JPH06185674A - 流体移送用フィラメント巻き管 - Google Patents
流体移送用フィラメント巻き管Info
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- JPH06185674A JPH06185674A JP4287918A JP28791892A JPH06185674A JP H06185674 A JPH06185674 A JP H06185674A JP 4287918 A JP4287918 A JP 4287918A JP 28791892 A JP28791892 A JP 28791892A JP H06185674 A JPH06185674 A JP H06185674A
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
- B29C70/32—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core on a rotating mould, former or core
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L11/00—Hoses, i.e. flexible pipes
- F16L11/04—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics
- F16L11/08—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with reinforcements embedded in the wall
- F16L11/081—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with reinforcements embedded in the wall comprising one or more layers of a helically wound cord or wire
- F16L11/083—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with reinforcements embedded in the wall comprising one or more layers of a helically wound cord or wire three or more layers
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
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- B29L2031/06—Rods, e.g. connecting rods, rails, stakes
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 極めて高圧の用途用として、極めて耐食性に
富んだ複合材料の使用を許容する、現在の管のねじの設
計及び製造方法の改良を実現すること。 【構成】 流体移送用フィラメント巻き管１０の中心縦
軸線の長さに沿って伸長する中心軸線を有し、前記管を
別の物体に接続するための少なくとも１つの端部分１８
を有する管であって、フィラメント軸方向部分１４と、
２つの傾斜部分１６と、少なくとも１つの端部分１８と
を備え、前記傾斜部分が、前記中心軸線に沿って前記軸
方向部分と前記端部分との間にある、フィラメント巻き
管にして、前記端部分の少なくとも一方に雌ねじが形成
され、前記フィラメントが前記軸方向部分から前記傾斜
部分を経て前記１つの端部分１８の第１、第２、又はそ
の他の位置に伸長し、張力を加えた単一のストランド、
又はトウの一部が、ねじピッチに等しい角度及び方向に
てフィラメント上に巻かれ、前記管の内径が、前記傾斜
部分から前記傾斜部分の遠方の前記端部分の一端まで、
前記中心縦軸線に沿って増大することを特徴とするフィ
ラメント巻き管である。
富んだ複合材料の使用を許容する、現在の管のねじの設
計及び製造方法の改良を実現すること。 【構成】 流体移送用フィラメント巻き管１０の中心縦
軸線の長さに沿って伸長する中心軸線を有し、前記管を
別の物体に接続するための少なくとも１つの端部分１８
を有する管であって、フィラメント軸方向部分１４と、
２つの傾斜部分１６と、少なくとも１つの端部分１８と
を備え、前記傾斜部分が、前記中心軸線に沿って前記軸
方向部分と前記端部分との間にある、フィラメント巻き
管にして、前記端部分の少なくとも一方に雌ねじが形成
され、前記フィラメントが前記軸方向部分から前記傾斜
部分を経て前記１つの端部分１８の第１、第２、又はそ
の他の位置に伸長し、張力を加えた単一のストランド、
又はトウの一部が、ねじピッチに等しい角度及び方向に
てフィラメント上に巻かれ、前記管の内径が、前記傾斜
部分から前記傾斜部分の遠方の前記端部分の一端まで、
前記中心縦軸線に沿って増大することを特徴とするフィ
ラメント巻き管である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、加圧流体移送用長繊維
（フィラメント）巻き管、特に、かかる管の間の接続具
に関する。
（フィラメント）巻き管、特に、かかる管の間の接続具
に関する。
【０００２】
【従来の技術】フィラメントワインディング法は、熱硬
化性、又は熱可塑性樹脂と共に、ガラス繊維及び炭素
（グラファイト）のような高強度のフィラメントを使用
して、複合管、又はパイプ（本明細書で「パイプ」及び
「管」という語は、相互に言い換え可能に使用する）を
製造する周知の積層技術である。鋼のような金属から成
る管と比較して、この方法で形成したフィラメント巻き
管は、重量が著しく軽く、同等の強度を有し、更に、全
体的に優れた疲労抵抗性を備えている。更に、これら管
は耐食性がある。耐食性を備えるためには、加圧流体移
