JPS621982A - 送電線用プラスチツクポ−ル並びに該ポ−ル上にフイラメントワインデイングされた構造体を形成する装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、主として送電線の支持を目的とし、主軸に対
して接線方向に配置された所謂フィラメントワインディ
ング構造体によって補強されているプラスチック材料か
らなるポールに関する。

本発明は又このポール上にフィラメントワインディング
構造体を形成する装置にも関する。

〔従来の技術〕

ポールの長手方向に延在するガラス繊維を充填されたプ
ラスチック材料からなるポールは既に公知である。この
ポールの断面積は、その下端から」一端に向かって、こ
のタイプのポールに典型的に現れる曲げモーメントの関
数として減少している。

従って、一般的に云って、このタイプの送電線ポールは
円錐台の形状をなしている。

これと同一の分類に属するが異なった設計によって作ら
れた公知の送電線ポールは、フィラメントワインディン
グ構造体によって強化されている。

公知の設計においては、フィラメントワインディング作
業は、未重合状態の樹脂を含浸したフィラメントのシー
トによって行われ、ポールをその軸を中心に回転させな
がら、このフィラメントシートをポールの下端から上端
に沿ってポールの軸に平行に移動することによって、フ
ィラメントシートはポールに対して所定の角度で円錐台
状のポールに供給される。公知の設計においては、フィ
ラメントワインディングは、ポールの一端から他端まで
一定のピンチを形成し、この結果、フィラメントの密度
はポールの全長にわたって均等に分布せしめられる。

フィラメントを構成する繊維は、該繊維に被覆された樹
脂の重合によってプラスチックポールに強固に結合され
る。

フルカン　ベルク（Ｖｕｌｋａｎ　　Ｗｅｒｋ）の出願
によるドイツ特許出願第３０３９１４１号に開示されて
いるように、別のタイプのプラスチックポールが、特に
送電線用に提案されており、これもフィラメントワイン
ディング構造体によって補強されている。この場合には
、巻かれたフィラメントの密度はポールの底部から頂部
まで次第に減少している。しかし、この特許出願の教示
によれば、ポールは端同士で結合されたポールエレメン
トで作られ、フィラメントワインディングは、端と端と
を接して置かれたポールエレメントの相互組立のために
役立っている。

以下余白 〔問題点を解決するだめの手段〕 本発明の目的は、フィラメントワインディング構造体に
よって外部的に補強されたプラスチックポールの製造の
ための効果的な低コストの解決手段を堤供することにあ
る。

本発明によれば、送電線の支持を企図して、フィラメン
トと称する接線方向の繊維のワインディング構造体によ
って補強され、該構造体の巻き密度はポールの底部から
頂部に向かって徐々に低くなっているこのプラスチック
ポールは、張力下での押し出しによって一体物として製
造される。

このポールのプラスチック材料は、該ポールの長手方向
に延在する繊維によって充填されていることが望ましい
。

本発明によれば、既に高い長手方向の機械的強度を有す
る円筒形状の一体物のポールが、”引き出し成形”と称
される張力下の押し出しからなる経済的に簡単な作業に
よって、先ず形成される。

本明細書で使用される”円筒形状”なる用語は広い意味
を有し、凸面状の外形を有するすべての断面のものを含
む。

底部から頂部に向かって次第に減少する巻き密度を有す
る連続フィラメントによる補強の結果、ポールは底部か
ら頂部に向かって断面積が減少しているポールと同し機
械的性質を有し、全体として送電線を支持するのに適し
たものとなる。

本発明の好適実施例においては、ポールの軸に対するフ
ィラメントワインディング角度はポールの下端から上端
に向かって次第に増加している。

このフィラメントワインディング角度の調整によって、
同時にポールの長さ方向に沿うフィラメントの分布密度
を調整することも可能になる。

本発明の好適実施例によれば、ポールは少なくとも二つ
の積層して巻かれたフィラメントの層がらなり、第２層
のフィラメントワインディング角度は、第１層のフィラ
メントワインディング角度と逆向きになっている。

積層の結果、第１巻層においては、ポールの高さの少な
くとも一部で比較的間隔が開いていると云う事実に基づ
く不連続性が補償される。

本発明のその他の特徴は、ポールの頂部が電気絶縁材料
で作られた端部キャップによって被覆され、該キャップ
は送電線を取り付けるための支持体を具え、キャップで
被覆されているポール部分にある送電線支持体のレベル
でのポールの部分のフィラメントワインディング密度は
、前記支持体の間に存在する区域のフィラメントワイン
ディング密度よりも高いことである。

