、
かつ第4図に図示されているように、ドームセクション
72に取り付けられている間、マンドレル14はマンド
レルの141+3[1を中心と17で回転し続けろうア
プリケーターヘッド26は、ドームセクション70の周
囲を円弧状に移動し、それによりリボン12をマンドレ
ルの軸60の円周方向に連続的に且つこのマンドレル1
40部分−にに取り付けろっマンドレルの軸30をめぐ
るリボン12の各セグメントは、先行するセグメントに
隣接しで積み取ねられ、したがってマンドレルの軸50
をめぐり、マンドレル14の上1(載せられている隣接
するリボン12のセグメント」二に積層けしめられろう
アプリケーターローラーシステム28の空気1’」荷は
マンドレル14へのリボン12の滴+Itc If、
;r、’H<<助けろっリボン12′/す、偏菱形ある
いはその他の横断面形1〕zを(−t″しており、それ
圧より第6図に図示されているようGでマンドレルの軸
ろ0を円周方向にめぐって積層せしめられた、隣接する
セグメントの接合端面を1h4供する。リボン12をド
ームセクション70)−に載置した後、あるいは載置す
る前に、リボノ12はマンドレル14のほぼシリンダー
状のセク/ヨンの周囲に載置ぜしめられろ。この操作の
間、装置16のアプリケ−クーヘッド26iri、自動
的にガイドレール36(第1図参照)にそって移動せし
められろ。 2F!; 5図に、第4図のドームセクション70にエ
ラストマ一層40を部分的に取り付けた状態を示す市面
図でル)ろっ 第5図のアプリケ−クーのローラーシステム2Bに、ノ
j l:)1’i−:パ・′)ローラー74と押1■ロ
ーラー76゜78とから構成されているう方向決めロー
ラー74は、リボン12をマンドレルのドームセクショ
ン7]J(こ対して押圧し、かつ抑圧ローラー76・7
8をそれに追従して空気がリボンの下側に取り込まれな
いようにして新しく載置ぜしめられたリボンを押圧する
っこのUf力Cゴ、所しく載置せしめられたリボンのセ
クション、たとえば57を、マンドレル14のドーム7
0の中心軸の周囲に円周方向ニ先行して載置せしめられ
ているリボンセグメント、たとえば55上に積み重ねろ
役割を果たす。 本発明を実施才ろにあたり、マンドレルに供給されろリ
ボンは前述した如く粘性を有している。 好ましい実施例においてリボンは硬化可能なエラストマ
ーから構成されている、友)ろいはリボンは硬化せしめ
られたニレストマーから構成することができろ。 ライナーを形成するため、未(l!D化のニジストマー
からなるリボンを供給する場合、以下の事柄は、リボン
を供給するための発射装置を使用するに当たり、好まし
いエラストマーを選択する場合に好ましいとされろ特性
のアウトラインを提供する、(目υ:jえシ)八ろ押力
に耐えろことがでとるようして¥f谷限度内())グリ
ーン強度を有すること: T2+ J−・−二−(Mn
onpy )粘度が100°Cで約10〜65の間であ
イ)とと: f31れ;4縁を著しくフェザリング(羽
毛化)−むろことなく供給可能であること;(4)供給
中(で乾燥してしなびイ)ことがないこと:(5)ある
程度の粘性を有−「ろとと;(6)補強リング42.4
4あるいは硬化する高分子シェルに対しダメージを与え
ろ可能性のび在する低FE力、低温度においては(1更
化することがないこと(たとえば250’F〜650″
F(121℃〜177°C)の温度;10psig〜5
0p%1gの間);そして(7)油を吸1又するlit
;at剤を用いろロケットモーターの場合には、オイ
