充气式护舷材的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种使用时直径能够比不使用时例如保管、搬运时大幅增大的充气式护舷材。躯干部(2)通过在内层橡胶(4)与外层橡胶(7)之间叠层多个增强层(5)而构成，叠层后相邻的两个增强层(5)之间的帘线(6a)、(6b)交叉，与管轴方向成规定的帘线角度A地配置，在各增强层(5)之间插入设置中间橡胶层(8)，同时在未膨胀的中立状态下中间橡胶层(8)的厚度设定为1mm～5mm，并且帘线角度A设定为15°～45°，从而当将空气填充至护舷材(1)的内部并使其达到规定的内压时，中间橡胶层(8)发生剪切变形，帘线角度A增大至静止角左右，躯干部(2)增大、膨胀。
【专利说明】充气式护舷材
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种充气式护舷材，更详细地说，涉及一种使用时直径能够比不使用时例如保管、搬运时大幅增大的充气式护舷材。
【背景技术】
[0002]充气式护舷材在例如在邻接的两艘船之间输送原油等的情况下，设置在船体之间，防止船体相互接触。或者设置在岸壁等处，防止岸壁等与船体发生接触。近年来，随着船体的大型化以及严酷的海洋气象条件下的货物装卸作业的增加，人们要求具有优异的缓冲性能的大型(大直径)充气式护舷材。
[0003]充气式护舷材一般在圆筒状躯干部的两端具有碗状的镜体部，躯干部通过在内层橡胶与外层橡胶之间叠层多个增强层而构成。该增强层是将多条帘线平行拉齐而形成的帘线层，该帘线与管轴方向成规定的帘线角度地配置。叠层后相邻的两个增强层之间的帘线交叉地配置(例如参照专利文献1、2)。以往，帘线角度在未膨胀的中立状态下设定为静止角左右(54°?55° )，因此即使将空气填充到充气式护舷材的内部使其达到规定的内压，其大小(长度和外径)也没有太大变化。
[0004]于是，如果为了改善缓冲性能而只是简单地将充气式护舷材大型化，则在不使用时例如保管、搬运、设置时的可操作性会显著降低。具体地说，就是需要更大的空间来保管充气式护舷材。而且，搬运至设置场所时需要使用大型搬运船，吊起时也需要使用大型起重装置等。此外，由于搬运、设置等时难以使其移动，所以需要花费很多的劳力。因此，人们期望一种在不使用时体积较小，而在使用时直径尽可能增大的充气式护舷材。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]【专利文献I】日本专利特开平5-286053号公报
[0008]【专利文献2】日本专利特开2003-129446号公报发明概要
[0009]发明拟解决的问题
[0010]本发明的目的在于提供一种使用时直径能够比不使用时例如保管、搬运时大幅增大的充气式护舷材。
[0011]解决问题的手段
[0012]为达成上述目的，本发明的充气式护舷材，其在圆筒状的躯干部的两端具有镜体部，所述躯干部通过在内层橡胶与外层橡胶之间叠层多个增强层而构成，所述增强层是将多条帘线平行拉齐而形成的帘线层，叠层后相邻的两个增强层之间的帘线交叉且与管轴方向成规定的帘线角度地配置，其特征在于，在各增强层之间插入设置有中间橡胶层，在未膨胀的中立状态下所述中间橡胶层的厚度设定为Imm?5mm,所述帘线角度设定为15°?45。。
[0013]发明效果
[0014]根据本发明，由于在各增强层之间插入设置有在未膨胀的中立状态下厚度为Imm?5mm的中间橡胶层，并且叠层后相邻的两个增强层之间的帘线交叉且与管轴方向成15°?45°的帘线角度地配置，因此当向护舷材内填充空气使其达到规定的内压时，帘线角度会逐渐增大至稳定的静止角。此时，由于各中间橡胶层会发生剪切变形，因此帘线角度会平稳地增大至静止角左右。因此，护舷材在不使用时体积较小，而在使用时躯干部的直径又能够大幅增大并膨胀。另外，如果中立状态下中间橡胶层的橡胶厚度小于1_，则膨胀时层间的剪切力会变得过大，容易产生不良影响如耐久性降低、层间剥离等。
[0015]此处，如果所述中间橡胶层的橡胶的100%模量为0.5MPa?5.0MPa，则能够稳定地充分扩大躯干部的直径。
[0016]此外，如果所述中间橡胶层的橡胶的100%模量小于0.5MPa，则需要花费时间来使躯干部收缩使直径缩小，有时甚至无法恢复到原来的直径。另外，如果超过5.0MPa，则在膨胀时中间橡胶层的剪切力增大，变得难以变形，从而难以使躯干部的直径充分增大。
