增强复合管及该增强复合管的制造装置的制作方法

专利名称：增强复合管及该增强复合管的制造装置的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种增强复合管及该增强复合管的制造装置。该增强复合管使用 于对耐用性、耐腐蚀性有所要求的给排水、农业用水、水力发电站的冷却水等配管道中，该 增强复合管内外两侧面各铺设有一层树脂层，特别是用玻璃纤维等增强过的纤维增强树脂 层，在这些树脂层之间，设有树脂混凝土等树脂砂浆层。
背景技术：
如图9及图IO所示传统的增强复合管及增强复合管的制造装置是众所周知的 (参照专利文献1等例)。 在其中，作为增强复合管11的制造装置l，众所周知的是，在可旋转的圆柱状心轴 la的外周表面上，缠绕由玻璃纤维等构成的单丝3的带子2，而形成中空筒状的树脂层lla。
首先，从结构上加以说明。于该种增强复合管的制造装置1中，上述单丝3的带子 2，在存积有作为液状树脂材料的树脂液的树脂槽4中，通过引导滚筒5引导而连续通过该 树脂槽4。 在该树脂槽4内浸渍过的上述单丝3的带子2，通过使上述心轴la按图中箭头所 示的方向旋转驱动的管体驱动机构，缠绕在心轴la的外周表面。 另外，上述心轴la的上方配设有漏斗装置6，而该漏斗装置6中设有两个供给部 9、10，而该供给部9、 10分别有各自的排放口部7、8。 该漏斗装置6在上述单丝3的带子2即将被缠绕于上述心轴la之前，将具有不同
直径的供料粒子，自上方供料于被上述树脂液所包覆的上述单丝3的外表面上。 另外，如图10所示，由该制造装置1所制造的增强复合管11主要构成如下位于
上述树脂层11a的内外侧面的各内、外层部14、14包含沿管轴方向延伸配设的单丝层15及
布层16等，而这些单丝层15及布层16被树脂包覆层17所包覆。 其次，对该传统的增强复合管的制造装置1的作用加以说明。 在如上述传统的增强复合管的制造装置1中，将由上述漏斗装置6的排放口部7、8
所供给的两种粒子尺寸大小不同的供料粒子，从上方以播撒的方式供料给巻绕于上述心轴 la的上述单丝3的带子2上。 上述单丝3在通过上述树脂槽4内时，为了能够粘着该供料粒子已浸渍有足够的 树脂液。 因此，在上述排放口部7所供给的相对较大的粒子首先被粘着于树脂材料上，同 时由上述排放口部8所供给的相对较小的粒子将钻入由上述相对较大的粒子所形成的粒 子间空隙中。 直至获得预期的厚度，通过充分次数的旋转至树脂层lla形成后，再将树脂液硬化，并将上述心轴la拔除。 介于单丝3的层12、12之间的粒子层13、 13的厚度方向的尺寸，大致由上述排放 口部7所供给的相对较大的粒子的粒子直径决定。
[专利文献l] 日本专利特公昭47-21840号公报(发明的详细说明，图1、图2) 然而，在所述传统的增强复合管及该增强复合管的制造装置中，粒子层13、13的
厚度方向的尺寸，大致由上述排放口部7供给的相对较大的粒子的粒子直径决定。 因此，如果不能使粒子直径大致均等，则厚度方向的尺寸也无法大致均匀。 而且，由上述供给装置9所供给的供料粒子的粒子量必须一直保持一定，否则将
难以使树脂层lla在横跨整个圆周方向各处保持均一。 此外，如果过于增加供料粒子的粒子量，则会有无法使粘着该供料粒子的树脂液 得以充分浸渍该供料粒子，从而发生气泡进入树脂层lla内破坏水密性，会有不能获得足 够强度之虞。 另外，如欲使树脂液能均匀包覆于供料粒子外表面而加以浸渍的话，必须大量的 树脂液。而大量的树脂液有在生产过程中流失之虞，同时导致供料粒子的含量无法增加，从 而导致生产成本升高的问题。

发明内容