送用管の接続部は、金属対金属の接触部分を使用しない
構造とする必要がある。この目的上、複合管に直接、切
って形成したねじが使用されている。
化性、又は熱可塑性樹脂と共に、ガラス繊維及び炭素
（グラファイト）のような高強度のフィラメントを使用
して、複合管、又はパイプ（本明細書で「パイプ」及び
「管」という語は、相互に言い換え可能に使用する）を
製造する周知の積層技術である。鋼のような金属から成
る管と比較して、この方法で形成したフィラメント巻き
管は、重量が著しく軽く、同等の強度を有し、更に、全
体的に優れた疲労抵抗性を備えている。更に、これら管
は耐食性がある。耐食性を備えるためには、加圧流体移
送用管の接続部は、金属対金属の接触部分を使用しない
構造とする必要がある。この目的上、複合管に直接、切
って形成したねじが使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、積層複合フィ
ラメント巻き管の層間のせん断強さは全体的に小さいた
め、このようにして接続された複合管は、低圧の用途に
しか適用することが出来ない。又、積層部分にねじを切
ることは、各ねじの谷底部分を層間面にてせん断力に露
呈させる結果となる。その著しく大きいせん断力がねじ
を切らない隣接するフィラメント層に加えられる前に、
荷重の増大に伴ない、この弱体面に傷が生じる。又、複
合管に穴を開け、リベット又はピンのような接続具でそ
の管を接続することは望ましくないことが多い。例え
ば、油製造用管において、管は、極めて高圧の流体を通
さないものでなければならないが、その管の穴を効果的
に密封することは困難である。
ラメント巻き管の層間のせん断強さは全体的に小さいた
め、このようにして接続された複合管は、低圧の用途に
しか適用することが出来ない。又、積層部分にねじを切
ることは、各ねじの谷底部分を層間面にてせん断力に露
呈させる結果となる。その著しく大きいせん断力がねじ
を切らない隣接するフィラメント層に加えられる前に、
荷重の増大に伴ない、この弱体面に傷が生じる。又、複
合管に穴を開け、リベット又はピンのような接続具でそ
の管を接続することは望ましくないことが多い。例え
ば、油製造用管において、管は、極めて高圧の流体を通
さないものでなければならないが、その管の穴を効果的
に密封することは困難である。
【０００４】複合管にねじを形成する従来の技術におい
て、全てのヘリカル層は、ねじ領域の端部で端末接続さ
れる。その結果、横せん断力によるねじ式継手からの荷
重は、極めて少数のヘリカル層にしか伝達されないた
め、圧力機能は制限される。残りのヘリカル層には、著
しく小さい強さの層間せん断力による荷重が加えられ
る。横せん断力による荷重を受ける層の比率は、管の肉
厚の関数ではなく、ねじの深さの関数である。一例とし
て、典型的な2.54ｍｍ（1/10インチ）のねじ深さの場
合、典型的な１２のヘリカル層から成る管の場合、典型
的な2.54ｍｍ（1/10インチ）のねじ深さのとき、より強
いある横せん断力による軸方向荷重が加わるのは、僅か
３つのヘリカル層に過ぎないため、１２のヘリカル層の
全てが横せん断力による軸方向荷重を支持する場合の略
1/4の軸方向強度しか得られない。ねじの深さを増すこ
とは、継手の穴の大きさが管の外径に対して小さくなる
ため、望ましいことではない。
て、全てのヘリカル層は、ねじ領域の端部で端末接続さ
れる。その結果、横せん断力によるねじ式継手からの荷
重は、極めて少数のヘリカル層にしか伝達されないた
め、圧力機能は制限される。残りのヘリカル層には、著
しく小さい強さの層間せん断力による荷重が加えられ
る。横せん断力による荷重を受ける層の比率は、管の肉
厚の関数ではなく、ねじの深さの関数である。一例とし
て、典型的な2.54ｍｍ（1/10インチ）のねじ深さの場
合、典型的な１２のヘリカル層から成る管の場合、典型
的な2.54ｍｍ（1/10インチ）のねじ深さのとき、より強
いある横せん断力による軸方向荷重が加わるのは、僅か
３つのヘリカル層に過ぎないため、１２のヘリカル層の
全てが横せん断力による軸方向荷重を支持する場合の略
1/4の軸方向強度しか得られない。ねじの深さを増すこ
とは、継手の穴の大きさが管の外径に対して小さくなる
ため、望ましいことではない。
【０００５】米国特許第2,751,237号は、繊維がねじの
外形に略適合するようにした、雌ねじ式の強化繊維樹脂
管の接続具の成形方法を教示している。
外形に略適合するようにした、雌ねじ式の強化繊維樹脂
管の接続具の成形方法を教示している。
【０００６】米国特許第3,381,715号は、シリカ粉末、
樹脂及び短かいガラスロービングの混合体から成る、雌
ねじを有するガラス強化樹脂管を教示している。
樹脂及び短かいガラスロービングの混合体から成る、雌
ねじを有するガラス強化樹脂管を教示している。
【０００７】
【課題を解決するための手段】故に、本発明は、極めて
高圧の用途用として、極めて耐食性に富んだ複合材料の
使用を許容する、現在の管のねじの設計及び製造方法の
改良を実現するものである。
高圧の用途用として、極めて耐食性に富んだ複合材料の
使用を許容する、現在の管のねじの設計及び製造方法の
改良を実現するものである。
【０００８】この設計の主たる適用例は、耐食性を必要
とし、又極めて高圧の流体流に耐えることを要する分野
である。その例としては、油製造管、油及びガス掘削
管、二酸化炭素表面管、油井の流体噴出管、及び地熱流
用管等がある。
とし、又極めて高圧の流体流に耐えることを要する分野
である。その例としては、油製造管、油及びガス掘削
管、二酸化炭素表面管、油井の流体噴出管、及び地熱流
用管等がある。
【０００９】本発明は、流体移送用フィラメント巻き管
を対象とする。管の長さに沿って伸長する中心縦軸線を
有する管は、この管を別の物体に接続するための少なく
とも一端部を有する。このフィラメント巻き管は、該縦
軸線に沿った軸方向部分と、２つの傾斜部分と、上記軸
方向部分及び上記端部分の少なくとも一方とを備える。
を対象とする。管の長さに沿って伸長する中心縦軸線を