[0017]也可以采用在未膨胀的中立状态下越是靠外周侧的所述中间橡胶层，中间橡胶层的厚度越厚的规格。躯干部膨胀时，有时越靠外侧的中间橡胶层，所需剪切变形越大，因此如果采用该规格，则有利于防止在部分中间橡胶层上产生过大的负荷。
[0018]此外，未膨胀的中立状态下，所述躯干部的外径为例如3m?5m左右。若为这种程度的外径，则在不使用时例如保管、搬运时，能够比较容易地操作。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是在侧视图上部分剖开来举例说明未膨胀状态下的本发明的充气式护舷材的躯干部增强层的状态的图。
[0020]图2是以主视图举例说明图1的充气式护舷材的镜体部的增强层的状态的图。
[0021]图3是图1的充气式护舷材的躯干部的局部放大剖面图。
[0022]图4是在侧视图上部分剖开来举例说明膨胀状态下的图1的充气式护舷材的躯干部的增强层的状态的图。
【具体实施方式】
[0023]下面，根据图示的实施方式说明本发明的充气式护舷材。
[0024]如图1?图3所示，本发明的充气式护舷材1(以下，简称护舷材I)在圆筒状的躯干部2的两端具备碗状的镜体部3。该实施方式中，在一侧的镜体部3上设有金属盖部9，但有时也会在两侧的镜体部3上加以设置。
[0025]躯干部2通过在内层橡胶4与外层橡胶7之间叠层多个增强层5而构成。该实施方式中，叠层有6层增强层5 (5a?5f)。增强层5的叠层数为例如6?12左右。在各增强层5之间插入设置有中间橡胶层8 (8a?Se)。
[0026]各增强层8是将多条帘线6a^b)平行拉齐而形成的帘线层。叠层后相邻的两个增强层5之间的帘线6a、6b交叉，与躯干部2的管轴方向(管轴心CL)成规定的帘线角度A地配置。也就是说，内周侧第I层的增强层5a、第3层的增强层5c以及第5层的增强层5e的帘线角度A朝向同一方向，内周侧第2层的增强层5b、第4层的增强层5d以及第6层的增强层5f的帘线角度A朝向同一方向，并且该帘线角度A与增强层5a、5c、5e的方向相反。另外，帘线角度A也可以在多个增强层5之间存在差异，可根据规格如增强层5的叠层数、下述帘线6a、6b、中间橡胶层8以及躯干部2的外径等进行适当设定。
[0027]作为帘线6a、6b，使用钢丝帘线或有机纤维帘线等。帘线6a、6b的外径为例如0.5mm ?1.5mm 左右。
[0028]镜体部3通过在内层橡胶4与外层橡胶7之间叠层多个增强层而构成。由放射状延伸设置的帘线6c形成的增强层(帘线层)与由向圆周方向延伸设置的帘线6d形成的增强层(帘线层)交替叠层。帘线6c、6d的规格与躯干部2的增强层5的帘线6a、6b基本相同。
[0029]本发明中，在未使护舷材I膨胀的中立状态下，中间橡胶层8的厚度设定为Imm?5mm，帘线角度A设定为15°?45°。未膨胀的中立状态是指如下一种状态:在帘线6a、6b上实质上未产生张力，虽然在护舷材I的内部注入有空气，但其内压仅比大气压略高(例如1kPa)，躯干部2保持圆筒状的形态，镜体部3保持碗状的形态。
[0030]以往的充气式护舷材中，在半径方向上相邻的两个增强层之间，仅插入有用来粘合两者的极薄的粘合橡胶。本发明中，除了粘合橡胶以外，特别插入了中间橡胶层8。作为形成中间橡胶层8的橡胶，例如可使用天然橡胶、丁基橡胶、丁苯橡胶、以及丁腈橡胶等。
[0031]作为形成内层橡胶4的橡胶，例如可使用天然橡胶、丁基橡胶、丁苯橡胶、以及丁腈橡胶等。作为形成外层橡胶7的橡胶，例如可使用天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、以及乙丙橡胶等。在未使护舷材I膨胀的中立状态下，内层橡胶4的厚度为例如2_?5_左右，外层橡胶7的厚度为例如3mm?12mm左右。
[0032]护舷材I在不使用时例如保管、搬运、设置时，内压设为例如1kPa左右的低压，使其处于未膨胀的中立状态。或者排出内部的空气，将其折叠。将护舷材I在设置场所实际安装并使用时，经由设置在金属盖部9的气门嘴将空气填充到内部，使其达到规定的内压。规定的内压为例如50kPa?10kPa左右。