ルベースの硬化剤を使用していないこと。ニジストマー
θ)粘性は、ニジストマーにおいて本質的に有するもの
であるが、リボンを提供すべ(−・−シストマーt′形
成−,7’、、51jス、粘性付与剤を加えることによ
って達成することができろっさらに粘性付与剤を加えな
い場合においても、加熱することによりリボンに粘性を
加え、またに粘性を高めることができる。−fな−j−
) 1′)、リボンをマンドレルに供給する(で当たり
、アプリケーターとリボン供給装置との間に位置決めさ
れた加熱トンネル等の温度制御ユニットその他の手]父
を用いイ)ことにより加熱す6 、さらに、リボンに帖
(〈1な与えi)ニーf・丁r粘性を向上させるため、
リボンの表面、に接着剤を途布ずろことができろ。 隣接する各セグメント間の粘性は、平列して積み重ねら
れる幾何学的形状によっても向上せしめられ;7)、、
かかる幾何学的形状として偏菱形形状がある。隣接する
セグメント間の接着は、第5図の抑圧ローラー76.7
8によってセグメントを機械的に押圧することによって
も向上−仁ろことかできろう 第1図に図示された装置10は、硬化可能なニジストマ
ーからなるリボンを提供すべ(発射装置を含んでいるが
、本発明を実施するに際し、かかるリボンあるいは他の
リボノをij百Jlニー4−Φための他の手段ケ用いろ
ことができろうたとえば /< −IJソングンインダ
ストリ−社から販売されているエラストマーがコートせ
しめられているバイヤスクロスアーゾは、テープの粘性
な向−1−させろためのパ小・L+・/イ・しを11f
(つて、第1図に図示されたアプリケーターヘッド26
等のアプリケークーヘツ゛パ篭 にテープを送り出−「スプールを有するようtc場合に
採用才ろことができろ。バイヤステープに用いられイ)
イ11と1ツてグラフアイl−あろいはケブラー(Kf
・■し+r)布1ワの布が適している。本発明において
かかろ布には硬化可能なまたに硬化せしめられたエラス
トマ−がしみ込まされているうエラストマーに対する布
の重l比としては、エラストマーが布の約75〜125
係の重量を有するものてル)ろことかりfましい。 本発明σ)リボンの厚さ、横断面形状及び幅は柿々変化
するっ一般的に前述したテープとしては約0.008(
0,206i+JI+ )〜0.010インチC口25
4 ma )σ)間の一定1″7さを有するリボンが好
ましく5一方ワ、」ζ7送り出し形成のものによ、)い
ては、0025〜0050インチ(0665〜127m
謂)の厚さを有するものであることが好ましい。リボン
の幅は、0.5〜20インチ(125〜5.081・・
n)の間で69、ろことか好ましいが、リボノが載置せ
しめらり、ろマンドレルの形状によって変更することが
できるっ鉄、アルミニウム、プラスター等従来技術にか
かるマンドレルを形成1−ろのに用いられた材質は、本
発明のマンドレルにも使用することができる・。 しかしながら、第1及び第2の実施例に1;いて(4I
。 −Zノドレルの材料としC′は5そ(〕〕熱膨張係数が
、フ゛γイバー/レジンシェルの補強のため巻トつげら
れるフィラメントの熱膨張係数の1.5、好ま[7くは
2から2以−」二のものから選択せしめられろうマンド
レルは、エラストマーの硬化中、フィラメントの熱膨張
よりもマンドレルの熱膨張θ)方7.”、 、、jぐき
くなろようVこその内’l:tl! 、’l・i)加熱
することができろっ マンドレルの周”a’l Gy(=エラストマーIJ’
t 形成−J−Z)ようにリボン乞マンドレル」二1.