有する管は、この管を別の物体に接続するための少なく
とも一端部を有する。このフィラメント巻き管は、該縦
軸線に沿った軸方向部分と、２つの傾斜部分と、上記軸
方向部分及び上記端部分の少なくとも一方とを備える。
【００１０】
【作用】本発明の特徴は、上記端部分の少なくとも一方
に雌ねじが形成され、上記フィラメントが上記軸方向部
分から上記傾斜部分を通って上記端部分の一方の第１の
部分、第２の部分、及びその他の箇所まで伸長すること
である。本発明の更に別の特徴は、張力を加えた単一の
ストランド、又はトウの一部がねじピッチに等しい角度
及び方向にてフィラメント上に部分的に巻かれることで
ある。本発明の更に別の特徴は、上記管の内径が上記傾
斜部分上の位置から該傾斜部分より遠方の上記端部分の
一端まで、上記中心縦軸線に沿って増大することであ
る。
に雌ねじが形成され、上記フィラメントが上記軸方向部
分から上記傾斜部分を通って上記端部分の一方の第１の
部分、第２の部分、及びその他の箇所まで伸長すること
である。本発明の更に別の特徴は、張力を加えた単一の
ストランド、又はトウの一部がねじピッチに等しい角度
及び方向にてフィラメント上に部分的に巻かれることで
ある。本発明の更に別の特徴は、上記管の内径が上記傾
斜部分上の位置から該傾斜部分より遠方の上記端部分の
一端まで、上記中心縦軸線に沿って増大することであ
る。
【００１１】図１に示した本発明は、終端となる管状の
ヘリカル層をねじ付き管の領域に沿って使用し、ねじの
荷重が管の全ての軸方向（ヘリカル）層に直接、伝達さ
れるが、層間のせん断強さの比較的弱い部分を経て間接
的にのみ伝達されるようにし且つ荷重が少数のねじにの
み付与されるず、全てのねじに増分的に伝達されるのを
許容するものである。
ヘリカル層をねじ付き管の領域に沿って使用し、ねじの
荷重が管の全ての軸方向（ヘリカル）層に直接、伝達さ
れるが、層間のせん断強さの比較的弱い部分を経て間接
的にのみ伝達されるようにし且つ荷重が少数のねじにの
み付与されるず、全てのねじに増分的に伝達されるのを
許容するものである。
【００１２】本発明の複合パイプは、金属、又は成形プ
ラスチック製とすることが出来、その外径が継手の端部
に向けて縮小するねじ式継手を介して、相互に結合され
る。又、本発明の管は、継手のねじと同様のねじ付き端
部を有するその他のパイプにも接続することも可能であ
る。
ラスチック製とすることが出来、その外径が継手の端部
に向けて縮小するねじ式継手を介して、相互に結合され
る。又、本発明の管は、継手のねじと同様のねじ付き端
部を有するその他のパイプにも接続することも可能であ
る。
【００１３】
【実施例】図１の管１０は、高強度のフィラメント（例
えば、炭素、ガラス、アラミド、又はその他の繊維）を
マンドレルの周囲に巻く段階を含む方法により製造され
る。通常、ファイバトウの形態であるフィラメントは、
エポキシ熱硬化樹脂であることが望ましい熱硬化性、又
は熱可塑性樹脂で被覆し、又、硬化させて管１０のフィ
ラメント巻き部分を形成する。
えば、炭素、ガラス、アラミド、又はその他の繊維）を
マンドレルの周囲に巻く段階を含む方法により製造され
る。通常、ファイバトウの形態であるフィラメントは、
エポキシ熱硬化樹脂であることが望ましい熱硬化性、又
は熱可塑性樹脂で被覆し、又、硬化させて管１０のフィ
ラメント巻き部分を形成する。
【００１４】図１には、図２に更に拡大して示したその
前方四分の一部分１２に沿った、本発明によるフィラメ
ント巻き管１０が一部断面で図示されている。該管（又
はパイプ）１０は、中央本体部分１４と、傾斜部分１６
と、ねじ付き端部１８とを備えている。該傾斜部分１６
は、中央縦軸線２０に沿って増大する内径及び外径を有
する。ねじ付き端部分１８は、軸線２０から端部２２に
沿って増大する内径を有し、これにより、その後の挿
入、及び金属又は成形複合材から成るねじ式継手（図示
せず）とのねじ係合を容易にする。該継手は、該継手の
内側に沿って絶縁性非金属（例えば、エラストマー等）
層を備えることが出来る。
前方四分の一部分１２に沿った、本発明によるフィラメ
ント巻き管１０が一部断面で図示されている。該管（又
はパイプ）１０は、中央本体部分１４と、傾斜部分１６
と、ねじ付き端部１８とを備えている。該傾斜部分１６
は、中央縦軸線２０に沿って増大する内径及び外径を有
する。ねじ付き端部分１８は、軸線２０から端部２２に
沿って増大する内径を有し、これにより、その後の挿
入、及び金属又は成形複合材から成るねじ式継手（図示
せず）とのねじ係合を容易にする。該継手は、該継手の
内側に沿って絶縁性非金属（例えば、エラストマー等）
層を備えることが出来る。
【００１５】図２に拡大して示したねじ付き端部１８
は、トウを巻いて層２４、２６、２８、３０、３２を形
成することにより製造される。図示するように、これら
層は、伸長し、ねじ付き端部１８に入り、層３２、及び
その上方の層が管１０の端部２２まで伸長する。全ての
層は、チェースストランド、又はトウ３４によってねじ
の形状に形成される。
は、トウを巻いて層２４、２６、２８、３０、３２を形
成することにより製造される。図示するように、これら
層は、伸長し、ねじ付き端部１８に入り、層３２、及び
その上方の層が管１０の端部２２まで伸長する。全ての
層は、チェースストランド、又はトウ３４によってねじ
の形状に形成される。
【００１６】傾斜部分１６から遠方の管１０の大きい径
は、継手（図示せず）の挿入、及び管１０と別の管との
結合を許容し、又は同様の形状のねじ付き端部を有する
別の管との直接的な接続を許容する。更に、理解される
ように、これら層２４、２６、２８、３０、３２の各々
は、その表面が継手、又はその他の挿入したねじ式雄型
部材に接触し、荷重をその表面から上記層を介して管１
０の内側に伝達する。本発明の継手接続部を保持する円
筒状管は、レシプロ式方法、又は連続方法の何れによる
フィラメントワインディング法により製造することが出
来る。レシプロ式方法において、長手方向層の各々は、
ワインディングカートリッジが前後に動く間に樹脂を含
