JPH10169853A - 樹脂複合管の成形装置および成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】樹脂複合管を製造する際に、芯型に積層された
積層体の外周面を、確実に所定の形状に成形することが
できる。 【解決手段】回転されている円柱状の芯型２１の外周面
に、ガラス繊維強化樹脂層２４および２５、レジンコン
クリート層２６、およびガラス繊維強化樹脂層２７およ
び２８を順次積層して積層体２０を形成する際に、支持
軸１２の下端部に着脱可能に取り付けられた各半円筒体
１１が，所定の円筒形状を形成するように積層体２０に
嵌合されて接合される。積層体２０に嵌合された各半円
筒体１１は各支持軸１２から取り外されて、積層体２０
とともに回転される。各半円筒体１１は積層体２０を構
成する樹脂が硬化するまで積層体２０に嵌合されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一対の繊維強化樹
脂層の間にレジンコンクリート等の樹脂モルタル層が設
けられた樹脂複合管を製造する際に、樹脂複合管の外周
面を所定形状に成形するために使用される成形装置およ
び成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】管状に構成されたレジンコンクリート層
を中間層として、その内層および外層に、ガラス繊維強
化樹脂層をそれぞれ積層した樹脂複合管は、通常、回転
する円柱状の芯管上に、ガラス繊維強化樹脂層を螺旋状
に積層し、そのガラス繊維強化樹脂層上にレジンコンク
リート層を螺旋状に積層し、さらに、レジンコンクリー
ト層上に、ガラス繊維強化樹脂層を螺旋状に積層するよ
うになっている。そして、各ガラス繊維強化樹脂および
レジンコンクリート層の積層体は、芯型上に積層された
状態で硬化される。

【０００３】このようにして製造される樹脂複合管の外
径は、各ガラス繊維強化樹脂層およびレジンコンクリー
ト層の厚さ等によって変動するために、一定の寸法に安
定させることができないという問題がある。しかも、積
層体の外周面は、外層となるガラス繊維強化樹脂層の表
面が露出した状態になっているために、平滑な状態にな
っていないという問題もある。

【０００４】特開昭５７−１５０５３１号公報には、芯
型上に積層されたガラス繊維強化樹脂層、レジンコンク
リート層、ガラス繊維強化樹脂層が順次積層された積層
体を、所定寸法の内径を有する外径規制型の内部に通過
させることによって、積層体の外径を所定寸法に成形す
る方法が開示されている。この方法では、固定された外
径規制型の内部を、樹脂が未硬化の積層体が通過される
ために、外径規制型の内周面と積層体の外周面との間に
剪断力が作用し、積層体の外周面にキズ、ムラ等が生じ
たり、積層体外周面の樹脂が外径規制型の内周面に付着
して、積層体の外周面が平滑に成形されないおそれがあ
る。

【０００５】特開平２−１３１９２１号公報には、積層
体における受け口の外周面に、従動回転する複数の成形
ローラーを当接させて転動させるとともに、各成形ロー
ラーを積層体の移動方向と同方向に移動させることによ
って、受け口を所定の外径に成形する方法が開示されて
いる。このように、従動する各成形ローラーによって積
層体の外径を規制すると、積層体の外周面が平滑な状態
に成形される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このように、
複数のローラーを積層体の外周面に転動させて外径を規
制する方法では、各ローラーが積層体の外周面にそれぞ
れ線接触しているにすぎず、積層体の外周面を全周にわ
たって同時に規制することができないという問題があ
る。このために、芯型の回転精度、芯型に積層される樹
脂層の肉厚変動等によって、積層体の外周面に対する成
形ロールの接触圧が変動し、積層体の全周にわたって外
周面を均一に成形することができないおそれがある。

