ガラス繊維ストランドの巻き取り装置および巻き取り方法
【課題】複数本のストランドを巻き取りパッケージとする際、巻き取る前に互いにストランドが接触し合体することを抑制するより簡便なストランドの巻き取り装置および巻き取り方法を提供する。
【解決手段】ガラス繊維フィラメント１にアプリケーターロール３で集束剤を塗布したのち、集束シュー４により分割集束して複数本のストランド５とし、回転するバタフライ６のワイヤー部位７に接触させつつ進行方向を所定の周期で変えコレット８に巻取る際、集束シュー４を２段とし、上段集束シュー４Ａは定位置に固定し、回転するバタフライ６のワイヤー部位７にストランド５が接触する際、回転軸方向に往復運動するバタフライ６のストローク動作と同期して、下段集束シュー４Ｂを連動可能とした。
【解決手段】ガラス繊維フィラメント１にアプリケーターロール３で集束剤を塗布したのち、集束シュー４により分割集束して複数本のストランド５とし、回転するバタフライ６のワイヤー部位７に接触させつつ進行方向を所定の周期で変えコレット８に巻取る際、集束シュー４を２段とし、上段集束シュー４Ａは定位置に固定し、回転するバタフライ６のワイヤー部位７にストランド５が接触する際、回転軸方向に往復運動するバタフライ６のストローク動作と同期して、下段集束シュー４Ｂを連動可能とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス繊維ストランドを巻き取ってパッケージを製造する際のガラス繊維ストランドの巻き取り装置および巻き取り方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パッケージは、ガラス溶融窯下のブッシングノズルから突出した多数のガラス繊維フィラメントにアプリケーターで集束剤を塗布したのち、集束シューにより所定本数ずつ分割集束して複数本のガラス繊維ストランド（以下、単にストランドと記載する。）に分糸し、この複数本のストランドを、当該集束シューの下方に設けられたトラバース治具としての回転するバタフライのワイヤー部位に接触させつつ進行方向を所定の周期で変え、回転するコレットに巻き取った後、コレットより抜き取って製造する。
【０００３】
複数本のストランドをコレットに巻き取る際、コレットに対し均一となるよう巻き取るために、集束シューの下方に設けられたトラバース治具としての回転するバタフライのワイヤー部位に接触させつつ、ストランドの進行方向を所定の周期で変えることが行われる。トラバース治具とは、ストランドをコレットに巻き取る際、所定の周期でストランドの巻き位置がコレット上を横断するように往復トラバースさせるための治具である。通常、回転軸にワイヤーを固定した真鍮製のバタフライと呼ばれる治具が用いられ、バタフライの回転軸がコレットの回転軸と平行になるバタフライを往復運動させるストローク動作により、ストランドをコレットに綾掛け状態に巻き取り、パッケージとなす。
【０００４】
通常、これらパッケージは一旦解かれ、解かれたストランドを巻き取り機で巻き取り、円筒状のロービングとする。ロービングには、２００ｋｇ以上の重量があるジャンボロービング、または２０ｋｇ程度の小巻ロービングがあり、ロービングの状態で出荷搬送され、ガラス繊維強化プラスチック（以下、ＧＦＲＰと略する）成型メーカーでバスタブや浄化層等のＧＦＲＰ製品の原料とされる。一般的に、ＧＦＲＰはガラス繊維を不飽和ポリエステル樹脂で固めて成型したもので強度に優れる。特に、ジャンボロービングは、ロービングとする際に巻き取り作業が効率よく、ロービング同士の繋ぎ目が少なく、得られるＧＦＲＰ製品の品質が良い。
【０００５】
複数本のストランドをコレットに巻き取る際の巻取り速度が高速化され、また、ストランドの分糸本数が多くなると、定位置に固定された集束シューから、ワイヤー部位に至るまでの間で分糸されたストランド同士が接触して合体し、太さむらや巻きむらが発生する不具合がある。
【０００６】