本発明によれば、送電線支持体に対面して、ポールが比
較的高い機械的応力を受ける個所の強化が可能になる。

本発明の他の態様によれば、本発明にかかる未重合状態
の樹脂を含浸したフィラメントシートをポールに対して
所定の角度で供給する手段、ポールをその軸のまわりに
回転させる駆動手段、ポールが回転している間に、ポー
ルの軸に平行な方向に、下端から上端に向かってポール
に沿ってフィラメントシートを移動させる手段を具えた
円筒形ポールの上にフィラメントワインディング構造体
を形成する装置は、複数の平行な繊維束を同時に前記ポ
ールに供給する手段と、前記繊維束間の間隔を、該繊維
束がポールの下端と上端との間を移動する際に、次第に
増加させる手段とを具えていることを特徴とする。

〔実施例〕

第１図の実施例においては、送電線を支持するポール１
は、ポールの長手方向に延在する繊維によって充填され
たプラスチック材料からなっている。

該ポール１は、引き出し成形によって製造され、フィラ
メント２のワインディングによって補強された円筒形チ
ューブである。

本発明によれば、ワインディングのフィラメント密度は
、ポール１の底部から頂部へ向かって次第に減少し、ポ
ールに僅かに円錐台状の形状を与えている。

フィラメントの密度は、通常の円錐台状のポールの場合
と同様に、ポールがその下端において最大の曲げ及び挫
屈に対する抵抗を示し、一方、曲げ抵抗は上端に向かう
にっれて次第に減少するように分布している。

第２図に示すよ・うに、ポール１の軸ｘ−ｘ’　に＆＝
ｔするフィラメント２のワインディング角度α。。

αは、ポールの下端から上端に向がって次第に増加する
。円筒形ポール】は、少なくとも２層のフィラメン］・
２の積層で被覆され、第２層のフィラメントワインディ
ング角度は、第１層のフィラメントワインディング角度
α、αに対して、逆になっていることが望ましい。

第１図の実施例において、ポール１の頂部は端部キャッ
プ３で被覆され、該キャップ３は送電線を取り付けるだ
めの支持体４．５．６を具えた波型側面を有するシリコ
ン樹脂等の電気絶縁材料がらなっている。該キャップ３
で被覆されたポール１の端部は、送電線支持体４，５．
６のレベルの個所に区域４ａ、５ａ、６ａを具え、そこ
でのフィラメントワインディング密度は支持体４，５゜
６の間に設けられた区域の場合よりも高くなっている。

更に、ポール１の頂部に最も近い区域６ａは、前記頂部
から離れている区域５ａ、４ａよりも高いフィラメンＩ
・密度を有する。

本発明にかかる、円筒形ポール１の上にフィシメン１〜
ワインデイングされた構造体を形成する装置を、第２図
〜第７図を参照して説明する。

この装置ηは、未重合状態の樹脂を含浸した繊維束８．
９．１０で作られたソー１へを供給する公知の手段を具
えている。このシー１−　ＢＪ、ポールの一端に初めは
所定の角度α。で供給される。ごの装置はポール１を軸
ｘ−ｘ’　を中心に回転させる駆動手段を具えると共に
、ポールの回転中に繊維束８．９．Ｉ　Ｏ，−をポール
に沿って下端から」一端まで軸ｘ−ｘ’　に平行に移動
さ一已る手段をも具えている。

本発明によれば、装置は複数の平行な繊維束８゜９．１
０．−−をポール１に同時に供給する手段と、該繊維束
同士の間隔を、ポール１の底部から頂部までの繊維束の
移ｖ１の際に、次第に増加させる手段も含まれている。

第３図〜第７図から明らかなように、前述の手段はその
軸を中心に回転可能に取り付けられ、変形自在な一連の
平行四辺形機構１３，１４，１５゜−２Ｏ（第４図と第
５図参照）と協働するねじ付きロッド１２を具えている
。前記平行四辺形機構は相互に結合され、その対向する
二つの頂点に部材１４ａ、１４．ｂを担持し、該部材は
隣接する平行四辺形機構に対して共通であり、かつねじ
付きロッド１２にスライド可能に取り付けられている。

各部材１．４ａ、１４ｂは符号７．９で示された（第６
図、第７図参照）繊維束の移動をガイドするフォーク２
１ａ、２１ｂを具えている。ポール１の基端近傍のねじ
付きロッド１２の一端に設けられた変形自在な平行四辺
形機構１３の頂点は、固定点２２にしっかりと結合され
、一方、ねじ付きロッド１２の他端に隣接する変形自在
な平行四辺形機構２０の頂点は、ねじ付きロッド１２に
螺合する部材２３にしっかりと固定されている。

更に、例えば１４等の各変形可能な平行四辺形機構の他
の二つの頂点１４ｃ、１４ｄは、部材２５に固定された
対角線ロッド２４によって相互に結合され、該部材２５
はねじ付きロッド１２上に軸方向に移動可能に係合して
いる二つの部材１４ａ、１４ｂの間に設置されている。

