JPS62271949A - 格納容器にエラストマ−のライニングをする方法 - 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】 ３、発明の詳細な説明〕 （産業上の利用分野） 本発明はエラストマーを含む内側ライニングを有スるロ
ケットモータケースのような格納容器の製造に関する。

特に本発明は格納容器の前以って作った複合構造又は金
属構造のシェルの内側にライナーを施すために硬化ずみ
又は硬化可能なエラストマーを含む粘着性のリボンを使
用している、エラストマーライニングを施工した容器の
製造方法に関する。

（従来の技術） 格納容器のエラストマーライナーは密閉剤として、（ａ
）流体の内容物を保狩し、（ｂ）内容物が外部の中から
汚染されるのを防ぎ、（ｃ）　複合構造体又は金属構造
体が化学的又は熱的に劣化するのを防ぐ、作用をする。

例えば、容器がロケットモータケースの場合で複合構造
又は金属構造のいづれの場合も、エラストマーライナー
は燃焼中のロケット燃料の高温燃焼ガスからケースを熱
的に遮蔽絶縁するのが主要な作用である。ロケットモー
タケースについて二つの絶縁体製造法がある。その一つ
は整合した金属ダイの中で生ゴム材料を成形する方法で
あり、もう一つは生のゴムシートを手作業で並べて次に
加硫し次に最終寸法に研削する方法である。いづれの場
合も、複合ケースの絶縁体は次にケースの巻きとり用マ
ンドレルに載せられ、又は前以って成形したケースの絶
縁体はその内部で成形され、色々の重ね謎ぎや手作業に
よるパフ磨きや接着作業や収縮作業が行われる。

構成体として金属や複合体を使用し、且つ絶縁体が予め
作ったケースの中に入れられている非常に大型のロケッ
トモータについて、加硫前に特別の注意を払ってエラス
トマーがケースの天井から接着が外れて床に落下して大
金を労費し且つ傷害や死を招くのを防止しなければなら
ない。

小型のロケットモータケース（例えば直径５〜５０　ｃ
ｍ　）について、一つの絶縁体製造法は膨脹可能の硬化
ずみエラストマー被膜のついた金属マンドレルに生ゴム
シートを手で載せることである。

前記マンドレルはケースに挿入され、次にエラストマー
被膜を膨脹させて生ゴム絶縁体をケースの壁に接触させ
、そのまま加硫作業中すなわち硬化作業中保たれる。

（発明が解決しようとする問題点） これらの製造方法の欠点は次のようである。

ａ）設備投資が大きくなる。ｂ）大型の精密治具が必要
となる。Ｃ）デザインの変更を急速に安価に行うことが
不能となり、そのため製造に時間がかかる。ｄ）労賃が
嵩む。

米国特許第３，３０３，０７９号はエラストマーのライ
ニングを施したロケットモータケースの製作に関する。

この米国特許はライナーに対するエラストマー先駆物質
層を作るためマンドレル上につや出ししたゴムシートを
重ねることを提案している。エラストマー層は樹脂と繊
維を巻きつけたシェルの中に封入され且つ前記樹脂とエ
ラストマーは一緒に加硫すなわち硬化されてエラストマ
ーライニングを施した複合シェルを提供する。しかしつ
や出ししたシートを手作業でマンドレルの周囲に巻くこ
とは労働力を必要とし、且つ２枚以上のエラストマーシ
ートで厚くするとき及びマンドレルの変形部分を正確な
厚さしかも厚さを色々変えて作るときに特に困難となる
。

本発明の目的はエラストマーで内側をライニングした金
属製又は複合製構造のシェルを含む格納容器を提供する
ことである。

本発明の目的は前取って形成した金属又は複合構造の本
体すなわちシェルから出発して、これらの容器をライニ
ングする進歩した方法を提供することである。

本発明の目的は従来技術によって得られた以上に均一な
寸法精度を待ったエンストマーによってロケットモータ
ケース等の容器にエラストマーライナーを容易に作る方
法を提供することである。

本発明の目的は（１）繋合した金属製ダイを加硫用プレ
スの中にとじ込める必要がなく、（１１）手作業で配置
して圧力がまで加硫し研削して最終寸法に仕上げ５必要
がなく、（Ｉｉｌ）部品をマンドレルに組立ててそこに
接着する必要がなく、膨脹可能マンドレル上に直接必要
正確な厚さでその厚さを変えることができる厚さを持っ
た格納容器のライナーを作ることである。

本発明の目的は従来技術の通常の速度より遥かに速くロ
ケットモータケースのような複合又は金属容器の最初の
物品としてのエラストマーライナーを作ることであり、
なお別の目的は後続物品の製造時間を大幅に減らすこと
である。

（問題点を解決するための手段） これらの目的は本発明に基づいて解決され、それらはど
んな方法でどのようにして送酸されるか次に詳細に説明
する。

本発明の方法は格納容器例えばロケットモータケース、
パイプ、化学反応器、ガス燃料や液体燃料のタンク等の
ライナーを提供する。前記ライナーは有機質及び無機質
の充てん剤と強化剤を含む〇格納容器の構造本体部すな
わちシェルは被合材料か金属か又はその両方の組合せを
含んでいる。

前記方法はエラストマーを含む粘着性リボンをマンドレ
ル回転軸線の周りに回転させる作業を含んでいる。前記
マンドレルは膨脹可能であり且つ容器の構造シェルの中
に挿入できる形状をしている。前記リボンが囲繞するマ
ンドレル部分の相対的形状とライナーの必要形状のよう
なファクターに応じて、リボンをその端縁部をマンドレ
ルの表面に接触させ平らに並べる。リボンのセグメント
をマンドレル上に近接して配置して互にくつつける。接
着作業はマンドレルの回転軸線に対し円周方向である。