因此，本发明提供一种增强复合管及该增强复合管的制造装置，其目的在于减少 树脂层中混入气泡的比率，从而获得预期的水密性及强度，同时提高相对于树脂液的粒子 的供料比率，从而以低成本进行制造厚度均匀的增强复合管。 为达成上述目的，本发明提出一种增强复合管，包括内面树脂浸渍补强材层、树 脂砂浆层、以及外面树脂浸渍补强材层。内面树脂浸渍补强材层将浸渍有树脂的纤维加以 巻绕而形成。树脂砂浆层利用在砂材或粒状无机材料中混合有树脂的混合物，在厚度方向 尺寸与宽度方向尺寸受到限制而成形带状树脂砂浆体，并将该带状树脂砂浆体以螺旋状巻 绕在上述内面树脂浸渍补强材层的外面而形成。外面树脂浸渍补强材层，在上述树脂砂浆 层的外面巻绕浸渍有树脂的纤维而形成。其中上述内面树脂浸渍补强材层、上述树脂砂浆 层与上述外面树脂浸渍补强材层叠层在一起。 在上述增强复合管中，上述砂材或粒状无机材料的粒子直径至少有大径和小径两 种。 另外，在上述增强复合管中，上述内面树脂浸渍补强材层及上述外面树脂浸渍补 强材层的至少任一个具有沿圆周方向具有长度方向的圆周方向增强材料与叠层于上述圆 周方向增强材料且沿管轴方向具有长度方向的管轴方向增强材料。 另外，本发明更提出一种一种增强复合管的制造装置，其在旋转驱动的芯型上形 成内面树脂浸渍补强材层、包含砂材或粒状无机材料以及树脂的层、外面树脂浸渍补强材 层。上述增强复合管的制造装置包括管体旋转机构、压縮整形装置以及移动装置。管体旋 转机构，其旋转驱动上述芯型。压縮整形装置，对在上述砂材或粒状无机材料中混合有树脂 的混合物的厚度方向尺寸和宽度方向加以限制，以成形带状树脂砂浆体。移动装置，使上述 带状树脂砂浆体沿着上述芯型的管轴方向移动。其中上述压縮整形装置包括辊，其挟持上述砂材或粒状无机材料中混合有树脂的混合物，并且成形为厚度大致均匀；隔板构件，对在 上述砂材或粒状无机材料中混合有树脂的混合物的宽度方向尺寸进行限制。上述增强复合 管的制造装置构成为将上述带状树脂砂浆体以螺旋状巻绕在上述内面树脂浸渍补强材层 的外面，形成包含上述砂材或粒状无机材料以及树脂的树脂砂浆层。 本发明的增强复合管中，所述树脂砂浆层通过将一根长条平板状成形的带状树脂 砂浆体进行螺旋状巻绕而获得。 因此，通过预先压縮整形，将带状树脂砂浆体的厚度方向尺寸整形为固定的厚度， 从而很容易地使树脂砂浆层的厚度方向尺寸得到固定。 另外，在上述压縮整形的过程中，带状树脂砂浆体经充分脱气后于上述芯材的轴 方向上互相邻接并且作螺旋状巻绕，从而形成上述树脂砂浆层，因此减少混入气泡的比率， 进而获得预期的水密性及强度。 其次，对于预先进行压縮整形而获得的带状树脂砂浆体而言，更易于提高相对于 树脂液的粒状材料的使用比率。因此，通过减少树脂材料的比率而可低成本的制造。
而且，即使在成形带状树脂砂浆体时树脂液的量较少，由于粒状材料的外表面被 大致均匀包覆程度的浸渍成为可能，因此在进行压縮时，仍可获得充足的粘着力。
因此，不必有象传统的那样在生产过程中有树脂液流出之虞。 另外，本发明的增强复合管，通过将上述带状树脂砂浆体中位于上述树脂砂浆层 侧边缘部分的外端边缘与上述芯材的外端边缘位置相一致成形而得到。 因此，在该芯材的外端边缘附近，不会有带状树脂砂浆体多余部分存在的情况，故 可减少修整等后期工序的作业量。 进而，本发明的增强复合管，通过使上述粒状材料的粒子直径不均等，从而减少该
粒状材料间的间隙量，进而减少相对于该粒状材料的上述树脂液的比率。 因此，可进一步降低制造成本。 另外，本发明的增强复合管，上述粒状材料的粒子直径至少为大径和小径两种。
例如此处的大径的粒状材料的粒子直径约为20至40目，而小径的粒状材料的粒 子直径约为小于等于100目。 因此，小径的粒状材料会钻入到大径的粒状材料之间所形成的粒子间空隙中，大 小粒子随树脂液的硬化而互相粘着。 由此，可进一步减少上述树脂相对于该粒状材料的比率，降低制造成本。 再次，如本发明的增强复合管中，在芯材或上述树脂砂浆层更外表面侧形成的外