浸させた多数のファイババンド回路を積層することによ
り完成される。連続方法において、長手方向層の各々
は、通常、並進するマンドレル装置上に一回、通すこと
により完成される。両方法は、共に、本発明の継手構造
体を保持する管の層を形成するために使用することが出
来る。任意の長さの管を製造することが可能であるが、
これら管は典型的に、9.14ｍ乃至12.19ｍ（30乃至40フ
ィート）の長さのときに有用である。径は、約25.4ｍｍ
（約１インチ）から、15.24ｍ（50フィート）以上の極
めて大きい径に至る範囲で可能である。本発明の実施に
おける典型的な径は、762mm乃至50.8cm（3インチ乃至20
インチ）の範囲である。
は、継手（図示せず）の挿入、及び管１０と別の管との
結合を許容し、又は同様の形状のねじ付き端部を有する
別の管との直接的な接続を許容する。更に、理解される
ように、これら層２４、２６、２８、３０、３２の各々
は、その表面が継手、又はその他の挿入したねじ式雄型
部材に接触し、荷重をその表面から上記層を介して管１
０の内側に伝達する。本発明の継手接続部を保持する円
筒状管は、レシプロ式方法、又は連続方法の何れによる
フィラメントワインディング法により製造することが出
来る。レシプロ式方法において、長手方向層の各々は、
ワインディングカートリッジが前後に動く間に樹脂を含
浸させた多数のファイババンド回路を積層することによ
り完成される。連続方法において、長手方向層の各々
は、通常、並進するマンドレル装置上に一回、通すこと
により完成される。両方法は、共に、本発明の継手構造
体を保持する管の層を形成するために使用することが出
来る。任意の長さの管を製造することが可能であるが、
これら管は典型的に、9.14ｍ乃至12.19ｍ（30乃至40フ
ィート）の長さのときに有用である。径は、約25.4ｍｍ
（約１インチ）から、15.24ｍ（50フィート）以上の極
めて大きい径に至る範囲で可能である。本発明の実施に
おける典型的な径は、762mm乃至50.8cm（3インチ乃至20
インチ）の範囲である。
【００１７】本発明の主たる方法は、ヘリカル層の各々
が接続ねじの領域内のある長手方向位置の管の端部で端
末となるような方法で、ヘリカル状角度を付けた多数の
フィラメント層をマンドレル上に巻き且つ切断する段階
を含む。該管のヘリカルパターン層は、小さい角度、及
び大きい角度を混ぜるか、又は、全て単一の中間角度の
何れかとすることが出来る。これら２つの角度パターン
の層は、一般に、高圧の用途に使用され、内圧荷重が加
わるときに生ずる軸方向及び外周方向歪みの双方を独立
的に制御する。単一角度のパターンの層は、軸方向長さ
の伸長程度を望ましい零に維持し、又は、加圧状態下に
て軸方向長さを短くするために使用されるような特別な
用途がある。本発明は、これら両型式のパターンの層に
対する接続ねじの形成に適用することが出来る。マンド
レルは、組み立て工程中に相互に組み立て（図４）且つ
分解することの出来る３つの部分（図３）から形成され
る。これら３つの部分は、管の中央穴部分を形成するマ
ンドレルの本体部分４２と、管の各端部に一つずつ存在
する２つのねじ形成部分４４、４６とである。該ねじ形
成部分４４、４６は、内部ねじ面の寸法、及び外形を有
し、又、ワインディング中に、マンドレルの中央本体４
２に取り付けられる。ワインディング及び硬化後、これ
らねじ形成部分４４、４６は、中央本体４２を取り外す
前に、硬化した管のねじ領域からねじを緩める等して取
り外される。
が接続ねじの領域内のある長手方向位置の管の端部で端
末となるような方法で、ヘリカル状角度を付けた多数の
フィラメント層をマンドレル上に巻き且つ切断する段階
を含む。該管のヘリカルパターン層は、小さい角度、及
び大きい角度を混ぜるか、又は、全て単一の中間角度の
何れかとすることが出来る。これら２つの角度パターン
の層は、一般に、高圧の用途に使用され、内圧荷重が加
わるときに生ずる軸方向及び外周方向歪みの双方を独立
的に制御する。単一角度のパターンの層は、軸方向長さ
の伸長程度を望ましい零に維持し、又は、加圧状態下に
て軸方向長さを短くするために使用されるような特別な
用途がある。本発明は、これら両型式のパターンの層に
対する接続ねじの形成に適用することが出来る。マンド
レルは、組み立て工程中に相互に組み立て（図４）且つ
分解することの出来る３つの部分（図３）から形成され
る。これら３つの部分は、管の中央穴部分を形成するマ
ンドレルの本体部分４２と、管の各端部に一つずつ存在
する２つのねじ形成部分４４、４６とである。該ねじ形
成部分４４、４６は、内部ねじ面の寸法、及び外形を有
し、又、ワインディング中に、マンドレルの中央本体４
２に取り付けられる。ワインディング及び硬化後、これ
らねじ形成部分４４、４６は、中央本体４２を取り外す
前に、硬化した管のねじ領域からねじを緩める等して取
り外される。
【００１８】図５には、多数のファイバトウスプールか
らファイバトウ４８のヘリカル層を巻く状態が示してあ
る。この工程において、ファイバトウ４８には、樹脂が
含浸され、その樹脂含浸ファイバトウ４８は、平行状態
にまとめられてバンド５２となり、このバンド５２は、
回転するマンドレル上に引き出される。該マンドレルを
支持し且つ回転させる手段、及びトウの供給機構を支持
する走行キャリッジは、レシプロ型式のフィラメントワ
インディング機械を構成する。本発明の説明を明確にす
べく、マンドレル、及び管の継手部分についてのみ説明
するため、本発明のこのフィラメントワインディング機
械は図示していない。平行状態の多数のバンドは、ヘリ
カル状に、又はら旋状にマンドレル上に引き出され、そ
の半分は、マンドレルの中心線に対して正の角度を成す
ように配置され、残りの半分は等しい大きさであるが、
負の角度となるように配置される。この「ヘリックス角
度」は、その機能に必要とされる荷重及び圧力を考慮し
て、管を設計するときに決定され、製造中、マンドレル
の回転速度、及び供給キャリッジの線速度を選択するこ