エラストマーの連続層はリボンを前述のようにマンドレ
ル上に並べることによって作られる。

第１実施例において、エラストマーを付着したマンドレ
ルを正確に容器のシェルの中に配置し、マンドレル膨脹
機構を作動させてエラストマーを容器の内壁に接触させ
且つエラストマーを加硫して容器の壁にくつつける。組
立体をオープンの中に置くか、又はマンドレルの内部か
ら加熱するか、又は室温加硫用エラストマーを使用する
か、によって加硫作業を行う。分離剤を任意の場所に入
れることによって接着を防止する。

第２実施例において、エラストマーの層は容器のシェル
又はシェルセグメントに装着する前に硬化すなわち加硫
される。この第２実施例において未硬化エラストマーの
リボンが同じようにマンドレル上に並べられるが圧力が
まの中で硬化され、又はなるべく先づ初めに犠牲材料に
よって巻かれるか又は包まれ、この材料はエラストマー
のオープン内の硬化後に又はマイクロウェーブによって
除かれる。前記犠牲材料は分離テープや乾燥繊維や収縮
テープやそれらの組合せである。接着剤が硬化ずみエラ
ストマー並びに（又は）容器の内壁に施され、マンドレ
ルがシェルの中に入れられ且つマンドレル膨脹機構が作
動される。つぎに接着性ポンドを接着性反応に基づいて
硬化させてエラストマーをライニングした格納容器を提
供する。

したがって、第１実施例又は第２実施例を実施するに際
し本発明は次のような段階を包含して、ロケットモータ
ケースのようなエラストマーライニングを有する格納容
器を作ることを包含する。

すなわち硬化性エラストマーを含む薄いリボンを流出す
るための装置を準備する段階を含み、前記リボンはそれ
自身にくっつくか又は将来くっつくようにすることがで
き、回転中心軸線を有する膨脹可能マンドレルをリボン
に施すためのアプリケータを準備する段階を含み、前記
マンドレルは容器のシェルの内側又はその１部分に挿入
できる形状に形成され、前記リボンをマンドレルの第１
表面に相対的に固定してマンドレルとアプリケータを前
記中心軸線を中心にして相対的に回転させ同時にマンド
レルの第１表面部から出発して前記中心軸線の周りにお
いて前記マンドレルにす９ポンを施す段階を含み、前記
中心軸線を中心にした相対的回転と共に実質的に円周上
に配置したリボンのセ、グメントを前記マンドレルの周
りに近接配置を続けて互にくっつかせて前記マンドレル
を覆う硬化性エラストマーの層を形成する段階を含み、
このようなエラストマー層を有するマンドレルを容器の
シェルに挿入する段階を含み、前記容器シェルとエラス
トマー層を接触させるためマンドレルを膨脹させる段階
を含み、前記エラストマー層とマンドレルを分離するよ
うにマンドレルを収縮させる段階を含み、収縮したマン
ドレルを容器のシェルから除く段階を含む。エラストマ
ーの硬化作業すなわち加硫作業はなるべく第１実施例に
従い、容器のシェルとマンドレルが硬化時にエラストマ
ーの層を押圧する。

ロケットモータケースとして使用される成る種の容器を
作るときにマンドレルの形状は半球形を含み、未硬化又
は硬化ずみエラストマーリング又は半球形部が半球形マ
ンドレルの頂部に配置され且つマンドレルの最初に述べ
た出発表面として使用される。

（実施例） 第１図に示す装置は本発明の第１実施例と第２実施例の
いづれかを使用してロケットモータのケースのエラスト
マーライナーを作るのに使用される。本装置１０は硬化
性エラストマーからなる連続状の粘着性リボン１２を作
り、つぎにこのリボンを膨脹可能のマンドレル組立体１
４でエラストマー層４０（このライナーの先駆物質であ
る）にする。

一般的に前記装置１０はエラストマー層４０の準備をす
るリボン提供作業とリボン形成作業を行う。このリボン
提供作業はリボンの収容成形装置１８によって行われる
。制御装置２０が装置１６と装置１８との間のリボン１
２の整合作用と方向づけ作用をコントロールする。制御
装置２０は最初の取りつけ作業後に自動的にこれらの整
合作用と方向づけ作用を行うようにプログラム化されて
いる。

第１図に示すリボンの流出適用装置１６の押出機２２は
エラストマーの供給ストック２１から硬化性エラストマ
ーからなる薄い粘着性リボン１２を押出す。粘着性リボ
ン１２は供給ライン２４を通って、アプリケータローラ
ーシステム２８を備えたアプリケータヘッド２６に進む
。アプリケータヘッド２６はこのような作業中にマンド
レル軸線３０を中心に前軸４２と後軸４４上を回転する
膨脹可能のマンドレル組立体１４に方向性のあるリボン
１２を供給するためのものである。リボン１２は例えば
マンドレル組立体１４の膨脹可能プラダ−８０の表面が
アプリケータローラーシステム２８の近くを通過する速
度に大体等しい毎分約１５〜７５ｍ（５０〜２５０フイ
ート）の速度で押出機２２から流出する。この速度変化
によってリボンの厚さをコントロールする。リボン１２
の温度は温度制御ユニット２５によってコントロールさ
れ、このユニットが押出機２２とその成形ダイ２３の温
度を維持し且つコントロールする。

アプリケータヘッド２６はアプリケーションヘッドの台
３２に支持され、この台３２はトランスレータ台３４に
支持されている。トランスレータ台３４はマンドレル軸
線３０に平行にアプリケータヘッド２６を移動させるた
めガイドレール３６に沿って移動できる。また装置１６
，２２，２３゜２４．２５．３２を床に固定してリボン
収容成形装置１８を移動しても良い。