特許文献１には、ブッシングのノズルから紡出され、アプリケーターローラでサイジング剤が塗布されたガラスフィラメントを定位置に固定された集束シューにより所定本数ずつ分割集束して複数本のストランドに分糸し、この複数本のストランドを該集束シューの下方に設置されたワイヤートラバース装置を介して巻取り機のコレット上にそれぞれ綾掛けしながら巻き取ってパッケージを製造する装置において、集束シューとワイヤートラバース装置との間に昇降装置を固設し、この昇降装置にプレトラバース装置を、正規位置（下端）と退避位置（上端）との間で昇降可能に装着すると共に、このプレトラバース装置の一部とワイヤートラバース装置の一部とに、プレトラバース装置の正規位置への復帰によりワイヤートラバース装置の一部と係合して同期トラバース運動を可能とし、正規位置から退避位置への移動により、ワイヤートラバース装置の一部から離脱する係合手段を設置したことを特徴とするガラス繊維紡糸トラバース装置が開示される。
【０００７】
特許文献１のトラバース装置によって、プレトラバース装置のトラバース方向への可動部分を軽量小型化し、既設設備への設置を容易化すると共に、パッケージの生産を安定して実施し得るガラス繊維紡糸トラバース装置を提供されたとされる。
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の発明は、正規位置（下端）と退避位置（上端）の間を昇降するプレトラバ−ス装置およびワイヤートラバース装置の一部から離脱する係合手段が必要であり、構造が複雑である。
【特許文献１】特開平８−３０１５１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
複数本のストランドを巻き取りパッケージとする際、巻き取る前にストランドが接触し合体すると、解いた際のストランドに所定の径より太いものが発生し、ストランドの太さにばらつきを生じる。太さにばらつきを生じたストランドを用いたＧＦＲＰ製品の強度が低下するという問題があった。
【００１０】
ＧＦＲＰ製品の製造において、太さにバラツキの生じたストランドを用いると、母材樹脂とストランドの接触面積が小さくなり、ＧＦＲＰ製品の強度が低下する。
【００１１】
ストランドの太さのばらつきは、ガラス溶融窯下のブッシングノズルから突出した多数のガラス繊維フィラメントにアプリケーターで集束剤を塗布したのち、集束シューにより所定本数ずつ分割集束して複数本のストランドに分糸し、この複数本のストランドを当該集束シューの下方に設けられたトラバース治具である回転するバタフライのワイヤー部位に接触させつつ進行方向を所定の周期で変え、回転するコレットに巻取り、パッケージを製造する際、ストランド同士が接触し合体することによって起こる。
【００１２】
本発明は、複数本のストランドを巻き取りパッケージとする際、巻き取る前に互いにストランドが接触し合体することを抑制するより簡便なストランドの巻き取り装置および巻き取り方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
パッケージの製造において、集束シューで４本のストランドに分割し、トラバース治具である回転するバタフライのワイヤー部位に接触させつつ進行方向を所定の周期で変え、ストランドを綾掛け状態に回転するコレットに巻き取る際、４本のストランドが接触することなく巻き取られることが理想である。しかしながら、分割後のストランドが接触し合体して、３本になったり、２本になったりすることで、ストランドの太さにバラツキが生じる。このことをスプリット率として定義すると、４本に分かれている場合は１００％であり、合体し３本になった場合は７５％、合体し２本になった場合は５０％である。
【００１４】
パッケージの製造において、バタフライの回転速度を変えることで、スプリット率が変化し、回転数を速めるほどにスプリット率は低下する。バタフライのワイヤー部位にストランドが接触する際、バタフライの中央部に常にストランド同士が離れた状態で接触することが理想であるが、バタフライの回転が速く、ストランドの動きも速いとストランドはバタフライの中央位置から外れ、互いに接触し合体する。
【００１５】
ストランドが互いに接触し合体することを抑制するには、集束シューを動かして、ストランドが離れた状態で、バタフライの中央位置に常に接触するようにすればよい。しかしながら、集束シューを動かすと、多数のガラス繊維フィラメントにアプリケーターで集束剤を塗布したのち、集束シューにより所定本数ずつ分割集束して複数本のストランドに分糸する際、アプリケーター上をガラス繊維フィラメントが動き集束させにくく、ガラス繊維フィラメントの破断が発生する。