[0033]将空气填充入护舷材I的内部并使其达到规定的内压的过程中,各增强层5的帘线6a、6b的帘线角度A会增大至稳定的静止角左右(54°?55° )。此时，中立状态下中间橡胶层8的厚度为1.0mm以上，因此各中间橡胶层8会适度地剪切变形。因此，如图4所示，由于帘线角度A平稳地变化至静止角左右，因此能够在使用时使躯干部2的直径大幅增大，使其膨胀。
[0034]例如，可使躯干部2的外径在使用时达到中立状态时的150%?250%左右。护舷材1(躯干部2)的轴向长度在使用时达到中立状态时的95%?60%左右。
[0035]如果中间橡胶层8的厚度小于1_，则难以在使护舷材I膨胀时使其充分地剪切变形。如果中间橡胶层8的厚度超过5_，则护舷材I的重量会变得过大。
[0036]此外，如果中立状态的帘线角度A小于15°，则将帘线角度A增大至静止角左右时会在中间橡胶层8产生过大的剪切应力，并非优选。如果该帘线角度A超过45°，从中立状态达到规定的内压时的躯干部2的直径扩大程度会变小。换而言之，如果帘线角度A超过45°，则在不使用时，护舷材I的外径不会有多大的减少。
[0037]另外，已发现:即使将未膨胀的中立状态下帘线角度A设为15°?45°，如果中间橡胶层8的厚度小于1mm，则即使达到规定的内压，躯干部2的直径也几乎不增大。也就是说，通过适当设定本发明的护舷材I的在未膨胀的中立状态下的帘线角度A和中间橡胶层8的厚度，能够使其在不使用的中立状态下体积较小，而在使用时躯干部2的直径尽可能地增大。
[0038]因此，能够减小用于保管护舷材I的空间。此外，无需准备大型搬运船或运输车辆来将护舷材I搬运至设置场所，也无需使用大型起重机装置等将其吊起。对护舷材I进行搬运、设置等时，可容易地使其移动，因此能够减轻作业强度。如此，可改善不使用护舷材I时(未膨胀时)的可操作性。
[0039]形成中间橡胶层8的橡胶的100%模量更优选为0.5MPa?5.0MPa0如果中间橡胶层8的100%模量小于0.5MPa，则需要花费时间来使躯干部收缩直径缩小，还时甚至无法恢复到原来的直径。另外，如果超过5.0MPa，则在膨胀时中间橡胶层的剪切力增大而难以变形，从而难以使躯干部的直径充分增大。
[0040]该实施方式中，在未膨胀的中立状态下，所有中间橡胶层8的厚度都相同，但也可以采用越是靠外周侧的中间橡胶层8，中间橡胶层8的厚度越厚的规格。躯干部2膨胀时，有时越是靠外侧的中间橡胶层8，所需的剪切变形越大，因此如果采用该规格，则有利于在使躯干部2膨胀时防止在部分中间橡胶层8产生过大的负荷。
[0041]此外，未膨胀的中立状态下，躯干部2的外径为例如3m?5m左右。若为这种程度的外径，则在不使用时例如保管、搬运时，比较容易地进行操作。
[0042]符号说明
[0043]I充气式护舷材
[0044]2躯干部
[0045]3镜体部
[0046]4内层橡胶
[0047]5、5a、5b、5c、5d、5e、5f 增强层
[0048]6a、6b、6c、6d 帘线
[0049]7外层橡胶
[0050]8、8a、8b、8c、8d、8e 中间橡胶层
[0051]9金属盖部
【权利要求】
1.一种充气式护舷材，其在圆筒状的躯干部的两端具备镜体部，所述躯干部通过在内层橡胶与外层橡胶之间叠层多个增强层而构成，所述增强层是将多条帘线平行拉齐而形成的帘线层，叠层后相邻的两个增强层之间的帘线交叉且与管轴方向成规定的帘线角度地配置，其特征在于:在各增强层之间插入设置有中间橡胶层，在未膨胀的中立状态下所述中间橡胶层的厚度设定为1111111?5111111，所述帘线角度设定为15°?45°。
2.根据权利要求1所述的充气式护舷材，其中所述中间橡胶层的橡胶的100%模量为0.51？8 ?5.01？80
3.根据权利要求1或权利要求2所述的充气式护舷材，其中在未膨胀的中立状态下，越是靠外周侧的中间橡胶层，所述中间橡胶层的厚度越厚。
4.根据权利要求1至权利要求3中任一项所述的充气式护舷材，其中在未膨胀的中立状态下，所述躯干部的外径为3！！！?5！！！。
【文档编号】E02B3/26GK104302841SQ201380022318
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2013年4月24日 优先权日:2012年4月27日
【发明者】山田周, 榊原繁树, 金子理人, 和泉南 申请人:横滨橡胶株式会社