アプリケータヘッド２６はホイール３８の下の溝（図示
せず）の中をアプリケータ台３４が回転することによっ
て円弧状に移動できる。アプリケータヘッド２６のアプ
リケータローラーシステム２８はアプリケータヘッド２
６の空気作動ピストン（図示せず）によって移動できる
。前記空気作動ピストンは前述の円弧に沿った移動中に
たどった膨脹可能マンドレル組立体１４の形状によって
与えられる圧力に感応する。

リボン流出適用装置１６は’ｌ’　ｉｒｅ　Ｅｑｕｉｐ
ｍｅｎｔ。

Ｉｎｃ　＋ｌ　Ｂｕｅｎａ　Ｐ　ａｒｋ、　ＣＡＩ以前
のＡＭＦ会社から市販しているモデに６０１　ｏｒｂｉ
ｔｒｅａｄ”　ＮｅｗＴｉｒｅ　Ｓｙｓｔｅｍ　　を採
用する。このモデル６０１システムはアプリケータヘッ
ド台３２と、押出機２２と、リボン１２を正確に形成す
るＡＭＦＨＩＰＡＣシステム２３と、温度制御装置２５
と、装置１８，２２，２３．２６，３２．３４を同期化
するためＡＭＦのＳｐｉｍ　Ｓｙｍ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ
ｉｃＳｙｓｔｅｍを含む制御装置２０とを包含している
。

トランスレータ台３４は）（ｅｒｃｕｌｅｓ　　Ｉｎｃ
ｏｒｐｏｒ−ａｔｅｄによって実施された複合ケースを
作るときに使用される基本的繊維巻取法並びにロールカ
バリングマシン（例えばシリーズ２００）から採用する
。前者の装置はアプリケータヘッドの３本の軸線の調節
、すなわちマンドレル軸線に平行並びに垂直とマンドレ
ルの半球体に平行な円弧の３方向の調節を行う。後者の
装置はこれらの調節の中の最初の二つを行う。リボン収
容成形装置１８は装置１６の条件に同期結合するため必
要な修正を加えた繊維巻回法に使用するコンドレル回転
装置を包含している。コンドレル軸線３０を中心にして
膨脹可能マンドレル組立体１４を回転させるモータは装
置１６の制御システム２０によってコントロールされる
。また装置１８はタイヤカーカスを回転させるため使用
するタイヤ装置旋回台の修正型であり、これはＴｉｒｅ
　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ会社から０ｒｂｉｔｒｅａｄ”シ
ステム例えばモデル５１０　、６０１として市販されて
いる。

装置１６（３４を含む）と装置１８の採用に当り、広範
囲の直径と長さの圧力容器（例えばロケットモータのケ
ースの製造に使用するマンドレルに粘着性のリボンを正
確に成形適用し、また更に例えば０．０３５．の最小厚
さのリボンを使用して厚さの異るリボンを成形する単一
装置の実施例を含んでいる。台３４に支持された完全な
゛装置１６はモデル６０８ストリツプワインダーとして
Ｔ　ｉｒｅ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔから入手できる。装置
１６よリハむしろ装置１８の移動する装置ｌｏはモデル
６２８ＡとしてＴ　ｉｒｅ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔから入
手できる。

装置１６．１８に適する機械的連節機構とその電気制御
装置及び監視装置に関する例示的記載例は米国特許第３
，８４３，４８２号、第３，９０１，７５６号、第４，
０６２，７１６号、第４，１５５，７８９号、第４，２
０６，６０９号であり、これらは本明細書に含まれてい
る。なおその他の記載例はＡＭＦの１９７７著作権″’
　Ｑｒｂｉｔｒｅａｄ　５１０　、５２００ＴＲＲｅｔ
ｒａｄｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ″、ＡＭＦの１９７８著作
ｔｌ”　ＡＭＦ　Ｔｉｒｅ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ＨＩ
ＰＡＣ８ｙｓｔｅｍ”、ＡＭＦの１９７８著作権”ＡＭ
ＦＮＥＷ　Ｔｉｒｅ　Ｓｙｓｔｅｍ”、ＡＭＦの１９７
９著作権″ＡＭＦ　５ｐｉｎ　ＳｙｍｃＦＬＥｌｅｃｔ
ｒｏｎｊｃ３ｙｓｔｅｍ”、５７４１　Ｒｏｓｔｒａｄ
ａ　Ａｖｅｎｕｅ　。

Ｂｕｅｎａ　Ｐａｒｋ、　（：ａｌｉｆｏｒｎｉａ　９
７２０４のＡＭＦの１９７４著作権”　ＡＭＦ　Ｒｏｌ
ｌ　ＣｏｖｅｒｉｎｇＭａｃｈｉｎｅ　”　等のパンフ
レットである。

第２図はマンドレル本体８１の周囲に取付けた円筒状ス
リーブ又は管の形状をした膨脹可能のプラダ−８０を備
えた膨脹可能のマンドレル組立体１４の断面図である。

プラダ−８０は本発明を実施するに当りプラダ−８０の
表面に配置されたエラストマー層４０を備えている。マ
ンドレル組立体１４とエラストマー層４０はロケットモ
ータケース８５の中に挿入したときの状況を示している
。

エラストマー層４０は上記第１実施νりにおける本発明
のライナーの硬化性エラストマーの前駆物質層である。

第２図のエラストマー４０はあらかじめ成形した前部エ
ラストマーキャップ４６から後端位＃５２（又は必要に
応じ後部エラストマーキャップ）へ連続的に延在する０
工ラストマ一層４０の厚すはロケットモータケースの絶
縁体の形状によって変る。