层部中，具有由沿圆周方向具有长度方向的圆周方向增强材料与沿管轴方向具有长度方向
的管轴方向增强材料进行叠层成形的增强层。 因此，由于上述树脂砂浆层受到该增强层的包覆，故而可防止粒状材料脱落，同时 抑制形状变形。 并且，在此增强层中，除沿圆周方向具有长度方向的圆周方向增强材料以外，叠层 有沿管轴方向具有长度方向管轴方向增强材料，因此在提高管径方向的耐应力的同时，也 能提高管轴方向的耐弯曲应力。 另外，本发明的增强复合管中，上述圆周方向增强材料或管轴方向增强材料经过 树脂液浸渍处理。
例如，通过將上述增强材料与上述树脂砂浆层树脂相同系统的树脂液浸渍处理， 待其硬化后，该树脂砂浆层将与此增强层呈现为层状并成形为一体。 因此，本发明提供的增强复合管，在进一步提高强度的同时，可通过对获得预望强 度所需的层数进行叠层、不需要其它用于固定增强材料的材料，且可根据不同的用途来赋 予其适当强度。 进而，本发明的增强复合管，其中的上述树脂砂浆层，具有含经树脂液浸渍过的短 条状增强材料的薄壁层和含将经树脂液浸渍过的粒状材料进行压縮后成形得到的树脂混 凝土层。 例如，也可将上述薄壁层与树脂混凝土层交替进行多层叠层，而构成树脂砂浆层。
如此构成的树脂砂浆层，由于在管壁上可得到预期的强度，故无需其它的增强材 料、甚至可减少增强材料用量，从而抑制生产成本的上升。 最后，本发明的增强复合管的制造装置中，设有上述管体驱动机构，上述芯材可在 该管体驱动机构上自由安卸，通过旋转驱动该芯材来巻绕上述树脂砂浆层及外层部。
因此，如果将混入气泡的比率减少后的带状树脂砂浆体巻绕在上述树脂层上、并 再进一步巻绕上上述外层部的话，则可提高供料粒子的相对比率使其厚度均匀，从而低成 本获得具有预期的水密性及强度的增强复合管。


图1为表示本发明的最佳具体实施例1的增强复合管的增强层上面巻绕上树脂砂 浆层后的侧面示意图。 图2为具体实施例1的增强复合管及该增强复合管的制造装置的管径方向的剖面 图。 图3为具体实施例1的增强复合管的图2中位置A处的部分剖面放大斜视图。
图4为具体实施例1的增强复合管及此增强复合管的制造装置中说明增强复合管 的制造装置结构的斜视模式图。 图5为具体实施例1的增强复合管中，(a)是说明粒子直径中等的砂材单体在与 树脂液的混合时的比率的模式图，(b)是说明粒子直径较大的砂材及粒子直径较小的砂材 进行混合后与树脂液混合时的比率的模式图。 图6为本发明的最佳具体实施例2的增强复合管的图2中位置A处的部分剖面放 大立体图。 图7为说明具体实施例2的增强复合管的制造装置的全体结构的俯视图。
图8为说明具体实施例2的增强复合管的制造装置的全体结构的侧视图。
图9为说明传统的增强复合管的制造装置的全体结构的斜视图。
图10为说明传统的增强复合管的主要结构部分的剖面图。
具体实施例方式
其次，根据附图，对用以实施此发明的最佳实施方式的增强复合管及此增强复合 管的制造装置加以说明。 图1至图8表示此发明的实施方式的增强复合管21及此增强复合管21的制造装
6置。 首先，从结构上加以说明，此实施方式的增强复合管21，如图2及图3所示主要构 成如下，其大致圆筒状的管材主体的壁面部位包括于面内外方向(直径方向)大致中间部 位的树脂砂浆层22 ;内、外面FRP层23、23，其作为增强层位于此树脂砂浆层22的内、外侧 面以及包覆此内、外面FRP层23、23的作为芯材的内面保护层24及形成最外层的外面保护 层25。 其中，上述树脂砂浆层22是通过将砂材浸流有树脂液，并进行压縮成形处理，而 后使一根形成为长条平板状的带状树脂砂浆体26，如图4所示，在依次巻绕有上述内面保 护层24及内面FRP层23的制造装置30的芯棒31上，于呈圆筒状的上述内面保护层24的
管轴方向上分别相邻接并且巻绕为螺旋状，而成形为厚度大致均匀的筒状。