部材２５は、ねじイマ１きロッド１２上にスライド可能
に取り付けられ、繊維束７，９の間に配置されたもう一
つの繊維束８（第７図）のためのガイドフォーク２６を
有している。

更に、第３．６．７図に示されているように、ポール１
に供給される前に、繊維束７．８．９はシリンダ２７の
上を通過し、厚さの薄いリボン状、即ちテープ状になる
ように偏平化される。

前述の装置の作用について説明する。

先ず初めに、装置１１は第４図に示す状態にある。即ち
、繊維束７．８．９．−をガイドするフォーク２１ａ、
２６．２１ｂを担持する部材１４ａ。

２５．１４ｂ等は、相互に並列状態に置かれ、その結果
、繊維束７，８．　９−は実質的に接続状態になってい
る。

フォーク２１　ａ、　　２６．　２　ｌ　ｂにガイドさ
れ未重合状態の樹脂を含浸されたこれらの繊維束７゜８
．９は、ポール１の基端に供給される。繊維束７．８．
９　　の絹！Ｊポール１の輔ｘ−ｘ　’　と角度α０を
なし、ポールに沿ってＩ’ｌｌ　Ｌ　ｏにわたって延在
している。

ポール１を軸ｘ−ｘ’　を中心に回転させることにより
、ポール】の周囲への繊維束１．８．　９−の巻き付け
が、装置１１による繊維束のポールの軸と平行な方向−
・の速度Ｖｃでの移動と同時に行われる。この移動の際
、装置１１のねじ付きロッド１２は回転させられ、それ
によって平行四辺形機構］　３．　　Ｉ　４．　　］　
］５．−２０は次第に変形して、繊維束７．８．９　−
をガイドするフォーク２１ａ。

２６．２１ｂ間の距訓は次第に増加する。従って、繊維
束は次第にお互いに離れる方向に移動する。

同時乙、二、これらの繊維束とポール１の軸とのなす角
度も次第に増加する。かくして、繊維束７，８゜９がポ
ールの頂部に達すると、装置１１にガイドされた繊維束
の全列は、ポール１の輔Ｘ−Ｘ’　に対して、初めの角
度α。よりも大きい角度αで傾斜し、フィラメント列は
ポール１を、初１■の巾■３０よりも大きい巾りを以て
被覆する。

この操作が完丁すると、フィラメントの巻き付けは続行
されるが、それば反対方向、換言すればポール１の頂部
から底部に向かって行われる。この目的のためには、装
置１１を軸ｘ−ｘ’　に沿って一つの繊維束の巾に相当
する距面１だげ移？ｊ＋させ、角度αを逆転して、装置
１１がポールの下端に戻るにつれて、繊維束の最初の移
動の際に繊維束の間に巻き残したポール表面の空間を被
覆するようになし、これらの繊維束が前回の繊維層に対
して交差するようにすることが好ましい。

最小の往復移動を多数回繰り返すことも可能である。

例えば、円形の一定の断面積を有するポールの場合には
、使用される記号の定義は次の通りである。

Ｌｏ−フィラメントシートをガイド′するための装置１
１の初期長さ、 α。−初期のフィラメントワインディング角度Ｘｏ＝０
、即ちポールの軸ｘ−ｘ’　に対する装置１１の初期位
置、 ｃｏ−フィラメントシートの初期の平均厚さ。

装置１１がポールの軸ｘ−ｘ’　に対して所与の位置Ｘ
を占めている場合、次の記号を定義する。

Ｌ　＝装置の長さ、 α−この位置におけるフィラメント角度、ｅ−この位置
におけるフィラメントシートの平均厚さ。

各移動経路での重なりのないフィラメントシートの並列
を形成するためには、次の式を満足する必要がある。

ｔａｎα Ｌ；πＤ　ｔａｎα ここでＤはポールの直径である。

Ωがラジアン／秒で表した回転速度を示し、Ｖｃが装置
１１の走行速度を示すものとする。フィラメントシート
を角度αで巻きたい場合、次の式を満足する必要がある
。

以下余白 ＶＣ−Ω　□ｔａｎα 実際、初期角度α。と最終角度との差は１０’よりも小
さい。

ねじ付きロッド１２を回転させるモータは、ポール１の
所定の個所での所望のフィラメント密度の関数として、
必要に応じて一定又は可変速度で変形自在な平行四辺形
機構１３．　１４．　１５−２０の拡張を制御するため
にコンピュータによってコントロールされてもよいこと
は容易に理解されるであろう。