マンドレル本体８１が膨脹可能のマンドレル組立体１４
の回転のため前軸４２と後軸４４に固定されている。マ
ンドレル本体８１は剛性のある半球形端部７９と一体に
なった金属製円筒体を包含する。前軸４２はマンドレル
組立体１４の膨脹時にロケットモータケースのシェル８
５を拘束スるため前部半球形端部７９に接近して前記シ
ェル８５に固くとりつけるリテーナリング８６を備えて
いる。後軸４４はマンドレル組立体１４に高圧ガス（例
えば窒素や蒸気等）を入れたり出したりするためにマン
ドレル本体８１の中空内部４７に通ずる導管４５を備え
ている。前に述べたようにマンドレル組立体１４は更に
約１．７５〜ｌ　４　’／（２５〜２００　ｐｓｉ　）
の圧力で膨脹してその圧力を保持できるシリコンエラス
トマーその他適当な材料で作った膨脹自在プラダ−８０
を包含している。膨脹自在プラダー８０はマンドレル本
体８１の周囲にある溝８７に後端８３を取り付けた連続
中空管のｉｍ状をしている。後部保持リング８２はマン
ドレル本体８１にボルト付けされ且っプラダ−の後端８
３を溝８７にかたく押し付け、膨脹自在プラダー８００
後端８３をマンドレル本体８１に対し密封している。

膨脹自在プラダ−８００前端９０はマンドレル本体８１
の前部半球形端部７９の溝９１に保持されている。シャ
フト４２がマンドレル８１にねじ込まれ且つ細鉱大部７
７がプラダ−の前端９９をマンドレル本体８１の前部孔
に結合してプラダ−の前端９０を密封する作用をする。

更に前部の成形エラストマー４６がプラダ−８０の前端
９０に対しプラダ−８０を密封するように取付けられて
いる。

膨脹自在マンドレル組立体１４が更にガス圧孔８４と必
要に応じヒータ８９を包含している。ガス圧孔８４がマ
ンドレル本体８１を通ってプラダ−８０に延びている。

軸４４の中の高圧カス流入孔４５がマンドレル本体８１
の内部４７に、ガス孔８４を通ってプラダ−８０をふく
らませる。プラダ−８０が膨脹するとエラストマー層４
０をロケットモータケースのシェル８５の内部に押し付
ける。

膨脹可能プラダー８０はエラストマーＮｉ４０を施す前
に施された分離材料製の薄い外膜な備えている。また前
記膨脹可能プラダ−８０をシリコンゴムのような固有の
分離材料で作っても良い。なるべく、膨脹可能プラダ−
８０はその上に載せたリボン１２（第１図）を摩擦的に
保狩する粗面を有している。しかしこの粗面ば標準分離
剤を塗布している。

エラストマー層４０を膨脹可能プラダ−８０に施す際に
典型的な方法が前部エラストマーアダプター４６で始ま
り、つづいてリボン１２を附着してそこからマンドレル
組立体１４の後端５２に至る。第２の半球形部が存在す
る場合に、プラダ−８０の殆んどの円筒形区画を覆う前
に別のエラストマーアダプターで開始してリボン１２で
該第２半球形部を覆う。つぎに前部接線位置５０と後端
（又は後部後＃Ｊｌ）との間のプラダ−８０の円筒形区
画がエラストマーで覆われる。しかしこの円筒形区画は
いづれかの半球形部を覆う前に全体又は１部分を覆うこ
とができる。その他の方法も可能であり且つ引き続いて
行っても良い。

膨脹可能プラダ−８０の半球形部をリボン１２で覆うと
きに、該リボン１２は先づエラストマーアダプター４６
に対し、直接又は接着剤を使用して取付けられる。エラ
ストマーアダプター４６は使用時に硬化ずみ又は未硬化
のエラストマーを包含している。エラストマーアダプタ
ー４６が硬化ずみのエラストマーを包含するとき、未硬
化リボン１２への接着はＨｕｇｈｓｏｎ　（：ｈｅｍｉ
ｃａｌｓから入手できるＣ　ｈｅｍｌ　ｏｋ　　接着剤
のようなエラストマー接着材料を使用して行うことがで
きる。つぎに更にリボンが流出されてアダプター４６の
近くのプラダ−８０にのせられるにつれてマンドレル組
立体１４が回転させられる。

リボン１２をプラグ−８０とアダプター４６に施しての
ちにマンドレル組立体１４がロケットモータケースに挿
入される。ついで軸４２が保持リング８６に挿入される
。保持リング８６はタイバー５１を備え、該タイバー５
１はリング８６０周囲に連結し且つ後部保持リング８２
に連結している。ついで高圧ガスが孔４５から入り、ヒ
ータ８９が作動される。加熱加圧されたガスがプラグ−
８０を膨脹させ且つエラストマー層４０を硬化できる温
度に上昇する。

第３図は膨脹可能プラダ−８０の半球形部と円筒状区画
に施したリボン１２を示し、完成した接着セグメントの
断面を示している。リボンセグメント５４，５６，５８
．６０等が膨脹可能プラダ−８０の表面に殆んどふちに
沿って載っている。

リボンセグメント６２，６４，６６．６８等は殆んど平
らに膨脹可能プラダ−８０の表面に載っている。半球形
部の殆んど端部から円筒区画の殆んど扁平部に移る遷移
部は第３図から分るように漸次臼っている。アプリケー
タヘッド２６（第１図）が、第４図及び第５図に関連し
て説明するように、セグメント５４，５６，６０．６２
．６４，６６゜６８のマンドレル組立体１４に対する方
向を提供する。その他のリボンの方向は特定の設計によ
って使用する。