τ取りイ]けろことが終った後、連続的なフィラメント
の(ずなら旋状にエラストマ一層の周囲に巻き付けろこ
とによ′つてリボンを固定することが好ましい、ら旋状
に載1j・’l: 、; l)し、、l Jられたファ
イバーのくずに1通常゛7−j・1バー/レジ/シエル
の補強馨行なうフィラメント?取り(t i・辷2)j
・]1、あるいはその前に取り除かれろっマノ1ごし、
jレ−1−Kff&せられたエラストマーが硬化ぜしめ
られろものでル)つても、あるいはそうでないものでル
)つでも、フィラメントは、マンドレルの周囲てエラス
トマ一層の上【て゛急きイ・1(]ら)t1そハにより
芥;惜の高分子シェルの補強を提供す20つフィラメン
トハ、レジンなフィラメントにしみ込ませている間、あ
るいはニジストマ一層」二にそれらを配置した後巻き付
けることができろ、本実施P/11においては、エラス
トマ一層を形成する硬化可能l〔エラストマーがらなろ
リボンが使用されており、この硬化可能なエラストマー
は、フィラメントとレジンとからなるシェルを載置した
後硬化されろうこの熱硬化可能なレジンは、硬化IiJ
能7.【エラストマーを硬化する前は、部分的に硬化さ
れた状態(B−ステージ)にある。 不発1jlの後述する実施例又は、他の実施例におい−
C,FF))容器の合成樹脂製シェルを製造するために
通常(1)熱硬化可能なレジンのいずれをも使yi1す
ることができろ。例えば、エポキシ樹脂およびビニール
椿[脂であるっ好ましくは、1ヒ較的低滉度、例えば1
[]0’F(38℃)〜2(]θ゛セ゛(96℃)に・
Mいて。 B−ステージ状態とされるものが良い。一般的に販売さ
れているレジンのうち適当なものとして。 ダウ・ケミカル社製の芳香族アミン硬化剤を含むビスフ
ェノールAのジグリンジエーテルからなろレジンがt)
ろ。 ?’j:′I分的に硬化したレジン(は、マンドレルの
周l1l(に巻き付けられろフィラメントのためマ!・
リソクスとしての役割を果たすっ硬化可能なエラストマ
ー及び部分的に硬化されたレジンは、エラストマーで裏
打された容器を形成すべく一緒に硬化されろ、レジン及
びエラストマーの硬化は、超短波又は好ましくは200
″F(93,3°C)〜400下(204℃)の加熱器
によって行なわれろ。マンドレルとフィラメントを含む
シェルとの間に保持されたエラストマーが硬化し、しか
る後、熱硬化可能なレジンが11更化す/)っ加圧する
ことが必要な場合、すなわち圧力がまのl助合には、フ
ィラメントを含むシェルと一77ドレルとの間が加圧さ
れ、それによって最終製品たろエラストマーで裏打ちさ
れた合成容z:ユ内(でおけろエラストマーと硬化され
た合成樹脂□製/エルとの一体性を向」二させろ。 」ン下の具体例は1本発明をより具体的に示すも(1)
でル)ろが1本発明の技術的範囲を限定するもので(r
rないつ 具体例1: 以T:に示す本発明の第1の具体例は、IM径6[]4
インチ762州)の鋼で、テフロン加工されたロクーソ
トモータケースマンドレルと第1図に示された装置1G
左の装置を使用したものである。 適当な寸法に形成された圧延された未硬化エラストマー
ストックは、直径6.5インチ(8,89cTn)の発
射装置に送られろ。ダイユニットを通って押し出された
エラストマーは、巾約1インチ(2,54cmnn)、
11アさく1.0 フインチ(’l、 78カ)の薄い
リボンになされろっリボンが供給される位置におけるマ
ンドレルの軸形1i度がダイユニットの出口におけるリ
ボンの線形速度と等しくなるよ5シて、リボ7 j14
7/ドレルの回転する表面1−に付すされろうリボンは
、初めにマンドレルのドーム部分の頂点Vこ位置された
予めモールド成形されたアダプタ」二に載置され、しか
る後このドーム部分の周1ti1 K 巻き付けられる
っ付着厚さは、リボンの間隔(巻数/インチ)、リボン
の張力、リボンの厚さ、リボンが供給されろ位置におけ
ろマンドレルσ)線形速度とダイユニットの出[旧でお
けろリボンの線形速度との割合、あるいはリボンのマン
ドレル表面に対する角度等のパラメータを変えることに
よって制御することができろ、以−には、AMF社によ
り製造されている従来周知のタイヤ製造装置(モテル1
901)を使用して行なうことができろ。 発射装置の温度は、エラストマーからなろリボンの粘度
な大きくするように制御されろう未硬化のリボンは、リ
ボンと開始表面部分、リボンと接合セメント、あるいは
リボンとの接合表面の接合力により所定の位置に保持さ
れる。 エラストマーのライナーを付着し終えた時(開始と面(
・′(−1・、げる未硬化部分を除()、設計された1
1ノさくτはにt′近い厚さの寸法がマンドレル」−に
供給1さハ、イ、っ力゛f「ろデザインのものを製造す