【０００７】本発明は、このような問題を解決するもの
であり、その目的は、樹脂複合管を製造する際に、円柱
状の芯型に積層された積層体の外周面を、全周にわたっ
て均一に成形することができる樹脂複合管の成形装置お
よび成形方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の樹脂複合管の成
形装置は、円柱状の芯型を回転させつつ、その芯型の外
周面に、繊維強化樹脂層、樹脂モルタル層、および繊維
強化樹脂層を順次積層して樹脂複合管を製造する際に、
芯型の外周面上に積層された積層体の外周面を成形する
ための装置であって、芯型上の積層体を挟んで相互に接
離し得るように配置されており、相互に接近することに
よって積層体に嵌合した状態で接合されて所定の円筒形
状を形成する一対の半円筒体と、各半円筒体にそれぞれ
着脱可能になっており、各半円筒体を相互に接離させる
方向および芯型の軸心方向にそれぞれ移動可能になった
一対の支持体と、を具備することを特徴とするものであ
る。

【０００９】本発明の樹脂複合管の成形方法は、円柱状
の芯型を螺旋状に回転させつつ、その芯型の表面に、樹
脂が含浸された連続繊維からなる繊維強化樹脂層を積層
する工程と、繊維強化樹脂層の外周面に、一対の半円筒
体を相互に挟んで嵌合させて芯型と共に回転させる工程
と、熱硬化樹脂が硬化した後に、一対の半円筒体を分離
させて軸心方向手前側に移動させる工程と、を包含する
ことを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に基づいて詳細に説明する。

【００１１】図１は、本発明の樹脂複合管の成形装置の
実施の形態の一例を示す側面図である。この樹脂複合管
の成形装置は、ドロストホルム方式によって製造される
樹脂複合管を成形するために使用される。

【００１２】ドロストホルム方式では、スチールベルト
を螺旋状に巻回して円筒状に構成された芯型２１が使用
される。芯型２１は、スチールベルトが順次螺旋状に巻
回されるように回転されており、芯型２１を構成するス
チールベルトは回転されつつ、芯型２１の先端側に順次
移動する螺旋送りされている。

【００１３】樹脂複合管を製造する場合には、まず、回
転されている芯型２１に、離型フィルム２２が螺旋状に
巻回される。離型フィルム２１は、製造される樹脂複合
管が芯型２１から容易に離型されるために設けられてい
る。次いで、芯型２１に巻回された離型フィルム２２上
に、樹脂複合管の内面保護材となるガラスペーパー２３
が順次螺旋状に巻回される。

【００１４】その後、ガラスペーパー２３上に、樹脂複
合管の内周側の周方向補強材となるガラス繊維強化樹脂
層２４が螺旋状に積層される。周方向補強材としてのガ
ラス繊維強化樹脂層２４は、例えば、束ねられたガラス
繊維ロービングを、溶融状態の熱硬化性樹脂が収容され
た樹脂槽内を通過させて、束ねられたガラス繊維ロービ
ングに樹脂を含浸させることによって構成されている。

【００１５】なお、周方向補強材としてのガラス繊維強
化樹脂層２４の積層は、このように、束ねられたガラス
繊維ロービングに樹脂を含浸させてガラスペーパー２３
上に巻回して積層する構成に限らず、ガラスペーパー２
３にガラス繊維ロービングを螺旋状に巻回して、そのガ
ラス繊維ロービングに熱硬化性の溶融樹脂を含浸させる
ようにしてもよい。

【００１６】周方向補強材としてのガラス繊維強化樹脂
層２４がガラスペーパー２３内に螺旋状に積層される
と、内周側の軸方向補強材としてのガラス繊維強化樹脂
層２５が螺旋状に積層される。軸方向補強材としてのガ
ラス繊維強化樹脂層２５は、例えば、芯型２１とともに
回転されているガラス繊維強化樹脂層２４上に、チョッ
プマットを散布して、散布されたチョップマットに溶融
状態になった熱硬化性樹脂を含浸させることによって積
層される。