第４図は膨脹可能プラダ−８０の半球形区画７０にリボ
ン１２を施すときに使用する装置１０の一部分を略図で
示す。第５図はアプリケータローラーシステム２８のロ
ーラがリボン１２をこの半球形区画の一部分に施す状況
を示す（第１図も参照）０ 第４図の装置１０のアプリケーションヘッド２６は膨脹
可能プラダ−８０の半球形区画にリボン１２を施すとき
にライン３１（軸線３０に対し直角である）のいづれか
一方の側に８５度の角度範囲に配置できる。アプリケー
ションローラ７４（アプリケーションローラシステム２
８の）を先づ初めに円球形区画７０に接近して配置して
リボン１２を第４図に示すように施し始める。このよう
に半球形区画７０へのリボン１２の施工はあらかじめ成
形しであるエラストマーアダプター４６の端縁部におい
て始まる。

リボンがアプリケータヘッド２６に送られ且つ第４図に
示す半球ｔｙ区画７０に施されるときマンドレル組立体
１４はマンドレル軸線３０を中心にして回転し続ける。

アプリケータヘッド２６はリボン１２をマンドレル軸線
３０を中心にしその周りのプラダ−８０の半球形区画７
０に連続的に施しながら該半球形区画７００周りを円弧
状に移動する。マンドレル軸線３０を取り囲むリボン１
２の各セグメントは前のセグメントの上又はその付近に
載り且つマンドレル軸線を取り囲み且つ膨脹可能プラダ
−８０上に在るリボン１２０次の隣接セグメントに付着
する。アプリケータローラーシステム２８の空気装置が
膨脹可能プラダ−８０に対するリボン１２の適正な供給
を助ける。

リボン１２は第３図に示すようにマンドレル軸線３０の
周りにおいて係合して互にくっつくことができる隣接配
置のセグメント保合端縁を作るようにするため菱形断面
や梯形断面等である。リボン１２を半球形区画７０にの
せた後又はのせる前にリボン１２は膨脹可能プラダ−８
０の円筒形区画の周りにおかれる。この後者の作業中に
装置１６のヘッド２６がガイドレール３６（第１図）に
沿って自動的に移動する。また、マンドレル組立体１４
がヘッド２６に対して移動しても良い。

第５図は第４図の半球形区画７０にエラストマー層４０
の一部分を施す状況を示す側面図である。

第５図のアプリケータローラーシステム２８はオリエン
テーションローラー７４とステッチャローラー７６．７
８を包含している（ステッチャローラー７６．７８を省
略しても良い）。オリエンテーションローラー７４はリ
ボン１２をマンドレルの半球形７０に押しつけ且つステ
ッチャローラー７６．７８は新らしく配置したリボンに
圧力を加えて中に含まれている空気を追い出すようにす
る。

この圧力によって新装置のリボンを膨脹可能プラグ−８
０の半球形部７０の中心軸線を中心にした円周上に以前
に配置したりボンにくつつけるか又は膨脹可能プラダ−
８０の円筒区画にくつつける〇第６図と第７図と第８図
は本発明の別の実施例に関するものであり、非常に大型
のロケットモータの円筒形セグメン）１１６にエラスト
マーをライニングする各作業段階における本発明の膨脹
可能マンドレルの断面図を示す。第６図及び第７図は本
発明を実施する際の膨脹可能プラダ−１１８とエラスト
マー層１２０の位置の変化を示す。第６図は非膨脹時の
プラグ−を示す。第７図はセグメン）１１６に対しエラ
ストマー層１２０が押しつけられている膨脹可能プラダ
−１１８の膨脹時を示す。第８図は層１２０に対しプラ
ダー１１８を収縮させた状態を示す。このデザインにお
ける層１２０（第８図参照）は厚さの色々変る円筒形区
画を包含し且つエラストマー層１２０を硬化して作る（
第６図と第７図）。

エラストマー層１２０の製造に当り、膨脹可能プラダ−
１【８が本発明に従ってマンドレルコアー１１４の上に
置かれ、ついで薄い粘着性のエラストマー製リボンがエ
ラストマー層１２０の製造のため前述のように施される
。エラストマー層１２０を施したマンドレルコアー１１
４がロケットケースの円筒形セグメン）１１６に挿入さ
れ且つ正確に配置される。挿入前に層１２０とケースセ
グメン）１１６の内側に適当な接着補助剤を塗布してエ
ラストマー層１２０とセグメント１１６の内面との間の
接着を確実にする。膨脹可能マンドレルがセグメント１
１６に入れられると、保持す／グラランプ１２２．１２
４と端部リテーナキャップ１２６，１２８が配置され且
つ固定される。

保持リングクランプ１２２，１２４はクレビスファスナ
ー１４０，１４２，１４４，１４６によって保持される
。端部プラグピン１４８，１５０゜１５２．１５４がリ
ングクランプ１２２，１２４と端部キャップ１２６，１
２８をマンドレルコアー１１４に固定する。