る場合K(づ、各ドームに7目ツで異なる材料を使用す
る。マンドレルに、ストリッグ巻きイス」け装置から取
り外されろ。サイズ上の制限から、この作業は、2つの
部分かCつ)、cす、後に単一のケース用マンドレルと
して絹、7ノ、合わされろ形式のものを使用して行なう
、未硬化のエラストマーは、ケブラーファイバーかりt
cろr1′シーの(ず糸を、ラップの間に10〜15イ
ノテC254〜ろ8.1 tM)の間隔でら旋形に巻き
伺けていくことばよって、マンドレル上に固定されろっ
これは、後で取り除かれろ。 寸法:1ill Thlされた未硬化のライナー先、駆
体により被+LQ’ サれたマンドレルは、従来のフィ
ラメント巻きイτ1げ装置及びケブラーファイバーを使
用して製1告した容器、及びハーキュル社のフオーミュ
レーンヨン55 Aと1〜で斂売されているエポキン樹
脂巻イルジンの上に載置されZI:。 組みダfてられたユニットは、その中心軸を中上、とす
る回転(揺動)を力えつつ加熱器内(て置かれろっ加熱
器の7品度は、160“F(71,1°C)に−1−・
冒。 され、2時間その温度に保持されろ。とのB−ステージ
のレジンけ、ファイバー材料から流れ出すことはなく、
圧力容器であるケースが形成されろ。 この段階では、ライナー材料は硬化されな(・。 ケースな画成寸ろレジンを硬化させ旧つライナーを画成
するエラストマー材料を硬化させろためには、加熱器の
偏度は510″F(154,4°C)に−I−昇され、
その湛度[4時間保持されろ。しかろ後。 ユニットは常温まで冷却されろ。 硬化サイクルにおいて、以下の圧力(表1)が。 マントの鋼製ドームの1つと未硬化のライナー先駆体と
の間に各挿入されたミニチュア圧力変換器によって検出
されている。 表 I 状 f声 圧力(psig)’1
−11時のケース、未硬化のケース 48及びイ
ノ/ツーレータ (1史化の終、、、′7 (154,4°C)
66(便化後及び489℃を通って加熱
10器τjll! IGを冷却している間 ケースの断面を取って試験してみた結果、ライ−)−一
は、10Dpsiを超える1モカでプレスしながら同様
の471’ i:)を硬化させた場合とほぼ同じような
固さに硬化されていることが分かった。 以下の人11は、硬化したストック、未硬化のストック
にオ・9けろライナーの厚さを設it寸法と比較したも
のでル、ろっ 表口 ストツク應測定位置設計寸法未硬化スト 硬化後厚さツ
クの厚さ :アジマス 角45’(1)) &71 4 .550 (a) 、
5645 .390 .392 .3616
.229 .209 .2ろ17、 、15
!5 、19ろ 、1658 .1zt4
.142 .1289 .098 .067
.08810 、ロア2 .068 .061ス
トック届:1411定位置設計寸法未映化スト 硬化後
厚さツクの厚さ :アジマス 角30’ A68 4 .550 (a) 、
5455 −590 .425 −4256
.229 .231 .2297 .155
.170 .1628 .144 .14
7 .1529 .098 .120 .1
0110 .072 .06[’] 、06
ろ’ i′1la) !l”」′1j二できないに)
)アズマス角どけ、後(111+アダプタ4・1に付げ
ら、+′tたゼロ角度方間マークからマンドレル・1(
11ろOイぐ中心として時計方向にYjlllつた角串
をいう。 イノ/ニレイタ(ライナー)をケブラーのエボギ/i☆
1脂から手で引つ’A%す、その接合強度を調べたとこ
ろ良い結果が得られているう破損は、エボギ/樹脂内に
起こり、インシュレータ内(/CXは発生し7な(・9
次の試j11..i jこり得られた900引き剥17
値(1、」り下の表11に示されている。 表 11 インシレータ 90°引き剥し仙[psi:11−6
8 8.12 −71 26.44 11J1イ1j手段として従来のfi:PDM−ネオブ
レン−シリカ?2縁体せノブルとじて用いた絶縁価雑モ
ータ内で、3つのサノブルの試験を行なった。型式−7
1は、第1v表に図示されている如く、従来の型式のも
のに比較して同様の効能を示している。 表1)′ 卸:モーフ4フー1浄埋率 マイル/1秒型 式
低速度 中速度76C]5−71
2.3 2.57605−
68 2.8 −従来のEP
DM−ネオプレン−シリカ 2.3 2.4この型
式に使用されろエラストマーストック型式は、以下の表
V[示されている。 表V 型 式 ストック68 ストック71(重
量部) (重量部) ノルデル2522(1) 60
80ネオブl/7FB +2) 20
20SB R1 5 0 D (3)
4 0 −SR3 50(4
) 1 0 1 031
(209(5) 10