とにより決定される。例えば、中心縦軸線に対して平行
に引いた線に対する絶対角度で縦軸線に沿って巻かれる
フィラメントの角度は、5，°乃至85°の範囲である。
各ヘリカル層の完成後、張力を加えた単一のストラン
ド、又はトウ５４の一部は、図６に示すようなねじピッ
チに等しい角度、及び方向にて、ヘリカル層上に巻かれ
る。各ヘリカル層の端末形成は、２つの角度パターンの
小さい方の角度であるか、又は、単一角度パターンの単
一の中間角度であるかどうかを問わず、少量生産の場合
には、層を手で切断し、又、大量生産の場合には、層を
自動的に切断して、ねじ領域内の選択された位置で行わ
れる。ヘリカル層を切断した後、上記層は、張力を加え
た単一のストランド、又はファイバトウを連続的に巻く
ことにより、引き出されてマンドレルのねじ形態とな
る。その結果、図７に示すような中央本体の層、及び、
ねじ付き端部分が完成される。図５、図６及び図７に示
した方法は、各ヘリカル層の形成にも再度、実施した。
らファイバトウ４８のヘリカル層を巻く状態が示してあ
る。この工程において、ファイバトウ４８には、樹脂が
含浸され、その樹脂含浸ファイバトウ４８は、平行状態
にまとめられてバンド５２となり、このバンド５２は、
回転するマンドレル上に引き出される。該マンドレルを
支持し且つ回転させる手段、及びトウの供給機構を支持
する走行キャリッジは、レシプロ型式のフィラメントワ
インディング機械を構成する。本発明の説明を明確にす
べく、マンドレル、及び管の継手部分についてのみ説明
するため、本発明のこのフィラメントワインディング機
械は図示していない。平行状態の多数のバンドは、ヘリ
カル状に、又はら旋状にマンドレル上に引き出され、そ
の半分は、マンドレルの中心線に対して正の角度を成す
ように配置され、残りの半分は等しい大きさであるが、
負の角度となるように配置される。この「ヘリックス角
度」は、その機能に必要とされる荷重及び圧力を考慮し
て、管を設計するときに決定され、製造中、マンドレル
の回転速度、及び供給キャリッジの線速度を選択するこ
とにより決定される。例えば、中心縦軸線に対して平行
に引いた線に対する絶対角度で縦軸線に沿って巻かれる
フィラメントの角度は、5，°乃至85°の範囲である。
各ヘリカル層の完成後、張力を加えた単一のストラン
ド、又はトウ５４の一部は、図６に示すようなねじピッ
チに等しい角度、及び方向にて、ヘリカル層上に巻かれ
る。各ヘリカル層の端末形成は、２つの角度パターンの
小さい方の角度であるか、又は、単一角度パターンの単
一の中間角度であるかどうかを問わず、少量生産の場合
には、層を手で切断し、又、大量生産の場合には、層を
自動的に切断して、ねじ領域内の選択された位置で行わ
れる。ヘリカル層を切断した後、上記層は、張力を加え
た単一のストランド、又はファイバトウを連続的に巻く
ことにより、引き出されてマンドレルのねじ形態とな
る。その結果、図７に示すような中央本体の層、及び、
ねじ付き端部分が完成される。図５、図６及び図７に示
した方法は、各ヘリカル層の形成にも再度、実施した。
【００１９】各ヘリカル層は、異なる長手方向位置で端
末形成され、図２の示すように、各連続的なヘリカル層
をねじ内面に増分的に接触させる。一例として、本発明
により形成する場合、典型的な１２のヘリカル層から成
る管の１２のヘリカル層の全ては、軸荷重を直接的に支
承することが出来、又、その荷重は、より著しく大きい
横せん断強さで伝達される。全ての層が完成した後（図
８）、樹脂は硬化させ、部品をトリム処理し、マンドレ
ルを除去する（図９）。その結果、本発明のねじ式の管
接続部分が完成する（図１０）。
末形成され、図２の示すように、各連続的なヘリカル層
をねじ内面に増分的に接触させる。一例として、本発明
により形成する場合、典型的な１２のヘリカル層から成
る管の１２のヘリカル層の全ては、軸荷重を直接的に支
承することが出来、又、その荷重は、より著しく大きい
横せん断強さで伝達される。全ての層が完成した後（図
８）、樹脂は硬化させ、部品をトリム処理し、マンドレ
ルを除去する（図９）。その結果、本発明のねじ式の管
接続部分が完成する（図１０）。
【図１】前方四分の一部分を切り欠いて管を示す概略図
である。
である。
【図２】ねじ付き管領域に沿った管のヘリカル層の端末
を示す、図１の管の左側部分の拡大図である。
を示す、図１の管の左側部分の拡大図である。
【図３】本発明の実施に使用されるマンドレルの図であ
る。
る。
【図４】組み立てたマンドレルの図である。
【図５】ヘリカル層を巻いたマンドレルの図である。
【図６】各ヘリカル層を巻いた後、張力を加えた単一の
ストランド、又はファイバトウを巻く状態を示す図であ
る。
ストランド、又はファイバトウを巻く状態を示す図であ
る。
【図７】増分的に切断したヘリカル層の図である。
【図８】多層巻きの完成状態の図である。
【図９】マンドレルを取り外したときの図である。
【図１０】ねじ式管継手が完成したときの図である。
１０ フィラメント巻き管 １２ 前方四分
の一部分 １４ 中央本体部分 １６ 傾斜部分 １８ ねじ付き端部 ２２ 端部 ２４ 層 ２６ 層 ２８ 層 ３０ 層 ３２ 層 ３４ ストラン
ド ４８ ファイバトウ
の一部分 １４ 中央本体部分 １６ 傾斜部分 １８ ねじ付き端部 ２２ 端部 ２４ 層 ２６ 層 ２８ 層 ３０ 層 ３２ 層 ３４ ストラン
ド ４８ ファイバトウ
Claims (6)
- 【請求項１】 流体移送用フィラメント巻き管の中心縦
軸線の長さに沿って伸長する中心軸線を有し、前記管を
別の物体に接続するための少なくとも１つの端部分を有
する管であって、軸方向部分と、２つの傾斜部分と、前
記端部分の少なくとも一方とを備え、前記傾斜部分が、
前記中心軸線に沿って前記軸方向部分と前記端部分との
間にある、フィラメント巻き管にして、 前記端部分の少なくとも一方に雌ねじが形成され、前記
フィラメントが前記軸方向部分から前記傾斜部分を経て
前記１つの端部分の第１、第２、又はその他の位置に伸
長し、張力を加えた単一のストランド、又はトウの一部