实施例1 对图1至图5所示的此实施例1的增强复合管21的结构加以说明，在上述带状树 脂砂浆体26中，位于上述树脂砂浆层22侧边缘的部分的外端边缘26a、26a，通过逐步减少 宽度方向的尺寸W，使其与上述内面保护层24的外端边缘位置24a —致，而成形此增强复合 管21。 因此，此增强复合管21构成为，通过从上述内面保护层24及内面FRP层23之上， 将此带状树脂砂浆体26巻绕为螺旋状，而使边缘26a、26a在增强复合管21的管轴方向上， 整齐巻绕在整个圆周区域内一致。 另外，此实施例1的增强复合管21中，使用热硬化性树脂液作为树脂液27。至于 此热硬化性树脂液，例如可列举不饱和聚酯树脂液、环氧树脂液、乙烯基酯树脂液等。
用于此实施例1的上述不饱和聚酯树脂液与以下物质的相溶性良好苯乙烯单 体、乙烯基甲苯、邻苯二甲酸二烯丙酯、丙烯酸系单体、过氧化物类、硅烷系物质、异氰酸盐 类等交联剂、硬化剂、及反应性物质等。 进而，此实施例1中使用砂材作为粒状材料。另外，也可使用碳酸钙、粘土等无机 材料、无机或有机中空体、及根据需要将玻璃纤维或化学纤维等制成形状较短的材料等，代 替砂材或与砂材混合使用。 并且，通过使此砂材的粒子直径为不均等，以减少这些砂材之间的间隙量而使上 述树脂液对砂材的比率减少。 S卩，作为比较图如图5(a)所示，如果60目左右中等粒子直径的砂材28、28单体时
的树脂液27的混合比率为约22%，则此实施例1中，如图5(b)所示，将粒子直径较大的粒
状物质，即20至40目左右的砂材29a、29a，与粒子直径较小的粒状物质，即100目以下的砂
材29b、29b加以混合后的树脂液27的混合比率，约为13%，有所降低。 另外，此实施例l中，上述内、外面FRP层23、23，呈现如下构造为分别沿圆周方
向具有长度方向的圆周方向增强材料23a、23a，与沿管轴方向具有长度方向的管轴方向增
强材料23b相互叠层的三层构造。 这些上述圆周方向增强材料23a、23a与管轴方向增强材料23b中，浸渍有与用于 上述树脂砂浆层22的树脂液相同的不饱和聚酯树脂液，并成为一体，并且呈现出包覆上述 树脂砂浆层22的内、外侧面的层状。 其次，对制造此实施例1的上述增强复合管21的制造装置30的结构加以说明。
此实施例1的制造装置30中，设有芯棒31 ，其呈圆柱状，并且于周围可自由装卸地安装上述内面保护层24。 此芯棒31通过图中省略的管体驱动机构，以轴a为旋转中心，而被旋转驱动，将内、外面FRP层23、23、树脂砂浆层22及外面保护层25巻绕在上述内面保护层24，由此形成此芯棒31的外表面。 另外，此实施例1的制造装置30中，设有送出机构33，其送出上述带状树脂砂桨体26，并将其巻绕在内面FRP层23上。 并且，此送出机构33中，设有搅拌装置34，其在供给上述粒子直径较大的砂材29a、29a与上述较小粒子直径的砂材29b、29b时，预先供给不饱和聚酯树脂液、及与此不饱和聚酯树脂液具有相溶性的苯乙烯单体等，并加以搅拌，以此将上述不饱和聚酯树脂液等树脂液涂层到这些砂材29a、29b的表面。 另外，此送出机构33中，设有横向移动装置35，其在形成上述树脂砂浆层22时，移动上述带状树脂砂浆体26于管轴方向相对上述芯棒31的相对位置，从而可在上述内面FRP层23上巻绕为螺旋状。而且，在图4中，以箭头模式性表示横向移动装置35的移动方向。 进而，此送出机构33中，设有压縮整形装置36，其通过对上述砂材29a、29b及树脂液27进行压縮整形处理，而使其成形为长平板状的带状树脂砂浆体26并送出。
