JPS6217229Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、90゜ベンド一体成形用金型に関し、
詳しくは、複合強化プラスチツク製パイプ配管の
曲管作製に使用する、作業性が良好で寸法精度の
高い90゜ベンド一体成形用金型に関する。

複合強化プラスチツク（以下FRPと略称す
る）を用いた曲管（特に90゜ベンド）の作製には
種々の形式のものが開発されている。

第１図は最も典型的なベルマウス型継手部を有
するエビ継ベンドの一具体例を示した縦断面概略
図であり、１は管体切断片、２はベルマウス型継
手部、３は管体切断片強化層、４は管体切断片接
着接合部、φｄは管体の内径、φＤはベルマウス
型継手部突端の内径、ｌはベルマウス型継手部の
長さ、ａは円弧状管体の円中心点、Ｒは円弧状管
体の曲率半径を示す。第１図において、曲管の成
形は、直管状管体を任意の角度で切断し、複数の
管体接断片１を管体切断片接着接合部４で接着接
合後、該接着接合部４の管外側を樹脂含浸繊維布
等を巻いて積層して管体切断片強化層３を形成し
た形状のものとすることにより行われ、この際、
更に所定寸法の長さｌを有するベルマウス型継手
部２が、上記のようにして形成された円弧状管体
の両端に接着接合される。

又、第２図はベルマウス型継手部接合スムース
ベンドの一具体例を示した縦断面概略図であり、
２、φｄ、φＤ、ｌ、ａ及びＲは第１図における
ものと同じ意味を有し、５は円弧状わん曲部、６
はベルマウス型継手接合部強化層、７は円弧状わ
ん曲部とベルマウス型継手部との接着接合部を示
す。第２図において、曲管の成形は次のようにし
て行われる。円弧状わん曲部５を型（金型、木
型、FRP型及び発泡樹脂型等）を用いて成形し
た後、円弧状わん曲部５の両端部にベルマウス型
継手部２を二次的に接着接合し、その部分の管外
側を樹脂含浸繊維布等を巻いて積層してベルマウ
ス型継手接合部強化層６を形成して強化する。

又、第３図はベルマウス型継手を有する一体ス
ムースベンドの一具体例を示した縦断面概略図で
あり、２，５，φｄ，φＤ，ｌ，ａ及びＲは第２
図におけるものと同じ意味を有する。第３図の曲
管は、型として円弧状わん曲部５を成形する型を
分割とした金型、溶融金属による金型及び使い捨
てとなる発泡樹脂型等を用いて、一体で成形され
たベルマウス型継手を有する形状のものである。

以上のような各種の成形手法による曲管に分類
することができるが、FRP配管材料は、その耐
久信頼性（特に高温、高圧下での使用）を高める
ために、可能な限り二次的な接着接合を避けるこ
とが望ましく、その曲管については、ベルマウス
型継手を有するエビ継ベンドあるいはベルマウス
型継手接合スムースベンドよりも、ベルマウス型
継手を有する一体スムースベンド（第３図のも
の）が最も良好な形状であるといえる。

しかしながら、複雑な分割金型、溶融金属によ
る型及び使い捨てとなる発泡樹脂型等による第３
図に示すようなベルマウス型継手を有する一体90
゜スムースベンドの成形は、かなり困難で面倒な
作業を要すると共に、ベルマウス型継手部の寸法
精度が期待できなかつた。

本考案の目的は、前記第３図に示したようなベ
ルマウス型継手を有する一体90゜スムースベンド
が有する成形上の問題点を解決し、作業の合理化
及びベルマウス型継手部の寸法精度を高め、かつ
円弧状わん曲部用金型の脱型を容易にしうる強化
プラスチツク製90゜ベンドの一体成形用金型を提
供することである。

本考案につき概説すれば、本考案の強化プラス
チツク製90゜ベンドの一体成形用金型は、90゜ベ
ンドの円弧状わん曲部の内面に合致する外面を有
する１個の円弧状わん曲部用金型と、該ベンドに
接合される管端部の外面テーパーに合致する外面
テーパーを有する２個のベルマウス型継手部用金
型とから成り、該円弧状わん曲部用金型の短い方
の円弧の長さＬ側の曲率半径R′と該ベルマウス
型継手部用金型により定まるベルマウス型継手部
の長さｌとの関係において、これらの金型の接合
状態における該円弧状わん曲部用金型の短い方の
円弧の長さＬは該曲率半径R′の円軌跡1/4の円弧
より短く、かつベルマウス型継手部の長さｌに対
して短かくした長さｈは （但し、φＤはベルマウス型継手部突端の内
径、φｄはわん曲管体の内径）であることを特徴
とするものである。