10ウイングタツク(61 1 0
1 0$b203−15 デクIフレインプラス(7)
601−イノイル253(8) 47
2(’]酸化亜ユイ)55 ステアリン酸 11バイロノクス
DCP−40(9) 2 2V+
:) u)r’:・トデュポン社製エチレンプロピレ
ンジェ不モノーマー(EPDl=A)エラストマー、
(2)ト:・工・デュボノ社製クロロピレンエラストマ
ー、 +31グツド・イヤー社製スチレン・ブタジェ
ン・ゴム(SBR’)、 (41ザ一トマー社製トリ
ノチロール・プロパン・トリメチルアクリレート加碇化
剤、(5)サートマー社製テトラエチレン・グリコール
・メタクリレート加硫化剤、 ((i)合成ポリターペ
ン位f脂粘着1マ18剤。 (7)フッカ−ケミカルアンドプラスチック社製1’f
17を素化有機難燃剤、 (B) p 、p c社製沈
降水相シリカ, 19+BTパンデルビルト社製ジク
ミル・バーオキシドカ旧鑞化剤 1′1.体側2: エラストマーをマンドレルに伺着するため具体例1の手
続を行なった後、表■の組・、戊をエラストマーストッ
クに対して採用する。 表■1 ストック69 ストック70 ノルデル2522(1) 80
80ネオプレンFB(2) 20
20SBB−1500(ろ)15 すトシン2210F4) 15
−ハイカー1301]5) 20
−SR−350 (6)
103Fi−209 (7)’
10ウイングタンク+8)
I D 1 0ハイシル2+3
(9) 47 47酸化亜鉛
55ステアリン酸
11バロックスDCP−400(1)
2 2fi]:)(11(21(31
(6)(71t13)(9+及び0αについては具体例
1を参照,(4)グツド・イヤーケミカル社製のイング
レンゴム、 (51グッドリンチ社製の末yib:にア
ミンを有するポリブクジエノ傘アクリ[J二1リル液体
ポリマー 11体例2によって得られたライナーは、具体例1((
よりB!)られたものに比べて、その性能はやや劣って
(・ろっ 1j 141列3 : 具体例1θ)手続を行なった後、16インチ(630r
rn)の長さのノリング状セクションを有する直径40
イ/チ(101,6tM)、長さろ8インチ(965α
n)の1ラスターマンドレルが製潰さね、フレコ−13
5(商品名)が被覆されろ、これは、合成樹脂製ロケッ
トモータケースの製造において代表1的Vc便用されろ
ものであろっ米国陸軍の仕様書Mis−30807に従
った予めモールド成形されjこ(1史化りムコイノシュ
レータによってブノバーされたアダプターか、このマン
ドレルのドーム部分に取り付けられろつりボン12に接
合されるべきアダプタσ)六面には、ケムロック接着剤
236A(商品名)が破l″シされており、60分程度
の最小時間で乾燥する。 具体例1θ)予め日三延されたイノシュレータストック
^り式71+d、標準的l〔マイクロプロセツザ制御装
置20を有−fろ修1FシたA M Fモデル601エ
ラストマー載置/ステムを使用してマンドレル上に巻き
伺けられろ。この制御装置20には、特別に設計された
回転スタンドが連結されており。 且つ一定長さのリボンを送る装置を含んで(・ろっ具体
例1の発射装置と同様の装置が用いられている。アプリ
ケータヘッドは必要に応じて試行錯誤によって修正し、
リボンの所定の位置決め及び粘着性を発揮させる1制御
装置内に予め定められたプログラムを入力してお(こと
によって、マンドレルχ002は、全行程時間26分で
エラストマーが被覆されるっマンドレルX001ば、実
際の被覆時間17分10秒を含む全行程時間21分20
秒でエラストマーが被覆されるっ シリンダ状噛部スカートを有するロケットモータケース
か、マンドレルX0O1の未硬化ニジストマーライナー
」二に製造され、具体例1と同じように硬化されろ。熱
連結が、温度296″F(146,7”(: )−C−
10時間経過した後、マンドレルとライナー1ツクとの
間に形成されろ、111、デ間経過後、(加熱に終了し
、装置に冷却されろっマンドレルを取り外した後、6す
!化したケース及びライナー装置に515 psig
で漏れが生じないかどうが耐水テストが行なわれろっ硬
化したエラストマーの厚さげ、非破壊7.j4 、fr
彼訓定技術によって測定することができ、それを設譜寸
法と比較する。硬化したライナーの測定点の75係以」
−の点において、設計寸法の±ロロ20インチ(0,5
1i+a )の範囲内に入っている。」ン下にそのデー
タを示1−っ表〜I11 測定位1θ 設置:1寸法 +0.020 0° 90° 1800 2
70’1 .526 NA NA NA
NA2 .501 .48 .48 .53
’、49ろ 、445 .45 .4ろ 、4
4 .444 .401 .41 .40 .