此实施例1的压縮整形装置36中，设有一对前、后辊构件37、38，其通过自面内、外方向两侧旋转而压縮，而调整带状树脂砂浆体26的厚度方向尺寸。 另外，此实施例1的压縮整形装置36中，设有一对隔板构件42、43，其通过左、右致动器装置40、41的沿管轴方向的驱动，改变间隔尺寸b，由此调节上述一对前、后辊构件37、38间所送出的带状树脂砂浆体26的宽度方向尺寸W。 其次，对此实施例1的增强复合管21的制造装置30的作用，按照制造工序加以说明。 此实施例1的制造装置30中，首先上述芯棒31通过管体驱动机构32旋转驱动，
并且自巻绕于外表面的脱模件的上面供给作为上述热硬化性树脂的不饱和聚酯树脂液，由
此巻绕这些浸渍有不饱和聚酯树脂液的玻璃纤维粗纱等，并形成作为上述芯材的内面保护
层24。并且，于图4中，以箭头模式性表示管体驱动机构32的旋转驱动方向。 自此内面保护层24上，将上述圆周方向增强材料23a、23a与沿管轴方向具有长度
方向的管轴方向增强材料23b，交替进行叠层，形成内面FRP层23。 并且，上述送出机构33通过上述压縮整形装置36，预先对构成中空管状的树脂砂浆层22的带状树脂砂浆体26进行压縮整形。 S卩，于此送出装置33的搅拌装置34中，当供给上述粒子直径较大的砂材29a、29a与上述粒子直径较小的砂材29b、29b时，预先供给不饱和聚酯树脂液及与此不饱和聚酯树脂液具有相溶性的苯乙烯单体等，并通过内部螺旋状物加以搅拌。 因此，于此搅拌装置34内，将上述不饱和聚酯树脂液等树脂液毫无遗漏地涂层在这些砂材29a、29b的表面上，故相互的粘着性得到提高。 其次，将这些表面上涂层过树脂液27的砂材29a、29b送至上述压縮整形装置36，作为一根形成为长平板状的带状树脂砂浆体26，进行压縮整形，并且送出以使其附着在上述内面FRP层23的外表面。 上述送出机构33，通过上述横向移动装置35，在送出带状树脂砂浆体26的同时， 相对于上述芯棒31移动其在管轴a方向上的相对位置。 因此，如图1所示，上述带状树脂砂浆体26在上述内面FRP层23上巻绕为螺旋状， 形成整个圆周区域厚度大致均匀的上述树脂砂浆层22。 此实施例1中，由于由上述压縮整形装置36的一对前、后辊构件37、38来调整带 状树脂砂浆体26的厚度方向的尺寸dl，因此可易于使树脂砂浆层22的厚度方向的尺寸d2 为一定。 另外，通过上述压縮整形进行了充分脱气的带状树脂砂浆体26在上述芯材的管 轴方向上分别相邻接并且巻绕成螺旋状，而形成上述树脂砂浆层22。 因此，上述树脂砂浆层22内气泡混入的比率减少，故可获得所期望的水密性与强度。 进而，此实施例1中，预先通过上述送出机构33的压縮整形装置36进行上述压縮 整形处理前，如图5 (b)所示，通过搅拌装置34，粒子直径较小的砂材29b、29b进入到由粒子 直径较大的砂材29a、29a形成的粒子间空隙内，具有大、小粒子直径的各砂材29a、29b之间 被少量树脂液浸渍而变得可粘着。 因此，通过树脂液27而整形的形状，可易于使保持为带状的带状树脂砂浆体26中 的粒状材料的比率提高。因此，通过减少树脂材料的比率，可抑制原材料费的上涨，故可低 成本进行制造。 并且，将带状树脂砂浆体26成形时，即使树脂液的量仅为少量，在进行压縮时，由 于可使粒状材料的外表面大致均匀包覆地被浸渍，因此可获得足够的粘着力。
因此，不必担心象以前那样在生产过程中出现树脂液流出的现象。
此实施例1中，由上述树脂砂浆层22的外表面上，将上述圆周方向增强材料23a、 23a与沿管轴方向具有长度方向的管轴方向增强材料23b交替叠层，而形成外面FRP层23。
