JPH01286822A - Ｆｒｐ製積層曲り管の成形方法 - 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】 ［産業上の利用分野コ この発明は、ＦＷ法によるＦＲＰ製積層曲り管の成形方
法に関するものである。

［従来の技術］ ＦＲＰ製の曲り管、例えばエルボの成形方法として、従
来は、 １）短繊維を用いた押出し射出成形法。

２）ＦＲＰ製直管を斜めに切断し、継ぎ合わせるえび継
ぎ法。

３）曲管芯金に手作業でＦＲＰ層を積層し成形するハン
ドレイアップ法。

４）曲管芯金を軸芯回りに回転させロービング（繊維）
を巻き付ける方法。

等が行なわれていた。

［解決しようとする問題点］ しかし、上記従来技術には、それぞれ次のような問題が
ある。

１）短繊維の集合であり、補強繊維の持っている引張り
強さが有効に生かされないので、充分な強度が得られな
い。

２）継ぎ目において繊維が不連続であるため、上から補
強巻をしても強度が低下する。

３）手作業であり、生産性が悪く、コストが高い。

４）直管等の軸対称形を巻く場合と違って、曲り管の管
軸が回転軸と一致しないため、機械化が困難で、手巻き
が主流である。そのため、均一に巻くことが難しく、ま
た繊維が主として周方向に入るため、フープ強度は大き
いが、軸方向強度が小さい等の問題がある。

この発明は、上記のような問題点を解消できるようにし
たＦＲＰ製積層曲り管の成形方法を提供することを目的
とするものである。

［問題点を解決するための手段］ この発明のＦＲＰ製積層曲り管の成形方法は、成形すべ
き曲り管の左右両端から管軸と斜めに交差し、且つ繊維
が滑ることなく巻ける多数の巻き線に沿って繊維を巻く
に際し、左右からの繊維の交差部が曲り管の管軸に直行
する断面に対し左右対称となるように巻くことを特徴と
するものである。

［作用］ 左右からの繊維の交差部が曲り管の管軸に直行する断面
に対し左右対称になっているので、曲り管の任意断面の
弾性主軸が管周、管軸方向と一致した理想的な曲り管を
得ることができる。繊維の巻き方に規則性があるので、
巻き方の開発が容易であり、また自動化も容易である。

［実施例］ 曲がり管、例えば９０°エルボについて第１図により説
明する。

第１図（ａ）図に示す９０″エルボについて、例えば左
端の腹ａから入りエルボ上に滑ることなく、張力を掛け
て巻かれて右端のｂに達する繊維の巻き線１を求める。

次に、第１図（ｂ）に示すように、上記ａ点に対応する
右端のａ′点から、上記す点に対応する左端ｂ′点に達
する巻き線２を求める。これら２つの巻き線１．２は、
第１図（ｃ）に示すように、エルボの中央断面上で交差
する。そして、巻き線１．２は中央断面に対して左右対
称になるので、両巻き線の中央断面への入射角α及び出
射角βは、第１図（ｄ）に示すように、すべて等しくな
る。従って、両巻き線上に巻かれる繊維のベアを考える
と、その弾性主軸は中央断面においては、第１図（ｅ）
に示すように、管周方向、管軸方向と一致することにな
る。ところで、９０″エルボはドーナツ状の管の１／４
と考えることができる。そこで、第１図（ｆ）に示すす
ように、ドーナツ状の管上で１／４に切断する位置をず
らして考えると、ずらす前に中央断面で成り立っていた
状態は、ずらした後の中央断面からずれた他の断面で成
り立つことになる。それ故に、曲り管の管軸に直行する
断面に対し左右対称な巻き線に沿って繊維を巻くことに
より、曲り管上の任意の点において弾性主軸を管軸方向
と管周方向に一致させることができる。

第２図（ａ）、（ｂ）に、曲り管の中央断面対し左右対
称なそれぞれ異なる巻き線をコンピュータを用いて図示
した例を示す。第３図に完成品を模式化して示す。

なお、上記実施例は９０″エルボに付いて説明しである
が、４５°エルボそのた他のエルボにも適用できる。ま
たエルボ端部に直管またはレジューサ等のついた付のエ
ルボにも適用できる。さらに、各種のベンド管にも適用
できる。

また、上記実施例はエルボの１端から入った巻き線がエ
ルボを１周して他端からでる場合に付いて主として説明
したが、例えば２周または半周（１８０°）等任意の角
度回って出るようにしてもよい。

また、エルボのように同一平面内で曲がっている場合だ
けでなく、３次元的に曲がっている管についても、これ
を２次元の曲り管に分解して巻き線を求め、これらを組
合せることにより３次元曲り管にも適用することができ
る。

また、上記実施例はＦＲＰ管に付いて説明しであるが、
繊維の巻き方という面で共通するＦＲＭ管にも適用する
ことができる。

［発明の効果］ この発明のＦＲＰ製積層曲り管の成形方法は上記のよう
なもので、曲り管の左右からの繊維の交差部が曲り管の
管軸に直行する断面に対し左右対称に巻くことにより、
曲り管上の任意の点における弾性主軸が管軸、管周方向
と一致した理想的なＦＲＰ製積層曲り管を得ることがで
きる。また、巻き方に規則性があるので、ＦＷ機を用い
、コンピュータで計算した数値データを基に巻けば自動
化が可能で、能率よく高精度、低コストのＦＲＰ製積層
曲り管の製造が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｆ）は本発明方法の考え方を示す説明
図、第２図（ａ）、（ｂ）はそれぞれ異なる巻き線をコ
ンピュータを用いて求めたものの説明図、第３図は完成
品の模式図である。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 図面の浄書（内容に変更なし） （ａ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　（ｂ）（
ｄ） （ｆ） 第１図 （ａ）１ （ｂ） 第２図 第３図 手　続　ネ市　正　書（方式） ％式％ 、事件の表示 特願昭６２−３２７２５４号 ：１発明の名称 ＦＲＰ製積層曲り管の成形方法 ）、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 （４１２）　　日本鋼管株式会社 １、代理人 東京都千代田区霞が関３丁目７番２号 平成１年５月３０日 ）、補正の対象 図　　面 ′、補正の内容 （１）図面第１図の方図番号を別紙の通り補正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 成形すべき曲り管の左右両端から管軸と斜めに交差し、
   且つ繊維が滑ることなく巻ける多数の巻き線に沿って繊
   維を巻くに際し、左右からの繊維の交差部が曲がり管の
   管軸に直行する断面に対し左右対称となるように巻くこ
   とを特徴とするＦＲＰ製積層曲り管の成形方法。