が、ねじピッチに等しい角度及び方向にてフィラメント
上に巻かれ、前記管の内径が、前記傾斜部分上の位置か
ら前記傾斜部分の遠方の前記端部分の一端まで、前記中
心縦軸線に沿って増大することを特徴とするフィラメン
ト巻き管。 - 【請求項２】 請求項１に記載のフィラメント巻き管に
して、 前記管が、内側部及び外側部を有し、前記管の外側部に
巻かれた前記フィラメントの一部が、前記軸方向部分と
前記端部分との間を連続的に伸長し、前記軸方向部分か
ら遠方の前記管の先端の位置に達することを特徴とする
フィラメント巻き管。 - 【請求項３】 請求項２に記載のフィラメント巻き管に
して、前記フィラメントがガラス繊維、炭素繊維、及び
アラミド繊維から成る群から選択されることを特徴とす
るフィラメント巻き管。 - 【請求項４】 請求項３に記載のフィラメント巻き管に
して、前記フィラメントが熱硬化性又は熱可塑性樹脂マ
トリックスであることを特徴とするフィラメント巻き
管。 - 【請求項５】 請求項４に記載のフィラメント巻き管に
して、前記管が前記継手の縦軸線に沿ってその一端に向
けて縮小する外径を有する中空のねじ式継手と組み合わ
されることを特徴とするフィラメント巻き管。 - 【請求項６】 請求項１に記載のフィラメント巻き管に
して、前記中心縦軸線に対し平行に引いた線に対する絶
対角度で前記縦軸線の周囲に巻かれる前記フィラメント
の角度が５°乃至８５°の範囲にあることを特徴とする
フィラメント巻き管。
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| US07/782,954 US5233737A (en) | 1991-10-25 | 1991-10-25 | Filament wound threaded tube connection |
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Family
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|---|---|---|---|---|
| US5398975A (en) * | 1992-03-13 | 1995-03-21 | Centron Corporation | Composite threaded pipe connectors and method |
| US5566985A (en) * | 1994-07-25 | 1996-10-22 | Moore; Lawrence P. | Fiberglass pipe with rough wrench surfaces |
| US5520422A (en) * | 1994-10-24 | 1996-05-28 | Ameron, Inc. | High-pressure fiber reinforced composite pipe joint |
| CN1047833C (zh) * | 1995-09-22 | 1999-12-29 | 李明仁 | 软式透水管的制造方法及其产品 |
| AR008989A1 (es) * | 1995-12-05 | 2000-03-08 | Lwt Instr Inc | Estructuras de material compuesto con menor atenuacion de senal, metodo para formarlas; tubos de union sustituto y componente de tren de perforacioncon dicho material |
| US6189286B1 (en) | 1996-02-05 | 2001-02-20 | The Regents Of The University Of California At San Diego | Modular fiber-reinforced composite structural member |
| US6050315A (en) * | 1998-04-30 | 2000-04-18 | Alliant Techsystems Inc. | Method and apparatus for producing fiber reinforced structures |
| US6149851A (en) * | 1998-04-30 | 2000-11-21 | Alliant Techsystems Inc. | Tooling apparatus and method for producing grid stiffened fiber reinforced structures |
| US6026883A (en) * | 1998-04-30 | 2000-02-22 | Alliant Techsystems, Inc. | Self-contained apparatus for fiber element placement |
| US6719058B2 (en) | 2001-12-05 | 2004-04-13 | Deepwater Composites As | Multiple seal design for composite risers and tubing for offshore applications |
| US6863279B2 (en) | 2001-12-05 | 2005-03-08 | Conoco Investments Norge Ad | Redundant seal design for composite risers with metal liners |
| US7090006B2 (en) | 2002-11-05 | 2006-08-15 | Conocophillips Company | Replaceable liner for metal lined composite risers in offshore applications |