本考案の90゜ベンド一体成形用金型の構成、作
用及び効果を図面を参照して詳細に説明する。

第４図は、本考案の90゜ベンド一体成形用金型
の一具体例を示した縦断面概略図であり、φｄ，
φＤ，ａ，Ｒ及びｌは前記第３図におけるものと
同じ意味を有し、１１は円弧状わん曲部用金型、
１２はベルマウス型継手部用金型、１３は円弧状
わん曲部用金型の接合板、１４はベルマウス型継
手部用金型の接合板、１５はベルマウス型継手部
用金型の継手外側面、１６はベルマウス型継手部
用金型の接合板の中央部に取付けた突起部、１７
は上記接合板１３と１４を取付け、取外しするた
めのネジ孔、Ｌは円弧状わん曲部用金型の短い方
の円弧の長さ、R′は該短い方の円弧の長さＬ側
の曲率半径、ｈはベルマウス型継手部用金型が円
弧状わん曲部用金型側に寄つた長さを示す。第４
図に示すように円弧状わん曲部用金型の短い方の
円弧の長さＬは該曲率半径R′は円軌跡の1/4の円
弧より短い。そして第４図においては該円弧の円
軌跡がベルマウス型継手部用金型の継手外側面を
横切らないように該円軌跡が該継手外側面の突端
と接する設計を採用している。この場合第４図に
示すｘ，ｙ及びR′を３辺とする三角形は直角三
角形であり、又ｘ＝ｌ−ｈ、ｙ＝R′−
（φＤ−φｄ／２）であつて、Δ＝（φＤ−φｄ／２）
で表わ すとｙ＝R′−△である。この因子のもとにｈを
計算すると次のとおりである。

x²＋y²＝R′² x²＋（R′−△）^２＝R′² x²＝R′²−（R′−△）^２ x²＝２・△・R′−△^２ ｘ＝√２・△・′−△^２（ｘ＞０） したがつて、次式 の式が導かれる。又、第５図は、第４図に示した
本考案の金型を用いてその周囲にFRPを一体成
形後脱型した90゜ベンドの一具体例を示した縦断
面概略図であり、φｄ、φＤ、ａ、Ｒ、Ｌ、ｌ及
びｈは第４図におけるものと同じ意味を有し、
２′はベルマウス型継手部、５′は円弧状わん曲
部、R′は円弧状管体の短い方の円孤の長さＬ側
の曲率半径を示す。

第４図に示すように、本考案の金型において
は、第５図に示す90゜ベンドの円弧状わん曲部
５′の内面に合致する外面を有する１個の円弧状
わん曲部用金型１１と90゜ベンドに接合される管
端部（図示せず）の外面テーパー（約１／３２程度）に 合致する外面テーパーを有する２個のベルマウス
型継手部用金型１２から成る３分割の型からな
る。本考案の金型において、該円弧状わん曲部用
金型１１とベルマウス型継手部用金型１２の接合
は、前記した条件に基いて、該円弧状わん曲部用
金型１１の短い方の円弧の長さＬ側の曲率半径
R′とベルマウス型継手部用金型１２により定ま
るベルマウス型継手部（第５図参照）の長さｌと
の関係に基いた寸法を定めた上で行われる。

両金型の接合に当つては、円弧状わん曲部用金
型の接合板１３の中央部に設けた孔部に、ベルマ
ウス型継手部用金型の中央部に取付けた突起部１
６を差込んで両接合板１３及び１４を嵌合し、両
接合板を取付け、取外しするためのネジ孔１７を
利用してネジ止めすることにより容易に行うこと
ができる。なお、該ネジ孔１７の位置及び数は特
に限定されず、通常４〜８個とすることが望まし
い。

このようにして一体化された３個の金型の周囲
に所定のFRPを用いてハンドレイアツプ積層法
等により90゜ベンドを一体成形することができ
る。

このようにして成形した90゜ベンドからの金型
の脱型に当つては、円弧状わん曲部用金型１１の
両端に接合したベルマウス型継手用金型１２を取
外すが、この場合、前記ネジ孔１７を利用してネ
ジを外し、ベルマウス型継手部用金型の接合板の
中央部に取付けた突起部１６を抜取ることにより
容易に行うことができる。次いで、円弧状わん曲
部用金型１１は、引抜き装置（図示せず）によ
り、円弧状わん曲部用金型の接合板１３に設けた
ネジ孔１７を利用し、該円弧状わん曲部用金型を
その曲り回転軌跡と同一軌跡で第４図に示した矢
印方向に引抜くことができ、この際この軌跡は、
金型を前記した条件に基いて設計するので該ベル
マウス型継手部用金型の継手外側面１５、すなわ
ち、成形される短い円弧側のベルマウス型継手部
の長さｌの部分を横切らない。