【００１６】
よって、本発明において、集束シューを２段とし、上段集束シューの下方に下段集束シューを設け、上段集束シューは定位置に固定し、下段集束シューは、ストランドが互いに離れた状態で、回転するバタフライの中央のワイヤー部位に常に接触するように、下段集束シューをバタフライのストローク動作と同期して連動可能とした。
【００１７】
このように、ストランドが離れた状態でバタフライの中央のワイヤー部位に常に接触するように、バタフライの回転軸の往復運動と同期して下段集束シューを連動させることが好ましい。
【００１８】
即ち、本発明は、ガラス溶融窯下のブッシングノズルから突出した多数のガラス繊維フィラメントにアプリケーターで集束剤を塗布したのち、集束シューにより所定本数ずつ分割集束して複数本のストランドとし、この複数本のストランドを当該集束シューの下方に設けられたトラバース治具である回転するバタフライのワイヤー部位に接触させつつ進行方向を所定の周期で変え、回転するコレットに巻取り、パッケージを製造するストランドの巻き取り装置において、集束シューを２段とし、上段集束シューの下方に下段集束シューを設け、上段集束シューは定位置に固定し、回転するバタフライのワイヤー部位にストランドが接触する際、バタフライの回転軸方向に往復運動させるバタフライのストローク動作と同期して、下段集束シューを連動可能としたことを特徴とするストランドの巻き取り装置である。
【００１９】
また、この際、ストランドが離れた状態でバタフライの中央のワイヤー部位に常に接触するように、バタフライの中央位置と下段シューの中央位置が常に一致するように連動させることが好ましい。
【００２０】
さらに、本発明は、バタフライの中央位置と下段シューの中央位置が常に一致するように連動可能としたことを特徴とする上記のストランドの巻き取り装置である。
【００２１】
また、本発明は、ガラス溶融窯下のブッシングノズルから突出した多数のガラス繊維フィラメントにアプリケーターで集束剤を塗布したのち、集束シューにより所定本数ずつ分割集束して複数本のガラス繊維ストランドとし、この複数本のストランドを当該集束シューの下方に設けられたトラバース治具である回転するバタフライのワイヤー部位に接触させつつ進行方向を所定の周期で変え、回転するコレットに巻取り、パッケージを製造するストランドの巻き取り方法において、集束シューを２段とし、上段集束シューの下方に下段集束シューを設け、上段集束シューは定位置に固定し、回転するバタフライのワイヤー部位にストランドが接触する際、バタフライを回転軸方向に往復運動させるバタフライのストローク動作と同期して、下段集束シューを連動させ、回転するバタフライのワイヤー部位にガラス繊維ストランドを互いに離れた状態で接触させつつコレットに巻き取ることを特徴とするガラス繊維ストランドの巻き取り方法である。
【００２２】
また、本発明は、バタフライの中央のワイヤー部位に常にストランドが離れた状態接触するように、バタフライの中央位置と下段シューの中央位置が常に一致するように連動させることを特徴とする上記のガラス繊維ストランドの巻き取り方法である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明により、複数本のストランドを巻き取りパッケージとする際、巻き取る前にストランドが接触し合体することを抑制し高いスプリット率が得られるストランドの巻き取り装置および巻き取り方法が提供された。
【００２４】
また、本発明のガラス繊維ストランドの巻き取り装置および巻き取り方法は、集束シューを２段とし、下段集束シューをトラバース治具であるバタフライのストローク動作に連動させるのみなので構造が簡単である。また、従来の集束シューが１個のガラス繊維ストランドの巻き取り装置を改造することで実施が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明のストランドの巻き取り装置および巻き取り方法について、図を用いて説明する。
【００２６】
図１は、パッケージの製造工程の概略側面図である。
【００２７】