| US20040086341A1 (en) * | 2002-11-05 | 2004-05-06 | Conoco Inc. | Metal lined composite risers in offshore applications |
| US20050100414A1 (en) * | 2003-11-07 | 2005-05-12 | Conocophillips Company | Composite riser with integrity monitoring apparatus and method |
| US20090101328A1 (en) | 2004-09-28 | 2009-04-23 | Advanced Composite Products & Technology, Inc. | Composite drill pipe and method of forming same |
| US7458617B2 (en) * | 2004-09-28 | 2008-12-02 | Advanced Composite Products & Technology, Inc. | Composite drill pipe |
| DE102007017283B4 (de) * | 2007-04-12 | 2009-01-29 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Vorrichtung zum Sperren eines Fluiddurchtritts durch ein rohrförmiges Teil mittels eines Rückschlagventils, insbesondere in einem Hausgerät |
| NZ561410A (en) * | 2007-09-11 | 2010-04-30 | Parker Hannifin Gmbh | End-fittings for composite tubes, method for joining fittings to the ends of composite tubes and composite tubes incorporating end-fittings |
| JP4429347B2 (ja) * | 2007-09-18 | 2010-03-10 | 富士通テン株式会社 | ミリ波レーダ装置のバイアス調整方法 |
| US8448961B2 (en) * | 2008-08-22 | 2013-05-28 | Larry Francom | Apparatus, system, and method for open frames for sport decks |
| EP2266788A1 (fr) * | 2009-06-26 | 2010-12-29 | Bd Invent S.A. | Procédé de fabrication de bielles composites et bielles obtenues selon le procédé |
| US10173363B2 (en) * | 2009-06-26 | 2019-01-08 | Bd Invent | Method for manufacturing composite connecting rods |
| GB2473007B (en) * | 2009-08-26 | 2012-11-21 | Messier Dowty Ltd | Apparatus comprising an end fitting connected to a body |
| US9126374B2 (en) | 2010-09-28 | 2015-09-08 | Russell B. Hanson | Iso-grid composite component |
| EP2657550B1 (en) * | 2010-12-23 | 2018-08-08 | Internacional De Composites, SA. | Method for the production of a bar from a composite material and load bar made from a composite material |
| US9896899B2 (en) * | 2013-08-12 | 2018-02-20 | Downhole Technology, Llc | Downhole tool with rounded mandrel |
| US20130098602A1 (en) * | 2011-10-24 | 2013-04-25 | Eni S.P.A. | Production tubing for oil wells made of a composite material of continuous carbon fibre |
| US10167075B2 (en) * | 2013-06-25 | 2019-01-01 | The Boeing Company | Joint assembly and method of forming thereof |
| GB2518130A (en) * | 2013-06-26 | 2015-03-18 | Camplas Technology Ltd | Fibre-wound structure with reinforcement ribs |
| WO2016100489A1 (en) | 2014-12-16 | 2016-06-23 | Weatherford Technology Holdings, Llc | Thread manufacture for filament wound mandrel |
| US10342958B2 (en) | 2017-06-30 | 2019-07-09 | Abbott Cardiovascular Systems Inc. | System and method for correcting valve regurgitation |