ピン１４８，１５０，１５２，１５４は中空であり、マ
ンドレルケース１１４の内部に熱伝達流体を通すために
使用される。また、電気ヒータ１５６．１５８をマンド
レルコアー１１４の内側に隔置して設け、マンドレルコ
アー１１４に熱を与えるために使用しても良い。プラグ
−８０を膨脹又は収縮させるため適当な位置に設けたブ
リードホール１６０．１６２に真空が与えられる。高圧
ガス例えば空気や窒素がガス加圧孔１６２を通って適当
な順序で入れられ且つエラストマー層１２０がロケット
ケースセグメント１１６の内壁に押し付けられる。（例
えば小型の膨脹可能マンドレルに対しては内側コアー全
体を普通のように圧力を高めても良い。第２図参照）マ
ンドレル８１の孔１６４から膨脹可能プラダ−８０に圧
力が加えられる。孔１６４を使用することによってプラ
ダー８０を選択的に膨脹させる。セグメント１１６と膨
脹してないエラストマー層１２０の間の間隙はできるだ
け小さく例えば２〜１０ｃｒｒＬに作られる。加硫中に
エラストマー層１２０をロケットケースセグメン）１１
６に接触させておくためになるべく圧力を使用し、好適
な圧力範囲は３．５〜１４Ｋｑ／ｄ（５０〜２００ｐｓ
ｉ）であル。エラストマーを硬化するために熱が加えら
れる。これは電気ヒータ１５６，１５８を使用して行う
か又はその代りに（図示せず）内部に装着した放射加熱
器を使用するか、マンドレル１１４の中に蒸気や湯等の
適当な熱伝達流体を循環させるか、オーブンや高圧かま
で得られた外部熱を使用するか、又はそれらのものを適
当に組合せて使用することによって行う。

本発明を実施する際にマンドレルに与えられるリボンは
上述のように粘着性がある。好適な実施例において前記
リボンは硬化性エラストマーを包含している。しかし別
の実施例においてリボンが硬化ずみエラストマーを包含
する。

ライナーを形成するとき本質的に未硬化のエラストマー
からなるリボンを使用するために１押出機を使用すると
きの好適なエラストマー材料に望ましい特性を次に述べ
る。（１）施工の強度に耐えることができるような許容
可能な生強度　（２）１００℃で約１０〜６５０間にあ
るムーニー粘度（３）顕著に端縁部がフェザリングを起
こさない押出し性　（４）押出し作業中にスコーチング
の無いこと　（５）適当な粘着性　（６）若し使用する
ならば硬化用組立シェルを含む容器上のマンドレル部に
損傷を発生しない低温低圧のもとて実質的に空洞を発生
せずに硬化すること〔例えば好適な温度は１２１〜１７
７℃（２５０〜３５０”Ｆ　）、圧力は０．７−３．５
　Ｋ１１ｌｃｒ＆　（１０〜５０　ｐｓｉ　）　’ｌ　
　（７）油を吸収する推進剤を有するロケットそ一ター
ケースの中に油性可塑剤が存在しないこと。

エラストマーの粘着性はなるべくエラストマー固有のも
のであるが、リボンを作るエジストマーフォーミュレー
ションに粘着付与剤を加えることによって作られる。更
にこのような粘着付与剤が無い場合には、アプリケータ
とリボン製造装置との間においた熱トンネルのような温
度制御ユニットやその他の装置によって処理中のリボン
エラストマーに熱を加えて粘着性を与えるか又は粘着性
も強化する。更に接着力を強化するためリボンの表面に
接着剤を与える。

隣接するセグメントの間の接着力はリボンのセグメント
を並べて配置した形状によって強化される。このような
形状の中に菱形や梯形を含む。この接着力は更に第５図
のステッチャローラー７６゜７８やその他の装置によっ
てセグメントを機械的に押しつけることによって強めら
れる。

第１図の装置１０は硬化性エラストマーを含むリボンを
提供するために押出機を使用しているが、このようなリ
ボンやその他のリボンを提供するその池の装置もまた本
発明の使用に適している。例えば１３ｕｒｌｉｎｇｔｏ
ｎ　Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓから入手できるエラストマー
塗布のバイアスクロステープも、このようテープのスプ
ールが前記テープをアプリケーションヘッド例えば第１
図のアプリケータヘッド２６に粘着性強化用の高温トン
ネルを通じて流出させる場合に使用することができる。

前記バイアステープの適当なりロスとして例えばグラフ
ァイトやＫｅｖｌａｒ織物のような織物がある。このク
ロスは本発明のこの実施例において硬化性又は硬化ずみ
のエラストマーを含浸する。エラストマーに対するクロ
スの重量比の望ましい旬囲はエラストマーがクロスの約
７５〜１２５チの重さを有する場合である。

本発明のリボンは厚さと断面形状と幅が変る。

一般的に約０．０２〜０．０２５ｃｍの一定厚さのリボ
ンが前述のテープに好まれ、また押出したリボンについ
て０．０３７〜０．１２ｃＷＬの厚さが好まれる。

幅はなるべく約０．１〜５ｃｒｎであり、のせるマンド
レルの形状によって変る。

本発明のリボンは合成又は天然のゴムで作られ、つぎに
このゴムは無機又は有機の充てん剤が充てんされる。シ
リカと有機の難燃剤は充てん剤の例である。

本発明によって膨脹可能プラダ−を作っても良い。温度
と加圧性の必要に応じて膨脹可能プラダ−を製造するた
め任意のエラストマー材料を使用する。二つの例として
クロロブチルゴムとシリコンゴムがある。

次の例は本発明の概念を更に明確に示す。この？ｌＪに
示す方法は本発明を制限するものでなく、特定の使用に
ついての詳細な方法にすぎない。

例　　　１ １２゜７ｃＩＩＬ（５インチ）直径のロケットモータを
作るために使用した絶縁材接着用治具と第１図に示すよ
うな装置とを使用した本発明の方法を次に述べる。前記
装置はマンドレル回転装置１８がアプリケータヘッド２
６を横切って移動するように構成されている。この装置
１６において２２　、２３゜２４．２５．３２は床に固
定されている。