図１に示すように、多数本のガラス繊維フィラメント１を、図示しないガラス溶融窯下部のブッシング２下部の多数のノズルから吐出させ、アプリケーターとしてのアプリケーターロール３により集束剤を塗布した後、集束シュー４にて集束させ、複数本のストランド５にした後、トラバース治具としての回転するバタフライ６のワイヤー部位７に接触させつつ、バタフライ６をストローク動作させ、ストランド５の進行方向を所定の周期で変え、ストランド５をコレット８に対し往復トラバースするようにして、コレット８に綾掛け状態で巻きとった後、コレット８から抜き取ってパッケージ９とする。
【００２８】
ストランド５をコレット８に巻き取る際に、バタフライ６がないと同じ場所に巻くこととなる。また、ストランド５をコレット８に対し往復トラバースさせてコレット８に綾掛け状態で巻きとり、パッケージとするためには、バタフライ６のストローク動作が必要である。バタフライ６を回転軸方向にストローク動作させることで、ストランド５をコレット８に綾掛け状態に巻き取りやすく、所望の形状のパッケージが得られる。
【００２９】
図２は従来のストランドの巻き取り装置の斜視図である。
【００３０】
図２に示すように、従来のストランドの巻き取り装置においては、、ブッシング２の下部のノズルから吐出したガラス繊維フィラメント１は、アプリケーターロール３で集束剤を塗布した後、所定の位置に固定された集束シュー４により、複数本のストランド５に分割集束させ、トラバース治具としての回転およびストローク動作するバタフライ６のワイヤー部位７に接触させつつ、進行方向を所定の周期で変え、ストランド５をコレット８に対し往復トラバースさせてコレット８に綾掛け状態で巻き取っていた。
【００３１】
この際、バタフライ６の回転が遅く回転数が少ないほどスプリット率は上がる。バタフライ６の回転が遅い場合、ストランド５の動きも遅いので、ストランド５同士がバタフライ６のワイヤー部位７上で分かれ接触しない。バタフライ６の回転が速い場合、ストランド５の動きも速いので、ストランド５同士がワイヤー部位７上で接触し合体する。また、バタフライ６をコレット８から離すとスプリット率は上がる。
【００３２】
高速度撮影カメラでストランド５の動きを観察すると、コレット８にストランド５を巻き取る際、常にストランド５には、ワイヤー部位７上でバタフライ６の中央部に向かって戻ろうとし、中央部に戻ろうとする際は、ストランド５は離れているが、中央部から離れる際に接触し合体することがわかった。このことは、集束シュー４の中央位置とバタフライ６の中央位置がずれているタイミングで起こる。
【００３３】
図３は、本発明のストランドの巻き取り装置の斜視図である。
【００３４】
図３に示すように、本発明のストランドの巻き取り装置において、集束シューを２段とし、上段集束シュー４Ａの下方に下段集束シュー４Ｂを設け、上段集束シュー４Ａは定位置に固定し、下段集束シュー４Ｂは可動可能とした。回転するバタフライ６の中央のワイヤー部位７に、ストランド５が常に離れた状態で接触するように、下段集束シュー４Ｂとのワイヤー７の位置関係を、下段集束シュー４Ｂより繰り出されるストランド５の角度が大きくぶれることなきよう、バタフライ６のストローク動作と同期して下段シュー４Ｂを連動させる。即ち、バタフライ６のストローク動作と同期するように、下段シュー４Ｂを移動させる。
【００３５】
尚、図２および図３に示すように、コレット８は、巻取り機１０に１８０度づつ切換え旋回可能に支持されたタレットヘッド１１に２個取り付けられ、それらはタレットヘッド１１の旋回中心から対称な位置に回転可能に支持され、切換え位置の一方が巻取り位置とされ、他方が待機位置とされる。
【００３６】
即ち、本発明は、ガラス溶融窯下のブッシングノズル２から突出した多数のガラス繊維フィラメント１にアプリケーターロール３で集束剤を塗布したのち、集束シュー４により所定本数ずつ分割集束して複数本のストランド５とし、この複数本のストランド５を当該集束シュー４の下方に設けられたトラバース治具である回転するバタフライ６のワイヤー部位７に接触させつつ進行方向を所定の周期で変え、回転するコレット８に巻取り、パッケージ９を製造するストランド５の巻き取り装置において、集束シュー４を２段とし、上段集束シュー４Ａの下方に下段集束シュー４Ｂを設け、上段集束シュー４Ａは定位置に固定し、回転するバタフライ６のワイヤー部位７にストランド５が接触する際、バタフライ６をその回転軸方向に往復運動させるバタフライ６のストローク動作と同期して、下段集束シュー４Ｂを連動可能としたことを特徴とするガラス繊維ストランドの巻き取り装置である。