并且，从此外面FRP层23上，通过供给作为上述热硬化性树脂的不饱和聚酯树脂 液，而将浸渍有这些不饱和聚酯树脂液的玻璃纤维粗纱等加以巻绕，在形成上述外面保护 层25后，使此管状体经过加热炉中加热硬化。 进而，使此管状体脱离上述芯棒31，并以指定长度进行切断，由此制造出增强复合 管21。 在连续形成上述增强复合管21的情况下，使如上所述形成为筒状的筒状体，脱离 上述芯棒31并以指定长度方向的尺寸加以切断，由此可获得所期望长度的增强复合管21、 21。 此实施例1的送出机构33中，通过左、右致动器装置40、41的沿管轴方向的驱动， 而使一对隔板构件42、43的间隔尺寸b可改变，故可自由设定从上述一对前、后辊构件37、 38间所送出的带状树脂砂浆体26的宽度方向尺寸W。 因此，在一根一根制造增强复合管21的批式制造装置中，在上述送出机构33位于 管状体的两端边缘附近的状态下，以将上述送出的带状树脂砂浆体26的宽度方向尺寸W逐 步变窄的方式，驱动上述左右致动器装置40、41，而使隔板构件42、43的间隔可改变。
因此，上述树脂砂浆层22位于增强复合管21两侧边缘的部分的外端边缘，与上述内、外面FRP层23、23及内、外面保护层24、25的外端边缘位置一致而成形。 因此，在管状体外端边缘附近的带状树脂砂浆体26中，不会产生多余部分，因而
可减少整修等后期工序的作业量，因此适合用于上述批式制造装置中。 如此，所制造的增强复合管21中，通过使上述砂材29a、29b的粒子直径不均等，减
少砂材29a、29b之间的间隙量，而使上述树脂材料对砂材29a、29b的比率减少。 由此，可更低成本进行制造。 另外，此实施例1中，用作上述粒状材料的两种砂材29a、29b，使用粒子直径较大及粒子直径较小的不同粒子直径的材料。 此处，例如作为粒子直径较大的粒状材料的粒子直径，约为20至40目，而作为粒子直径较小的粒状材料的粒子直径，约为小于等于100目。 由此，可进一步减少上述树脂材料对这些砂材29a、29b的比率，故可低成本进行制造。 进而，此实施例1中，如图3所示，在上述树脂砂浆层22的内、外层中，设有内、外面FRP层23、23。 这些内、外面FRP层23、23中，构成有增强层，该增强层由沿圆周方向具有长度方向的圆周方向增强材料23a、23a，与沿管轴方向具有长度方向的管轴方向增强材料23b叠层而成。 因此，由于上述树脂砂浆层22被这些增强层包覆，故而可防止粒状材料的掉落，并可抑制形状变形。 而且，增强层中，除沿圆周方向具有长度方向的圆周方向增强材料23a以外，由于也叠层有沿管轴方向具有长度方向的管轴方向增强材料23b，因此管径方向的耐应力得到提高，并且可使管轴方向的耐弯曲应力提高。 另外，此实施例1的上述圆周方向增强材料23a或管轴方向增强材料23b中浸渍有不饱和聚酯树脂液。 通过灌注与上述树脂砂浆层22的不饱和聚酯树脂液同系统的树脂即不饱和聚酯树脂液，而在硬化后，使上述树脂砂浆层22与各内、外面FRP层23、23叠层成层状并且形成为一体。 因此，强度将进一步提高，并且通过对获得所期望强度的层数进行叠层，因而无需其它固定增强材料的材料等，可根据用途赋予合适的强度。 并且，此实施例1的制造装置30中，將上述芯材可自由装卸的安装在芯棒31上，并且使用管体驱动机构32使芯材与芯棒31 —并被旋转驱动，由此巻绕上述树脂砂浆层22及内、外层部。 因此，为了形成上述树脂砂浆层22，如果巻绕气泡混入比率减少的带状树脂砂浆体26，进而从此树脂砂浆层22上面巻绕上述外面FRP层23及外面保护层25的话，则可低
成本的获得具有良好水密性与强度，且使所供给的粒子比率提高、厚度均匀的增强复合管。
[实施例2] 图6至图8表示本发明实施例2的增强复合管121及此增强复合管121的制造装置130。 并且，与上述实施方式及实施例1相同或均等的部分，附以相同符号加以说明。
109/10页 首先，对此实施例2的增强复合管121的结构，使用图6加以说明，此增强复合管 121的树脂砂浆层122中，于粒状材料中灌注过树脂并经过压縮成形处理而成的树脂混凝 土层122a的内、外两侧面，设有作为增强层的薄壁层123、123。 此薄壁层123U23是将不饱和聚酯树脂液、环氧树脂液灌注到短条状的玻璃纤维