前記絶縁体接着用治具が第４図のマンドレル組立体１４
となるようにするため回転装置に配置された。

ロケットモータを製造するときに使用するあらかじめ微
粉にした未硬化のエラストマー材料が適当な大きさに形
成されて８．９ｃｒｒＬ（３１／２インチ）直径の押出
機に供給された。エクストル−ディト（ｅｘｔｒｕｄａ
ｔｅ　）がダイユニットに通され且つ約３２ｍｍ（１／
４インチ）幅、０．３８ｍｍ（０，０１５インチ）厚さ
の薄いリボンに成形された。前記リボンはマンドレルの
回転面に施され、施工位置におけるリボンの線速度をダ
イシステムの出口におけるリボンの線速度に整合させる
ようにした。端部キャップやアダプターは使用されなか
った。任意の位置における厚さは次のようにしてコント
ロールした。すなわちリボンの間隔（巻回数／インチ）
とリボンの張力とリボンの厚さと、ダイシステムからの
出口におけるリボンの線速度に対する施工位置における
マンドレルの線速度の比率と、マンドレルの表面に対す
るリボンの角度を変えることによってコントロールした
。上記の方法はＴｉ　ｒｅ　ｇｑｕｉｐｍｅｎｔが作っ
た修正型のロール被覆機械を使用して行った。

エクストル−ディトの温度はエラストマーリボンの粘度
を高めるためにコントロールされた。

作業の終りにおいて設計厚さに近い未硬化のエラストマ
ーライナーがマンドレルに提供された。

寸法をコントロールしたライナーの前駆物質を被覆した
マンドレルが１２．７ｃｍ（５インチ）直径の金属製ロ
ケツナモータケースの中に挿入されて正確に位置決めさ
れた。前記ケースの内部は、硬化した絶縁体の除去を可
能ならしめるためケースの製造に使用した標準の接着剤
を使用せずにに：ｒｙｌｏｎ分離材料によって処理され
た。

組立体は熱オープン（孔のある圧力がま）の中に入れら
れた。第２図に示したものと類似の絶縁体接着用治具に
窒素の圧力を加えて膨脹させエラストマーとケース内壁
との間を接触させた。ロケットモータ絶縁体のための標
準型生産用硬化サイクルを使用して熱を加えた。硬化と
冷却が終了してのち絶縁体接着用治具を取り除いた。絶
縁体を除去し且つ分割し且つケースの長さに沿って測定
した。硬化ずみの厚さを未硬化（生）厚さに比較した。

それを表Ａにミル（／１，０００　　インチ）で示しで
ある。

−さ 寸　ｐ　　　　　　　＠　忠　　　　　≠例　　　２ 例１の方法に続いて１９α（７’／２インチ）絶縁体接
着用治具から成る１９ｃｒｒＬ（７１／２インチ）直径
のマンドレルが生産厚さの絶縁体材料で被覆された。半
球形の硬化ずみエラストマーキャップがこの装置の前端
に置かれ且つ押出したリボンが予め成形ずみの端部キャ
ップに巻かれた。つぎに組立体が１９　ｃｍ　（７’／
２インチ）の鋼製ロケットモータケースに取付けられて
、硬化のため生産設備に送られた。

例　　　３ 第１図の機械に類似であるが例１の形状の機械を使用し
、例１と例２の方法にしたがって、絶縁体が１９　ｃｍ
　（７”／２インチ）直径のマンドレルに施された。必
要な時間は標準作業の凡そ２時間に比較して僅かに３分
１５秒であった。絶縁体を覆ったマンドレルが１９ｃｍ
（７１／２インチ）直径の鋼製ロケットモータケースに
入れられた。そのモータケースは硬化後の絶縁体の分離
を確実ならしめるためテフロンで内側を塗布されていた
。マンドレルのプラダーを膨脹させて巻きつけた絶縁体
とケースの壁との接触を確実にし、絶縁体を標準製造硬
化サイクルにしたがってオープンの中で硬化した。

硬化した絶縁体をテフロン塗布のケースから除−いて、
切りさいて検査した。厚さが要求より０．５、、（０，
０２０インチ）薄かった後端の小地区以外においてすべ
ての構成が許容値以内であることが分った。

例　　　４ 例１及び例３の方法に続いてテフロンを裏張りたケース
がＲ−１８４繊維充てんエンスト、マー絶縁材料で絶縁
された。硬化ずみ絶縁体を除いて検査した結果使用でき
ることが分った。絶縁体から切り取ったサンプルを物理
的に検査して表Ｂの結果を得た。

表　　　Ｂ 繊維に垂直　　　繊維に平行 引張り強さ伸　び　引張り強さ　伸　びｐｓｉ　　　　
チ　　　ｐｓｉ　　　　多発見された　　９７７　　３
００　　１０６７　　２０最低値 最低値 例　　　５ 標準の製造法を使用して内壁に絶縁体を接着するため３
個の１９ｃＩｒＬ（７１／２インチ）直径の鋼製ロケッ
トモータケースが準備され、つぎに絶縁体が例３の方法
に従って各ケースに装着された。硬化後に各ケースの絶
縁体の寸法を測定して要求に合致することを確かめた。

通常の方法に対する進行中のプログラムに組入れるため
前記ケースの中の二つがえらばれた０これらのケースに
推進剤を入れてロケットモータに組入れた。

モータは静かに一つは一５３°Ｃ（−６５°Ｆ）で、も
う一つは６３℃（＋１４５’Ｆ）で着火した。燃焼後に
残留した絶縁体を測定し許容できるように遂行されたこ
とが判明した。