【００３７】
また、本発明は、ガラス溶融窯下のブッシング２のノズルから突出した多数のガラス繊維フィラメント１にアプリケーターロール３で集束剤を塗布したのち、集束シュー４により所定本数ずつ分割集束して複数本のガラス繊維ストランド５とし、この複数本のガラス繊維ストランド５を当該集束シュー４の下方に設けられたトラバース治具である回転するバタフライ６のワイヤー部位７に接触させつつ進行方向を所定の周期で変え、回転するコレット８に巻取り、パッケージ９を製造するガラス繊維ストランド５の巻き取り方法において、集束シュー４を２段とし、上段集束シュー４Ａの下方に下段集束シュー４Ｂを設け、上段集束シュー４Ａは定位置に固定し、回転するバタフライ６のワイヤー部位７にストランド５が接触する際、バタフライ６をその回転軸方向に往復運動させるバタフライ６のストローク動作と同期して、下段集束シュー４を連動させ、回転するバタフライ６のワイヤー部位７にストランド５を互いに離れた状態で接触させつつコレット８に巻き取ることを特徴とするガラス繊維ストランドの巻き取り方法である。
【００３８】
即ち、本発明において、下段集束シュー４Ｂをバタフライ６のストローク動作と同期して連動可能とした。
【００３９】
図４の（Ａ）は、従来のストランドの巻き取り方法を模式的に示した図であり、（Ｂ）は本発明のストランドの巻き取り方法を模式的に示した図である。
【００４０】
図４の（Ａ）に示すように、集束シュー４が固定され、バタフライがストローク動作する状態では、前述のように、ワイヤー７に接触した際に、常にストランド５には、バタフライ６の中央に向かって戻ろうとし、中央部に戻ろうとする際は、ストランド５は離れているが、中央から離れる際に接触し合体することがわかった。このことは、集束シュー４の位置とバタフライ６の位置がずれているタイミングでおこる。
【００４１】
図４の（Ｂ）に示すように、バタフライ６の中央１２のワイヤー部位７に常にストランド５が離れた状態で接触するには、バタフライ６のストローク動作と下段集束シュー４Ｂの運動を同期させることが必要である。
【００４２】
この際、バタフライ６の中央位置１２のワイヤー部位７に常にストランド５が離れた状態接触するためには、バタフライ６の中央位置１２と下段シュー４Ｂの中央位置１３が常に一致するように連動させる。
【００４３】
図４に示すように、バタフライ６の中央位置１２とはワイヤー部位７の中央位置１２でありシュー４の中央位置１３とはシュー４の集束部位の中央位置１３である。
【実施例】
【００４４】
実施例１
最初に、本発明のストランド５の巻き取り装置を用いて、パッケージを作製しスプリット率を確認した。
【００４５】
図３に示す本発明のストランド５の巻き取り装置を用いて、図示しないガラス溶融窯下部のブッシング２下部のノズルから、径１４μｍ、８００本のガラス繊維フィラメント１を引き出した。次いで、図４に模式的に示したように、アプリケーターロール３で集束剤を塗布した後、上段集束シュー４Ａにて集束させ、複数本のストランド５にした後、下段集束シュー４Ｂを通し、バタフライ６のストローク動作に同期させて、下段集束シュー４Ｂを、バタフライ６の中央１２と下段シュー４Ｂの中央１３が常に一致するように連動させた。バタフライ６の回転数は６００ｒｐｍである。
【００４６】
このようにして、トラバース治具としての回転するバタフライ６のワイヤー部位７に接触させつつ、ストランド５の進行方向を所定の周期で変え、ストランド５をコレット８に対し往復トラバースするようにして、コレット８に綾掛け状態で巻きとった後、コレット８から抜き取ってパッケージ９とした。
【００４７】
当該パーケージ９を解き、ストランド５のスプリット率を検査したところ、スプリット率９０％以上で、ストランド５の合体は非常に少ないレベルであった。
比較例１
次いで、従来のストランド５の巻き取り装置を用いて、パッケージ９を作製しスプリット率を測定した。
【００４８】