| EP3427921B1 (en) * | 2017-07-14 | 2021-11-17 | Crompton Technology Group Limited | Composite ball screw |
| US20190113158A1 (en) * | 2017-10-13 | 2019-04-18 | Eaton Intelligent Power Limited | Lightweight composites tubes for high pressure aerospace hydraulic application |
| EP3880446B1 (fr) | 2018-11-15 | 2022-12-28 | BD Invent SA | Procédé de fabrication de bielles en composite avec inserts vissés |
| US11519454B2 (en) * | 2019-07-24 | 2022-12-06 | Goodrich Corporation | Hybrid metallic/composite tube design to transfer bending, axial, and flexural shear |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2751237A (en) * | 1952-11-10 | 1956-06-19 | Edwin E Conley | Hollow fiber reinforced resin products such as pipe fittings with molded internal threads and method of making same |
| US3381716A (en) * | 1962-10-12 | 1968-05-07 | Rock Island Oil & Refining Co | Threaded pipe construction |
| US3388932A (en) * | 1964-02-07 | 1968-06-18 | Plastic Engineering & Chemical | Joint for laminated articles |
| US3381715A (en) * | 1964-02-25 | 1968-05-07 | Rock Island Oil & Refining Co | Glass-reinforced threads with silica powder disposed therein |
| GB1222041A (en) * | 1968-03-19 | 1971-02-10 | Johns Manville | Improvements relating to pipe fittings |
| US3495627A (en) * | 1968-09-30 | 1970-02-17 | Koch Ind Inc | Method of forming fiber glass pipe with integral joint thread |
| US3606403A (en) * | 1969-07-02 | 1971-09-20 | Fiberglass Resources Corp | Pipe joint |
| US3572392A (en) * | 1969-07-09 | 1971-03-23 | Universal Oil Prod Co | Threaded filament wound pipe and the method of manufacture thereof |
| US3784239A (en) * | 1971-09-07 | 1974-01-08 | J Carter | Sealed, filament-wound plastic sleeve |
| US4154466A (en) * | 1977-01-03 | 1979-05-15 | Centron Corporation | Pipe section and coupling |
| US4275122A (en) * | 1978-07-17 | 1981-06-23 | Gkn Transmissions Limited | Shaft and universal joint member assembly |
| US4537427A (en) * | 1981-08-21 | 1985-08-27 | Stratoflex, Inc. | Clip for a fluid coupling |
| US4530379A (en) * | 1982-04-27 | 1985-07-23 | Hercules Incorporated | Filament wound interlaminate tubular attachment |
| US4704918A (en) * | 1985-02-19 | 1987-11-10 | Kamatics Corporation | Composite material force or motion transmitting member |
| US4647078A (en) * | 1985-12-19 | 1987-03-03 | Hercules, Incorporated | Metal to composite tubular joints |
| US4813715A (en) * | 1986-03-24 | 1989-03-21 | Hercules Incorporated | End connectors for filament wound tubes |
| US4875710A (en) * | 1988-01-25 | 1989-10-24 | Ameron, Inc. | Abrasive threaded fiberglass pipe joint |
-
1991
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