本ハウジングつめいは斜上の例に限定されるものではな
く、本発明の範囲と精神から逸脱することなく、他の多
くの変形をなし得ることを理解すべきである。例えば、
ポールは所望の円筒形断面をとり得る。

最後に、本発明は送電線用ポール以外にも適用可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる補強ポールの部分側面図、 第２図は本発明の装置によって繊維補強される状態を示
すポールの部分側面図、 第３図は本発明にかかる装置の一部を示す斜視図、 第４図は本発明装置の変形自在の平行四辺形機構の一部
を示す平面図で、繊維束が密接して巻かれる初期位置の
状態を示し、 第５図は第４図と同様の図で、繊維束が広＜聞（れて巻
かれる平行四辺形機構が拡がった状態を示し、 第６図は繊維束とポールを支持するシリンダを示す装置
の端面図、 第７図は第６図の矢印Ｆ方向に見た図である。 １−ポール ２−フィラメント ３一端部ギヤ・ンフ。 ４、．５．６−支持体 ８、　９．　　Ｉ　Ｏ−繊維束 １１−装置 １３〜２〇−平行四辺形機構 １２−ね゛し付きロッド ２６−フォーク １４一部材

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、フィラメントワインディング構造体（２）によって
   補強された、送電線を支持するためのプラスチック製の
   ポール（１）であって、該構造体（２）の巻き密度はポ
   ールの底部から頂部に向かって徐々に低くなり、該ポー
   ルは、張力下での押し出しによって一体物として製造さ
   れることを特徴とするポール。 ２、ポール（１）のプラスチック材料が、ポールの長手
   方向に延在する繊維によって充填補強されている特許請
   求の範囲第１項に記載されたポール。 ３、ポール（１）の軸に対するフィラメントワインディ
   ング角度（α）が、ポールの下端から上端まで次第に増
   加している特許請求の範囲第１項に記載されたポール。 ４、前記ポールが少なくとも二つの積層して巻かれたフ
   ィラメント層を有し、第２層のフィラメントワインディ
   ング角度は第１層のフィラメントワインディング角度（
   α）と逆になっている特許請求の範囲第１項に記載され
   たポール。 ５、ポールの頂部領域が電気絶縁性材料からなる端部キ
   ャップ（３）で被覆され、該キャップは送電線を取り付
   けるための支持体（４、５、６）を具え、ポールの前記
   端部キャップで被覆された領域における送電線支持体（
   ４、５、６）のレベルでのフィラメントワインディング
   の密度は、該支持体の間の区域におけるフィラメントワ
   インディング密度よりも高い特許請求の範囲第１項に記
   載されたポール。 ６、未重合状態の樹脂を含浸したフィラメントシートを
   、ポール（１）に対して所定の角度（α）で供給する手
   段、ポール（１）をその軸（Ｘ−Ｘ′）を中心に回転さ
   せる手段、及びフィラメントシートをポールに沿って、
   ポールの回転中にその下端から上端までポールの軸に平
   行な方向に移動させる手段を具えた円筒形ポール（１）
   上にフィラメントワインディング構造体を形成する装置
   であって、該装置は、複数の平行な繊維束（７、８、９
   ）をポール（１）に同時に供給する手段（１１）と、前
   記繊維束相互の間隔をポールの下端から上端までの前記
   繊維束の移動の際に、次第に増加させる手段（１３、１
   ４、１５、……２０）とを具えている装置。 ７、前記手段が、一組の変形自在な平行四辺形機構（１
   ３、１４、１５、……２０）と協働する回転自在なねじ
   付きロッド（１２）を具え、該平行四辺形機構はその対
   面する二つの頂点に、前記ねじ付きロッドにスライド可
   能に取り付けられた部材（１４ａ、１４ｂ）を担持し、
   該各部材は繊維束（７、９）の移動をガイドするフォー
   ク（２１ａ、２１ｂ）を具え、前記ねじ付きロッド（１
   ２）の一端に設置された前記平行四辺形機構（１３）を
   頂点は、固定点（２２）にしっかりと固定され、一方、
   ねじ付きロッド（１２）の他端に隣接して設置された平
   行四辺形機構（２０）の頂点は、前記ねじ付きロッド（
   １２）上に螺合した部材（２３）に固定されている特許
   請求の範囲第６項に記載された装置。 ８、各変形自在な平行四辺形機構の他の二つの頂点は、
   ロッド（１２）上に螺合した二つの部材（１４ａ、１４
   ｂ）の間に設置された部材（２５）に固定された対角線
   ロッド（２４）によって相互に結合され、前記部材（２
   ５）は前記ロッドにスライド可能に取り付けられ、且つ
   他の繊維束（８）のためのガイドフォーク（２６）を具
   えている特許請求の範囲第７項に記載された装置。