図２に示す従来のストランド５の巻き取り装置を用いて、図示しないガラス溶融窯下部のブッシング２下部のノズルから、径１４μｍ、８００本のガラス繊維フィラメント１を引き出した。次いで、アプリケーターロール３で集束剤を塗布した後、集束シュー４にて集束させ、複数本のストランド５にし、実施例１と同様に回転およびストローク動作するバタフライ６のワイヤー部位７に接触させつつ、ストランド５の進行方向を所定の周期で変え、ストランド５をコレット８に対し往復トラバースするようにして、コレット８に綾掛け状態で巻きとった後、コレット８から抜き取ってパッケージ９とした。
【００４９】
当該パーケージ９を解き、ストランド５のスプリット率を検査したところ、スプリット率６０％程度で、ストランド５の合体が見られ、満足のいくレベルではなかった。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】パッケージの製造工程の概略側面図である。
【図２】従来のストランドの巻き取り装置の斜視図である。
【図３】本発明のストランドの巻き取り装置の斜視図である。
【図４】（Ａ）は、従来のストランドの巻き取り方法を模式的に示した図であり、（Ｂ）は本発明のストランドの巻き取り方法を模式的に示した図である。
【符号の説明】
【００５１】
１ ガラス繊維フィラメント
２ ブッシング
３ アプリケーターロール
４ 集束シュー
４Ａ 上段集束シュー
４Ｂ 下段集束シュー
５ ストランド
６ バタフライ
７ ワイヤー部位
８ コレット
９ パッケージ
１０ 巻き取り機
１１ タレットヘッド
１２ （バタフライの）中央位置
１３ （集束シューの）中央位置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス繊維ストランドを巻き取ってパッケージを製造する際のガラス繊維ストランドの巻き取り装置および巻き取り方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パッケージは、ガラス溶融窯下のブッシングノズルから突出した多数のガラス繊維フィラメントにアプリケーターで集束剤を塗布したのち、集束シューにより所定本数ずつ分割集束して複数本のガラス繊維ストランド（以下、単にストランドと記載する。）に分糸し、この複数本のストランドを、当該集束シューの下方に設けられたトラバース治具としての回転するバタフライのワイヤー部位に接触させつつ進行方向を所定の周期で変え、回転するコレットに巻き取った後、コレットより抜き取って製造する。
【０００３】
複数本のストランドをコレットに巻き取る際、コレットに対し均一となるよう巻き取るために、集束シューの下方に設けられたトラバース治具としての回転するバタフライのワイヤー部位に接触させつつ、ストランドの進行方向を所定の周期で変えることが行われる。トラバース治具とは、ストランドをコレットに巻き取る際、所定の周期でストランドの巻き位置がコレット上を横断するように往復トラバースさせるための治具である。通常、回転軸にワイヤーを固定した真鍮製のバタフライと呼ばれる治具が用いられ、バタフライの回転軸がコレットの回転軸と平行になるバタフライを往復運動させるストローク動作により、ストランドをコレットに綾掛け状態に巻き取り、パッケージとなす。
【０００４】
通常、これらパッケージは一旦解かれ、解かれたストランドを巻き取り機で巻き取り、円筒状のロービングとする。ロービングには、２００ｋｇ以上の重量があるジャンボロービング、または２０ｋｇ程度の小巻ロービングがあり、ロービングの状態で出荷搬送され、ガラス繊維強化プラスチック（以下、ＧＦＲＰと略する）成型メーカーでバスタブや浄化層等のＧＦＲＰ製品の原料とされる。一般的に、ＧＦＲＰはガラス繊維を不飽和ポリエステル樹脂で固めて成型したもので強度に優れる。特に、ジャンボロービングは、ロービングとする際に巻き取り作業が効率よく、ロービング同士の繋ぎ目が少なく、得られるＧＦＲＰ製品の品質が良い。
【０００５】
複数本のストランドをコレットに巻き取る際の巻取り速度が高速化され、また、ストランドの分糸本数が多くなると、定位置に固定された集束シューから、ワイヤー部位に至るまでの間で分糸されたストランド同士が接触して合体し、太さむらや巻きむらが発生する不具合がある。
【０００６】