【００１７】なお、軸方向補強材としてのガラス繊維強
化樹脂層２５の積層は、このような構成に限らず、ガラ
ス繊維を一定の長さに切断した多数のガラス繊維片の両
端部を、ビニロン繊維にて梯子状に連結し、各ガラス繊
維片が軸方向に沿った状態になるように芯型２１の周囲
に巻回した後に、溶融した熱硬化性樹脂を含浸させるこ
とによって行ってもよい。

【００１８】その後、樹脂と砂とを混練したレジンコン
クリートが不織布によって覆われて構成されたレジンコ
ンクリート層２６が、ガラス繊維強化樹脂層２５上に螺
旋状に積層される。レジンコンクリート層２６を構成す
るレジンコンクリートは、例えば、珪砂３号、珪砂７号
および炭酸カルシウムの混合物と、樹脂とを混練したも
のであり、混練機によって芯型２１上に押し出す際に、
不織布によって覆われる。そして、回転されている芯型
２１上に、巻回されることによって、レジンコンクリー
ト層２６とされる。このレジンコンクリート層２６が、
樹脂複合管の中間層となる。

【００１９】レジンコンクリート層２６が積層される
と、レジンコンクリート層２６上に、外周側の軸方向補
強材としてのガラス繊維強化樹脂層２７が螺旋状に積層
される。このガラス繊維強化樹脂層２７は、内周側の軸
方向補強材であるガラス繊維強化樹脂層２７と同様に、
例えば、チョップマットに溶融樹脂を含浸させて構成さ
れている。

【００２０】さらに、軸方向補強材としてのガラス繊維
強化樹脂層２７上に、外周側の周方向補強材としてのガ
ラス繊維強化樹脂層２８が螺旋状に積層される。このガ
ラス繊維強化樹脂層２８も、内周側の周方向補強材とし
てのガラス繊維強化樹脂層２４と同様に、ガラス繊維ロ
ービングに溶融樹脂を含浸させて構成されている。

【００２１】このようにして、外周側の周方向補強材と
してのガラス繊維強化樹脂層２８が積層されると、その
ガラス繊維強化樹脂層２８に、不織布２９が螺旋状に巻
回される。

【００２２】このように、スチールベルトで構成される
芯型２１上に、離型フィルム２２、ガラスペーパー２
３、樹脂複合管の内層を構成するガラス繊維強化樹脂層
２４および２５、樹脂複合管の中間層を構成するレジン
コンクリート層２６、樹脂複合管の外層を構成するガラ
ス繊維強化樹脂層２７および２８、不織布２９が、順次
積層されると、これらの積層体２０が、芯型２１の回転
によって、芯型２１の先端側に順次、螺旋送りされる。

【００２３】本発明の成形装置１０は、芯型２１の先端
側に向かって螺旋送りされる積層体を成形するために、
螺旋送りされる積層体２０の移動域に配置されている。

【００２４】図２は、本発明の成形装置１０の正面図で
ある。この成形装置１０は、積層体２０に嵌合する一対
の半円筒体１１を有している。各半円筒体１１は、それ
ぞれ半円筒状をしており、積層体２０の各側方に、相互
に対向した状態で配置されている。各半円筒体１１は、
相互に接合されることにより、所定の内径を有する円筒
状に形成される。各半円筒体１１の先端部には、相互に
接合された際に、先端部同士を相互に連結する電磁石が
設けられている。各半円筒体１１の内周面は、積層体２
０によって形成される樹脂複合管の外径に対応した内径
を有する円筒を構成するようになっており、それぞれの
内周面は平滑になっている。

【００２５】各半円筒体１１は、周方向の中央部が、垂
直に配置された支持軸１２の下端部に、例えば電磁弁に
よって開閉されるチャック機構１５によって、着脱可能
に取り付けられている。各支持軸１２の上端部は、スラ
イダー１３に取り付けられている。各スライダー１３
は、積層体２０の軸心方向に沿って平行するように天井
に設けられた一対のレール１４にスライド可能に取り付
けられている。スライダー１３は、図示しないモーター
によって駆動されるラックおよびピニオン機構によっ
て、支持軸１２の上端部を、各レール１４に対して垂直
な方向に移動させるようになっており、従って、各チャ
ック機構１５によって支持軸１２に装着された各半円筒
体１１が相互に接離されるようになっている。積層体２
０を挟んで相互に接離する各半円筒体１１は、相互に接
近されることにより、積層体２０の外周面に、周方向の
全周にわたって嵌合した状態になる。