例　　　６ 例５の方法に続い【ロケットモータケースをゴム絶縁材
料で絶縁し、推進剤を入れて燃焼テストをした。燃焼後
の絶縁体は手作業で施した絶縁体と同等に又はより以上
良好なことが判明した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するために使用する装置の斜視図
、第２図はエラストマーを施した膨脹可能マンドレル組
立体をロケットモータケースに装着して膨脹と加硫の準
備をした断面図、第３図はライナーの成形時にリボンを
施すパターンを示すための第２図のライナーの１部分の
略断面図、第４図は本発明を使用して半球形マンドレル
区画にリボンを施すためのアプリケータの配置を示す略
図、第５図はロケットモータの製作に使用するマンドレ
ルの円球形区画の他の部分にエラストマーのリボンを施
すアプリケータの側面図、第６図は非常に大型のロケッ
トモータケースセグメントに装着した膨脹可能マンドレ
ル組立体の略式断面図であって本発明に従って膨脹可能
マンドレルの周囲に巻かれた層状エラストマーが膨脹可
能マンドレルの膨脹後にロケットモータケースの内側に
取付けられた状態を示す断面図、第７図は第６図の絶縁
体と膨脹可能マンドレルが充分に膨脹した状態を示す略
式断面図であって膨脹可能マンドレルによって担持され
た絶縁体がマンドレルの膨脹によりロケットモータケー
スの内壁に押し付けられた状態を示す断面図、第８図は
絶縁体をロケットモータケースの内壁に接着したままに
して膨脹可能マンドレルのプラダ−を収縮させた状態を
示す第７図の絶縁体と膨脹可能マンドレルの断面図であ
る。 １０・・・装　置　　　　　１２・・・リボン１４・・
・膨脹可能マンドレル組立体 １６・・・リボン流出適用装置 １８・・・リボン収容成形装置　　２０・・・制御装置
２２・・・押出機　　　　　２４・・・供給ライン２６
・・・アプリケータヘッド

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）格納容器にエラストマーのライニングをする方法
   において、円筒形を含む形状を有するシェルを格納容器
   のために準備する段階、中心軸線を有し且つ少くとも１
   部に膨脹可能プラダーを備え該プラダーと共に前記シェ
   ルに嵌合するようになつたマンドレルを用意する段階、
   前記プラダーの外面にエラストマーを含む薄くて粘着性
   のあるリボンを施すアプリケータを用意する段階、前記
   リボンを前記プラダーの第１表面部分に添付する段階、
   前記マンドレルと前記アプリケータを前記中心軸線を中
   心にして相対的に回転させ同時に前記アプリケータを前
   記中心軸線に沿つて移動させ前記リボンのセグメントを
   前記プラダーの表面に近接配置して一緒にくつつけて前
   記プラダーの周囲にエラストマー層を成形し該エラスト
   マー層の大きさを前記格納容器のライナー又はその１部
   分に必要な大きさに大体対応させる段階、前記エラスト
   マー層を前記シェルの内側に接触させ前記格納容器のラ
   イナー又はその１部分として前記シェルを前記エラスト
   マー層に共に接着させるため前記プラダーを膨脹させる
   段階、前記シェルに接着したエラストマー層から前記プ
   ラダーを引張り出す段階、前記コンドレルと前記プラダ
   ーを前記シェルの内側から引張り出す段階、とを包含す
   ることを特徴とする格納容器にエラストマーのライニン
   グをする方法。
2. （２）前記リボンが硬化性エラストマーを包含する特許
   請求の範囲第１項記載の方法。
3. （３）前記硬化性エラストマーが前記マンドレルの加熱
   によつて硬化される特許請求の範囲第２項記載の方法。
4. （４）前記プラダーが前記マンドレルの内側に高圧ガス
   を導入することによつて膨脹させられる特許請求の範囲
   第２項記載の方法。
5. （５）前記プラダーが前記シェルと前記エラストマー層
   を有する前記プラダーとの間に真空を作る装置によつて
   膨脹させられる特許請求の範囲第１項記載の方法。
6. （６）前記リボンが硬化ずみのエラストマーを包含する
   特許請求の範囲第１項記載の方法。
7. （７）格納容器にエラストマーのライニングをする方法
   において、半球形を含む形状を有するシェルを前記格納
   容器のために用意する段階、半球形部を有し該半球形部
   の頂部を通る軸線を中心軸線とするマンドレルを用意す
   る段階、前記半球形部の１部分を有する前記マンドレル
   を含む膨脹可能マンドレルを準備する段階、前記プラダ
   ーの外面に薄くて粘着性のあるリボンを施すためのアプ
   リケータを用意する段階、前記リボンを前記プラダーの
   第１表面に添付する段階、前記アプリケータと前記マン
   ドレルの間を前記中心軸線を中心にして相対的に回転さ
   せ同時に前記アプリケータを前記中心軸線に沿つて移動
   させ前記リボンのセグメントを前記マンドレル上に近接
   配置し且つ一緒にくつつけて前記プラダーの周囲にエラ
   ストマー層を成形し該エラストマー層の硬化後の大きさ
   を前記格納容器のライナー又はその１部分に大体対応す
   るようにする段階、前記マンドレルと前記層を有する前
   記プラダーとを前記シェル内に配置する段階、前記エラ
   ストマー層を前記シェルの内側に接触させ且つ前記エラ
   ストマー層と前記シェルを一緒に接着させるため前記プ
   ラダーを膨脹させる段階、前記エラストマー層を硬化す
   る段階、前記シェルに接着した前記エラストマー層から
   前記プラダーを引張り出す段階、前記マンドレルと前記
   プラダーを前記シェルから引張り出す段階、とを包含す
   る格納容器にエラストマーのライニングをする方法。
8. （８）前記マンドレルが半球形構造体を含み且つ前記中
   心軸線が前記半球形構造体の頂点を通つて延びる特許請
   求の範囲第７項記載の方法。
9. （９）前記頂点の周囲に嵌合するアダプターが存在し、
   且つ前記プラダーが前記アダプターを同じように包含す
   る特許請求の範囲第８項記載の方法。