この場合、円弧状わん曲部用金型１１の回転軌
跡による円弧状わん曲部用金型の抜取りの容易性
は前記した式(1)のもとにベルマウス型継手部の長
さｌとベルマウス型継手部突端の内径φＤとに依
存して定まるが、該長さｌは、90゜ベンドに接合
される管端部とベルマウス型継手部２の接合強度
の関係から、該径φＤの約1/2とすることが一般
的である。このような関係から、円弧状わん曲部
用金型１１の短い方の円軌跡が該短い方の円弧側
のベルマウス型継手部の長さｌの部分を横切らな
いようにするためには、円弧状わん曲部用金型１
１とベルマウス型継手部用金型１２の接合位置
は、該ベルマウス型継手部用金型１２が該円弧状
わん曲部用金型１１側に特定長さだけ寄つた位
置、すなわち、該短い方の円弧の長さＬを該回転
円軌跡の1/4の円弧より短くし、その短くする長
さ、すなわち、ベルマウス型継手部用金型が円弧
状わん曲部用金型側によつた長さｈは、該ベルマ
ウス型継手部の長さｌの1/3程度とすることが適
当であることが確認された。換言すれば、ベルマ
ウス型継手部用金型１２を、第４図に示すよう
に、従来の円弧状わん曲部の端面を示すａ−a′面
から長さｈだけ内側によつたｂ−b′面とする構造
にすればよい。具体的に、φＤが約200mmの場
合、ｌはその約1/2の95mm程度、ｈはｌの約1/3の
35mm程度とすることにより、本考案の目的を達成
することができる。

なお、本考案における円弧の曲率半径Ｒは管体
の内径φｄの1.5倍程度とし、これより大きいと
本考案の手法をとらなくてもよい場合があり、又
これより小さいとｈを大きくしてベルマウス型継
手部を更に内側へ引込める必要が生ずる。又、本
考案において、円弧状わん曲部用金型１１の切断
面におけるｂ−b′交差部の角度は90゜とすること
が必要であることは言うまでもない。

以上説明したように、本考案によれば、従来の
ベルマウス型継手を有する一体90゜スムースベン
ドが有する成形上の問題点を解決し、作業の合理
化により円弧状わん曲部用金型の脱型を容易に
し、かつベルマウス部の寸法精度を高めうる90゜
ベンド一体成形用金型を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はベルマウス型継手を有するエビ継ベン
ドの一具体例を示した縦断面概略図、第２図はベ
ルマウス型継手接合スムースベンドの他の一具体
例を示した縦断面概略図、第３図はベルマウス型
継手を有する一体スムースベンドの一具体例を示
した縦断面概略図、第４図は本考案の90゜ベンド
一体成形用金型の一具体例を示した縦断面概略
図、第５図は本考案の金型を用いてその周囲に
FRPを一体成型後脱型した90゜ベンドの一具体
例を示した縦断面概略図である。 １……管体切断片、２，２′……ベルマウス型
継手部、３……管体切断片強化層、４……管体切
断片接着接合部、５，５′……円弧状わん曲部、
６……ベルマウス型継手接合部強化層、７……円
弧状わん曲部とベルマウス型継手部との接着接合
部、１１……円弧状わん曲部用金型、１２……ベ
ルマウス型継手部用金型、１３……円弧状わん曲
部用金型の接合板、１４……ベルマウス型継手部
用金型の接合板、１５……ベルマウス型継手部用
金型の継手外側面、１６……ベルマウス型継手部
用金型の接合板の中央部に取付けた突起部、１７
……上記接合板１３と１４を取付け、取外しする
ためのネジ孔、Ｌ……円弧状わん曲部用金型の短
い方の円弧の長さ、ｌ……ベルマウス型継手部の
長さ、ｈ……ベルマウス型継手部用金型が円弧状
わん曲部用金型側によつた長さ、φｄ……管体の
内径、φＤ……ベルマウス型継手部突端の内径、
ａ……円弧状管体の中心点、Ｒ……円孤状管体の
曲率半径、R′……円弧状わん曲部用金型の短い
方の円弧の長さＬ側の曲率半径、ｘ……ｌ−ｈ、
ｙ……中心点ａとベルマウス型継手部用金型の継
手外側面１５との間の距離であり、ｙ＝R′−
（φＤ−φｄ／２）。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 90゜ベンドの円弧状わん曲部の内面に合致する
   外面を有する１個の円弧状わん曲部用金型と、該
   ベンドに接合される管端部の外面テーパーに合致
   する外面テーパーを有する２個のベルマウス型継
   手部用金型とから成り、該円弧状わん曲部用金型
   の短い方の円弧の長さＬ側の曲率半径R′と該ベ
   ルマウス型継手部用金型により定まるベルマウス
   型継手部の長さｌとの関係において、これらの金
   型の接合状態における該円弧状わん曲部用金型の
   短い方の円弧の長さＬは該曲率半径R′の円軌跡
   の1/4の円弧より短く、かつベルマウス型継手部
   の長さｌに対して短かくした長さｈは （但し、φＤはベルマウス型継手部突端の内
   径、φｄはわん曲管体の内径）であることを特徴
   とする強化プラスチツク製90゜ベンドの一体成形
   用金型。