【００２６】このような構成の成形装置１０は、次のよ
うに使用される。芯型２１に積層体２０が積層されて、
順次、回転しつつ芯型２１の先端側に移動されている間
に、成形装置１０の各半円筒体１１が、芯型２１上の積
層体２０を構成する樹脂が半硬化した状態で通過する位
置に対向するように、それぞれ配置される。各半円筒体
１１が配置される位置は、樹脂の配合割合、周囲温度に
基づいて得られる硬化時間と、芯型２１の回転による積
層体２０の軸心方向の移動距離に基づいて設定される。
各半円筒体１１は、スライダー１３がレール１４に沿っ
て移動されることによって、積層体２０が半硬化した状
態の位置にまで移動され、各スライダー１３によって、
相互に離れる方向に移動されることによって、それぞ
れ、所定の位置とされる。

【００２７】このような状態で、積層体２０が半硬化状
態で各半円筒体１１の間に達すると、図３に示すよう
に、各スライダー１３によって、各半円筒体１１が相互
に接近する方向に移動され、積層体２０の外周面に圧接
された状態で嵌合される。そして、各半円筒体１１の先
端部同士が電磁石によって相互に強固に接合される。こ
れにより、各半円筒体１１の平滑な内周面が、積層体２
０の外周面に圧接された状態になる。

【００２８】このような状態になると、支持軸１２に対
して各半円筒体１１を装着しているチャック機構１５が
駆動され、各半円筒体１１が支持軸１２から離脱され
る。これにより、図４に示すように、積層体２０の外周
面にそれぞれが強く圧接されて相互に接合された各半円
筒体１１は、芯型２１の回転によって螺旋送りされてい
る積層体２０と一体となって回転しつつ、芯型２１の先
端側へと移動する。

【００２９】この場合、相互に接合された各半円筒体１
１によって形成される円筒の内径が、積層体２０の外径
よりも若干大きくなっていても、各半円筒体１１同士
は、電磁石によって強固に結合された状態になっている
ために、積層体２０から離脱するおそれはなく、積層体
２０とともに一体的に回転することにより、各半円筒体
１１の内周面によって、積層体２０は所定の外径にされ
るとともに、積層体２０の外周面は平滑にされる。

【００３０】このようにして、積層体２０と一体化した
各半円筒体１１は、積層体２０とともに芯型２１の回転
によって、芯型２１の先端側に回転しつつ順次移動され
る。積層体２０を構成する樹脂は、積層体２０が芯型２
１上を回転しつつ芯型２１の軸方向に移動される間に硬
化するように、配合割合等が設定されている。そして、
積層体２０を構成する樹脂が硬化するまでの間、各半円
筒体１１は、積層体２０に嵌合された状態で積層体２０
とともに、回転しつつ芯型２１の軸方向に移動され、積
層体２０の外周面を円滑な状態とする。

【００３１】なお、各半円筒体１１が積層体２０と嵌合
された状態になっている間に、積層体２０を構成する樹
脂の硬化時間を短縮するために、積層体２０に嵌合され
た各半円筒体１１の移動域に硬化炉を配置して、硬化炉
内に、各半円筒体１１が嵌合された積層体２０を通過さ
せるようにしてもよい。

【００３２】各半円筒体１１が嵌合された積層体２０を
構成する樹脂が硬化するまでの間に、レール１４に沿っ
て移動可能になった各スライダー１３は、それぞれ、各
レール１４に沿って移動される。そして、各スライダー
１３は、芯型２１の回転によって螺旋送りされている積
層体２０を構成する樹脂が、完全に硬化した状態になる
位置に配置される。従って、各スライダー１３に取り付
けられた支持軸１２は、積層体２０の移動域を挟んだ状
態に配置される。