40 .425 .372 .38 、ろ6 、
ろ6.666 .360 .511 .36
.35 .347 .363 、ろ5 .34
.34 .359 .396 .59 .37
.38 .3910 .413 .45 .40
.40 .4411 .429 .41 .42
.42 .4212 .451 .45 .44
.43 .441ろ 、478 .51 .51
.49 .5114 .507 .55 .53
.5ろ 、5415 .535 −54 −52
−54 .5516 .551 .52 .52
−54 .5317 .560 −5!5 .
55 −54 .5618 .565 .56
.57 .55 、.5619 .560 .5
6 .59 .56 .5720 .502 .5
1 .51 .50 .522’i −4
44−45,44−46,4722,587、ろ8
、、’S6 .37 .6823 .329
.34 .35 .35 .3525 .2
15 .21 .22 .21 .2D26
.180 .20 .16 .17 .162
7 .199 .19 .19 .21 .212
8 .220 .26 .25 .20 .1929
’ 、241 .26 .26 .26 .2
630 .264 .26 .26 .26
.2631 .289 .26 .27 .2
7 .2732 、ろ15 .29 .27 .2
6 .29.5乙 、ろ4ろ 、ろ4 .3.5
、ろ6.5434 .574 −34 .65
、ろ6−φ】−35,409,38,40、ろ8 .3
956 .45ろ 、4.4 .4ろ 、
4ろ 、461)7 .498 .51 ユ災
立 、50−擾A−38,534,56,57,55,
56Q1′)アングラインな引いである数字は、±0.
020インチ(0,511+yn )の範囲を超えたも
θ)である。 (,1)設ij1寸法と超音波側定値とび)比較:X0
O114、体側4: 具体例乙のマンドレルX O02J=に未硬化σ)ニジ
ストマーに、ブリーダ布及び真空バッグを被覆するっ装
置ケ用力がま内に閘き、−担真空にした後、出力を50
psig を加えろう次に、 r−+己力佇lテ閉じ、
装置を625″F(162,8’(1)まで上列さぜ。 その臨席に4時間保持才ろ、冷ノミ1jシて出力がまか
ら取り出した後、真空バグ及びプリーダ布を硬化したエ
ラストマーから取り除くっ硬化したエラストマーの表面
ば、真空バッグの皺によりその表面が粗くされている。 これら表面上の粗いスポットは、萌廟により削り取られ
ろっ機械的な測定は、マンドレルの最初の寸法と硬化し
たエラストマーの外側表面との間の差によって行なわれ
、それによってライナーの厚さを決定する。そのデータ
を以下の表に示す。このデモンストレーンヨン用のユニ
ットに対してに5正確な所望の寸法を得るための何んら
の機械加工を行なっていない。具体例ろと同じロケット
モータケースを硬化したエラストマーでカバーしたマン
ドレル上に直接載置し。 超音波チャンバー内で硬化させた後、マンドレルを取り
外したつ 表 V川 測定位置 硬化後卯さ 設計寸法0°
90’ 180° 270゜1.610.6n
5 .557 .624 .5262 .552 .