粗纱等，如玻璃纤维、碳纤维、天然纤维、金属纤维、金属线、石绵丝、石英纤维、及其它化学
合成纤维等或此等的混合物中，并使之与上述树脂砂浆层122硬化为一体。 另外，此实施例2的内侧的薄壁层123与内面保护层24之间，设有缓和冲击等的
缓冲层124。 其次，对此实施例2的增强复合管121的制造装置130的结构，使用图7及图8加 以说明。 此实施例2的增强复合管121的制造装置130中，作为上述芯棒31，设有巻绕于外 周表面的无端钢带31a。 此实施例2的钢带31a构成为旋转于圆周方向，并移动于轴向上，而此芯棒31构 成为在旋转1周的期间，使钢带31a向轴向移动宽度H3部分。 另外，送出机构133的压縮整形装置136中设有按压辊构件137，其配设为对上述 芯棒31的外周表面留出固定间隔，并与轴向平行且可自由旋转，其构成为与上述芯棒31之 间可夹入从上述搅拌装置34流下的粒子直径较大的砂材29a、粒子直径较小的砂材29b、及 树脂液27的混合物，以进行压縮整形。 进而，此送出机构133的压縮整形装置136中，设有结构大致与上述实施例1的 左、右隔板构件42、43相同的左、右制动构件142、 143。 并且在由这些芯棒31、按压辊构件137及左、右制动构件142、143所包围的凹处， 形成有暂时存积为上述粒子直径较大的砂材29a、粒子直径较小的砂材29b及树脂液27的 混合物的树脂砂浆的砂浆存积部145。 并且，此实施例2中，构成如下，使从设为可自由转动的包覆辊构件138所送出的 包覆材料139接触于上述按压辊构件137的上方部，同时包覆所形成的树脂砂浆层122的 外侧，因而有效防止树脂砂浆层122的形状变形或落下，并且从上述芯棒31通过包覆材料 139传送旋转驱动上述按压辊构件137的驱动力。 其次，对此实施例2的增强复合管121及增强复合管121的制造装置130的作用 效果加以说明。 此实施例2中，经过上述搅拌装置34搅拌的粒子直径较大的砂材29a、粒子直径较 小的砂材29b及树脂液27的混合物，流入到上述砂浆存积部145，并被夹入到压縮整形装 置136的按压辊构件137与上述芯棒31之间，并从经过预先巻绕的上述薄壁层123上，将 具有固定的厚度方向尺寸的上述带状树脂砂浆体26压縮整形为固定形状，同时进行按压， 而巻绕于外表面。 进而，在如此形成的上述树脂混凝土层122a的外侧，进一步巻绕具有浸渍过树脂 的短条状的增强材料的薄壁层123。 这些树脂混凝土层122a及内、外面的薄壁层123，灌注有相同的不饱和聚酯树脂 液等，故而硬化后，形成为一体，能达到所期望的强度。 例如，也可将这些薄壁层123与树脂混凝土层122a交替进行叠层，而构成多层结构的树脂砂浆层122。 由此形成的实施例2的树脂砂浆层122，由于管壁具有所期望的强度，故而无需另
外的增强材料，或可减少增强材料，使生产成本的上涨得到抑制。 其它的结构及作用效果，因与上述实施例1大致相同，故而省略说明。 以上参照附图对本发明的实施方式进行了详细说明，而具体的结构，并非仅限于
此实施方式，不脱离本发明宗旨的设计性变更仍包含于本发明中。 S卩，上述实施例1中，使用砂材作为粒状材料，但并非特别限定于此，只要在其中，例如，、粒状石英、各种中空填充剂、或此等材料与碳酸钙的混合物等中浸渍树脂液粘土，并通过硬化形成树脂砂浆层的话，任何种类粒状材料也都可以。 另外，至于此粒状材料的粒子直径，在上述实施例1中是将粒子直径较大的粒状物质即约20至40目左右的砂材29a、29a及粒子直径较小的粒状物质即小于等于100目的砂材29b、29b加以混合使用，但并非特别限定于此，也可将如3种以上粒子直径相异的砂材加以混合使用等，将复数种类的粒状物质加以混合使用也可，而砂材等的种类、形状、数量及混合比率，并无特别限制。 