【００３３】その後、螺旋送りされる積層体２０ととも
に各半円筒体１１が、各スライダー１３および支持軸１
２が配置された位置にまで移動し、各半円筒体１１の接
合面が垂直な状態になって、垂直な各支持軸１２の下端
部に取り付けられたチャック機構１５が、各半円筒体１
１の外周面の中心部に対向した状態になると、各スライ
ダー１３によって、各支持軸１２が相互に接近される。
そして、各チャック機構１５が、各半円筒体１１の所定
位置に達すると、各チャック機構１５がそれぞれ駆動さ
れて、各支持軸１２の下端部に、各半円筒体１１が装着
される。

【００３４】このような状態になると、各半円筒体１１
同士の接合状態が解除されるとともに、各スライダー１
３が駆動されて、各支持軸１２が相互に離れる方向に移
動され、各半円筒体１１と積層体２０との嵌合状態が解
除される。

【００３５】積層体２０との嵌合状態が解除された各半
円筒体１１は、芯型２１上の積層体２０を構成する樹脂
が未硬化の位置へと復帰され、前述した動作が再度繰り
返される。また、各半円筒体１１によって外面が規制さ
れた状態で硬化した積層体２０部分は、所定の長さにわ
たって切断されることによって、所定の樹脂複合管とさ
れる。

【００３６】

【発明の効果】本発明の樹脂複合管の成形装置および成
形方法は、このように、芯型上に積層された積層体を挟
んで配置される一対の半円筒体が、相互に接近されて接
合されることによって積層体に嵌合された状態になると
ともに、接合された一対の半円筒体が積層体とともに回
転するようになっているために、各半円筒体の内周面に
よって、積層体の外周面が全周にわたって確実に所定形
状に成形される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の樹脂複合管の成形装置の実施の形態の
一例を示す側面図である。

【図２】その成形装置の正面図である。

【図３】その成形装置の動作説明のための正面図であ
る。

【図４】その成形装置の動作説明のための正面図であ
る。

【符号の説明】

１０ 成形装置 １１ 半円筒体 １２ 支持軸 １３ スライダー １４ レール １５ チャック機構 ２０ 積層体 ２１ 芯型 ２２ 離型フィルム ２３ ガラスペーパー ２４ ガラス繊維強化樹脂層 ２５ ガラス繊維強化樹脂層 ２６ レジンコンクリート層 ２７ ガラス繊維強化樹脂層 ２８ ガラス繊維強化樹脂層 ２９ 不織布

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円柱状の芯型を回転させつつ、その芯型
   の外周面に、繊維強化樹脂層を順次積層して樹脂複合管
   を製造する際に、芯型の外周面上に積層された積層体の
   外周面を成形するための装置であって、 芯型上の積層体を挟んで相互に接離し得るように配置さ
   れており、相互に接近することによって積層体に嵌合し
   た状態で接合されて所定の円筒形状を形成する一対の半
   円筒体と、 各半円筒体にそれぞれ着脱可能になっており、各半円筒
   体を相互に接離させる方向および芯型の軸心方向にそれ
   ぞれ移動可能になった一対の支持体と、 を具備することを特徴とする樹脂複合管の成形装置。
2. 【請求項２】 円柱状の芯型を螺旋状に回転させつつ、
   その芯型の表面に、樹脂が含浸された連続繊維からなる
   繊維強化樹脂層を積層する工程と、 繊維強化樹脂層の外周面に、一対の半円筒体を相互に挟
   んで嵌合させて芯型と共に回転させる工程と、 熱硬化樹脂が硬化した後に、一対の半円筒体を分離させ
   て軸心方向手前側に移動させる工程と、 を包含することを特徴とする樹脂複合管の成形方法。