5.45 .51ろ 、545 .501ろ 、
458 .430 .477 .454
.4454 .446 .454 .419
.465 .4015 .391 .412 、ろ
75 .599 .5726 .361 .664
.527 −368 .3607 、ろ53 .5
45 、ろ10 .323 .3638 、ろろ
9 、ろ58 .332 .555 .3779
.597 .587 、ろ6ろ 、404 、ろ
9610 .426 .416 、ろ78 .425
.41ろ11 .410 .418 .399 .
424 .42912 .448 .446 .4’
)’) 、46’S 、45115 .586
.586 .502 .519 .47814 .5
50 .545 .5ろ8 .558 .50715
.578 .563 .551 .569 .55
516 58ろ 、566 .548 .575 .
55117 .588 .579 .566 .583
.56018 .5−?1 .575 .558
.593 .56519 .592 .562 .5
6ろ 、5:AS 、56020 .512 .4
91 .494 .504 .5022’l
、468 、 ノ451 、441
、4’ 81 、44422 .398
、ろ90 .4D口 、411 .5872ろ
、ろ6ろ 、353 、ろ48 .378 .5
2924 .317 、ろ11 .287 .335
.27125 .229 .21ろ 、216 .
245 .21ろ26 .219 .198 .16
6 .192 。1B[]27 .27ろ 、25
8 .246 .256 .1991 .248 .
2ろ0.2ろ1.25ろ 、22029 .266
.250 .265 .272 .24160 .2
53 .247 .262 −270 .26461
.275 .265 .286 .298 .28
9ろ2 .292 .282 、ろ00 、ろ15
、ろ156ろ′、ろ29.ろ21 .342 .5
42 、う4564 、ろろ2 、ろ24 、
345 、358 、37435 .450 .
425 .596 .446 .4[]936 .5
45 .516 .556 .548 .453ろ7
.621 .632 .65[1,618,49
85867う 、 694 、7 D 9 、67
0 、564&!g) 遠隔テ/プレイドゲージ
?用いて厚さの差をfl!’! 5.を二した。 4〔図tl’llσ〕fIi)単な説明〕第1図に、本
発明方法を実施する装置の直路的な斜視図で、j:r)
ろっ 臼162図は、マンドレル」二に載置されたロケットモ
ータケースライナー先駆体の断面図であ・す、このライ
ナー!71:’a’、 1図の装置により製造されたも
のでル)ろ。 第6図に、ライナーを形成すべくリボンがどのように積
・7月Fねられるかを示すパターンを図示した第2図σ
)ライナーの一部分の概略図である。 第4図11、本発明を使用したドーム形の一マンドレル
σ)セク/ヨンてリボンを付着させる位置関係を示す概
略図でル)ろっそして。 第5図u、ロケットモータケースを製造すべくマンドレ
ルσ)ドーム部分の他の部分にニジストマーからノ、c
石すボンを付与するためのアプリケータの概略図である
。 %作出11ft人 ハーキュルス・インコーポレー
デソド(外4名) 絡z6A 窮チ図 稟ダ図 一ト続補正書(方式) 昭和58年Z月を日 !(、管牡YJ−面゛若杉711夫殿 1、事件の表示 昭411イ2年 で此千願第 57/ル0号/≧\ぽ\
11月鴇 製71 力 支ミ8−...l 鴫3.連
ン5よ6袖止をする者 事件との関係 出 願 人 住所 71手 (7ψλ〕 バー1ユルス・イノクーJ・°V
−1・F”4代理人
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)従来技術では未硬化エラストマーストックは、マ
ンドレルの外形に従うように切断され、しかる後、その
周囲に載置するとされていた弾性ライナーを有する合成
樹脂製圧力容器の製造方法において。 硬化1寸能な又は硬化したエラストマーなマンドレルの
中上・回転軸の周囲に連続的に巻ぎ付け、そJtVCヨ
J−J二記マンドレルノ周囲にエラストマ一層を形成す
べく」二記中心軸の円周方向に隣接して位置決めし且つ