进而，上述实施例1中，通过上述送出机构33送出时，使压縮整形装置36的隔板构件42、43的间隔b可变化，并将所送出的带状树脂砂浆体26的宽度方向尺寸W逐步变窄，由此，使位于上述树脂砂浆层22的增强复合管21的两侧边缘的部分的外端边缘与上述内、外面FRP层23、23及内、外面保护层24、25的外端边缘位置一致而成形，但并非特别限定于此，也可在巻绕后，沿着内、外面FRP层23、23及内、外面保护层24，25的外端边缘位置，切割上述带状树脂砂浆体26的位于上述树脂砂浆层22的侧边缘的部分的外端边缘而使之成形，当然，位于此树脂砂浆层22的侧边缘的部分，在并不影响强度的设计性变更范围内，树脂砂浆层22的厚度也可变薄。 并且，上述实施例1及实施例2中，上述树脂砂浆层22、 122形成为单层，但并非特别限定于此，也可具有如两层以上的复数层，并构成增强复合管的管壁。此时，也可使作为与上述内、外面FRP层23、23具有相同结构的增强层的FRP层，或上述薄壁层123插入于树脂砂浆层22、22之间。
权利要求
一种增强复合管，其特征在于包括内面树脂浸渍补强材层，将浸渍有树脂的纤维加以卷绕而形成；树脂砂浆层，利用在砂材或粒状无机材料中混合有树脂的混合物，在厚度方向尺寸与宽度方向尺寸受到限制而成形带状树脂砂浆体，并将该带状树脂砂浆体以螺旋状卷绕在上述内面树脂浸渍补强材层的外面而形成；以及外面树脂浸渍补强材层，在上述树脂砂浆层的外面卷绕浸渍有树脂的纤维而形成，其中上述内面树脂浸渍补强材层、上述树脂砂浆层与上述外面树脂浸渍补强材层叠层在一起。
2. 根据权利要求1所述的增强复合管，其特征在于上述砂材或粒状无机材料的粒子 直径至少有大径和小径两种。
3. 根据权利要求1所述的增强复合管，其特征在于上述内面树脂浸渍补强材层及上 述外面树脂浸渍补强材层的至少任一个具有沿圆周方向具有长度方向的圆周方向增强材 料与叠层于上述圆周方向增强材料且沿管轴方向具有长度方向的管轴方向增强材料。
4. 一种增强复合管的制造装置，其在旋转驱动的芯型上形成内面树脂浸渍补强材层、 包含砂材或粒状无机材料以及树脂的层、外面树脂浸渍补强材层，其特征在于上述增强复 合管的制造装置包括管体旋转机构，其旋转驱动上述芯型；压縮整形装置，对在上述砂材或粒状无机材料中混合有树脂的混合物的厚度方向尺寸 和宽度方向加以限制，以成形带状树脂砂浆体；以及移动装置，使上述带状树脂砂浆体沿着上述芯型的管轴方向移动，其中上述压縮整形装置包括辊，其挟持上述砂材或粒状无机材料中混合有树脂的混 合物，并且成形为厚度大致均匀；隔板构件，对在上述砂材或粒状无机材料中混合有树脂的 混合物的宽度方向尺寸进行限制，上述增强复合管的制造装置构成为将上述带状树脂砂浆体以螺旋状巻绕在上述内面 树脂浸渍补强材层的外面，形成包含上述砂材或粒状无机材料以及树脂的树脂砂浆层。
全文摘要
本发明是提供一种厚度均匀的增强复合管及该增强复合管的制造装置。增强复合管，包括内面树脂浸渍补强材层，将浸渍有树脂的纤维加以卷绕而形成；树脂砂浆层，利用在砂材或粒状无机材料中混合有树脂的混合物，在厚度方向尺寸与宽度方向尺寸受到限制而成形带状树脂砂浆体，并将该带状树脂砂浆体以螺旋状卷绕在上述内面树脂浸渍补强材层的外面而形成；以及外面树脂浸渍补强材层，在上述树脂砂浆层的外面卷绕浸渍有树脂的纤维而形成。其中上述内面树脂浸渍补强材层、上述树脂砂浆层与上述外面树脂浸渍补强材层叠层在一起。
文档编号B32B27/12GK101694252SQ200910179810
公开日2010年4月14日 申请日期2005年9月29日 优先权日2005年9月29日
发明者井上毅, 伊藤义一, 吉井孝育, 木下庸泰, 藤木康雄 申请人:积水化学工业株式会社;