上記リボンのセグメントを一体的如接合する行程; フィラメント及び熱硬化可能なレジンからなるシェルを
上記ニジストマ一層に付着させる行程;そして 」−記容器の全体又(はその一部分を提供すべく」二記
熱硬化可能なレジンを硬化させる行程;を含んで構成さ
れてなる合成樹脂製[IE )E容器の製造方法。 (2) 特a′ト請求の範囲第1項に記載J)製コ′
ムカ法(・コおいて、 上記マンドレルの周囲のエラストマ一層トに連続的なフ
ィラメントを巻き伺けることbてよ′)で。 熱硬化可能なl/ジンと連続的ブ、Cフィラメントから
なるシェルを上記エラストマ一層に付与する行程;−1
−記レジ/を部分的に硬化する行程:上記エラストマー
と部分的に硬化されたに記1ノジンを硬化する行程;そ
して、 に記マンドレルと熱硬化レジンマl−IJラックスして
、一体的r形成された硬化したエラストマーとフィラメ
ントとからなる−に記谷器又C丁その一部分とを分9i
1「する行程: を含んでなる製造方法。 (:31 ’4% 硬化マトリックス内のフィラメン
トの一体的シエルにより囲まね、たエラストマー裏打合
成樹脂製容器又にその曲線部分を製造するための方法で
あって。 それ自身粘着性を有する硬化可能なエラストマーからな
ろ薄いリボンを供給するための手段ケ捺供する行程; 1−記答器の全体又はその曲線部分のライ≠−を形成す
るよ5 ’t、c形状になされた、中心回転軸を有する
マンドレルに上記リボンを供給するためのアプリケータ
を提供する行程; 上記マントし・ルの第1の表面部分に上記リボンを固定
する行程; −」1記リボノを」二記アプリケータに充分な割合でイ
;(給し、上記リボンが上記マンドレルの上記第1の表
面部分から」−記中泊・回転軸の周囲をほぼ円周方向i
c (=j与されろよう((シつつ、J−、taマンド
レルと」−記アプリケータとを上記中心軸を中心として
相対的に回転する行程; 北記アプリケータを上記中心軸に対して相対的に移動さ
せ、−に記マンドレルの周囲に隣接して載1ieiされ
た上記リボンの一体的セグメントに対しほぼ円周方向に
リボンを載置し、」二記マンドレルの全体又はその一部
分をカバーする硬化可能なエラストマ一層を提供するよ
うに一体的に接着サセツつ、上記中心軸を中心とする相
対的回転運動及び」1記リボンの上記了ブリケータへの
供給を続けろ行程;そして。 上記容器の全体又はその一部分のためのライナーを提供
すべく上記糖化可能なエラストマ一層を硬化させる行程
; を含んでなる製造方法っ (4) 特許請求の範囲第6項に記載の製造方法にお
いて。 上記容器の全体又はその一部分が、ロケットモータケー
スの全体又はその一部分から構成されてなる製造方法。 (5) 特許請求の範囲第6項に記載の製造方法にお
いて、 上記形状が、上記ロケットモータケースのドーム部分を
形成するドーム形状から構成されてなる製造方法っ (6)特許請求の範囲第5項に記載の製造方法において
、 1塀1シ形状が、はぼンリンダ状の本体から構成されて
なる製造方法っ (1+ !r!j¥[請求の範囲第6項に記載の製造
方法に:tt、:1.・て、 1−記マ/ドレルの上記第1の表面部分が、上記ドーム
形状の[良(顎に位置するモールド成形されたニジスト
マーリングのエラストマー表面かう構成されてt〔ろ′
製造方法っ (8)特、i/1′請求の範囲第6項に記載の製造方法
において。 6JAt可能プ、Cエラストマーからなるリボンを供給
するための上記手段が、発射装置から構成されてt、c
ろ製造方法。 (91特許請求の範囲第6項に記載の製造方法&コおい
て、 硬化可能なエラストマからなるリボンを供給するための
上記手段が、上記硬化可能なニジストマーを支持する布
スプールから構成されてなる製造方法。 00 特許請求の範囲第6項から第9項までのいずれ
か1項に記載の製造方法において、フィラメント材tト
を巻ぎ付けろことにより5上記硬化可能なエラストマ一
層の周囲にフィラメント材料と熱硬化可能なレジンから
なるシェルを形成する行程; 一ヒ記熱硬化可能なレジンを部分的に硬化させろ行程;
そして、 エラストマーて裏打ちされた合成樹脂製容器の全体又は
その一部分を提供すべく硬化可能なエラストマーと部分
的に熱硬化されたレジンとを硬化させる行程; を含んでなる製造方法。
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