特許文献１には、ブッシングのノズルから紡出され、アプリケーターローラでサイジング剤が塗布されたガラスフィラメントを定位置に固定された集束シューにより所定本数ずつ分割集束して複数本のストランドに分糸し、この複数本のストランドを該集束シューの下方に設置されたワイヤートラバース装置を介して巻取り機のコレット上にそれぞれ綾掛けしながら巻き取ってパッケージを製造する装置において、集束シューとワイヤートラバース装置との間に昇降装置を固設し、この昇降装置にプレトラバース装置を、正規位置（下端）と退避位置（上端）との間で昇降可能に装着すると共に、このプレトラバース装置の一部とワイヤートラバース装置の一部とに、プレトラバース装置の正規位置への復帰によりワイヤートラバース装置の一部と係合して同期トラバース運動を可能とし、正規位置から退避位置への移動により、ワイヤートラバース装置の一部から離脱する係合手段を設置したことを特徴とするガラス繊維紡糸トラバース装置が開示される。
【０００７】
特許文献１のトラバース装置によって、プレトラバース装置のトラバース方向への可動部分を軽量小型化し、既設設備への設置を容易化すると共に、パッケージの生産を安定して実施し得るガラス繊維紡糸トラバース装置を提供されたとされる。
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の発明は、正規位置（下端）と退避位置（上端）の間を昇降するプレトラバ−ス装置およびワイヤートラバース装置の一部から離脱する係合手段が必要であり、構造が複雑である。
【特許文献１】特開平８−３０１５１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
複数本のストランドを巻き取りパッケージとする際、巻き取る前にストランドが接触し合体すると、解いた際のストランドに所定の径より太いものが発生し、ストランドの太さにばらつきを生じる。太さにばらつきを生じたストランドを用いたＧＦＲＰ製品の強度が低下するという問題があった。
【００１０】
ＧＦＲＰ製品の製造において、太さにバラツキの生じたストランドを用いると、母材樹脂とストランドの接触面積が小さくなり、ＧＦＲＰ製品の強度が低下する。
【００１１】
ストランドの太さのばらつきは、ガラス溶融窯下のブッシングノズルから突出した多数のガラス繊維フィラメントにアプリケーターで集束剤を塗布したのち、集束シューにより所定本数ずつ分割集束して複数本のストランドに分糸し、この複数本のストランドを当該集束シューの下方に設けられたトラバース治具である回転するバタフライのワイヤー部位に接触させつつ進行方向を所定の周期で変え、回転するコレットに巻取り、パッケージを製造する際、ストランド同士が接触し合体することによって起こる。
【００１２】
本発明は、複数本のストランドを巻き取りパッケージとする際、巻き取る前に互いにストランドが接触し合体することを抑制するより簡便なストランドの巻き取り装置および巻き取り方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
パッケージの製造において、集束シューで４本のストランドに分割し、トラバース治具である回転するバタフライのワイヤー部位に接触させつつ進行方向を所定の周期で変え、ストランドを綾掛け状態に回転するコレットに巻き取る際、４本のストランドが接触することなく巻き取られることが理想である。しかしながら、分割後のストランドが接触し合体して、３本になったり、２本になったりすることで、ストランドの太さにバラツキが生じる。このことをスプリット率として定義すると、４本に分かれている場合は１００％であり、合体し３本になった場合は７５％、合体し２本になった場合は５０％である。
【００１４】
パッケージの製造において、バタフライの回転速度を変えることで、スプリット率が変化し、回転数を速めるほどにスプリット率は低下する。バタフライのワイヤー部位にストランドが接触する際、バタフライの中央部に常にストランド同士が離れた状態で接触することが理想であるが、バタフライの回転が速く、ストランドの動きも速いとストランドはバタフライの中央位置から外れ、互いに接触し合体する。
【００１５】
ストランドが互いに接触し合体することを抑制するには、集束シューを動かして、ストランドが離れた状態で、バタフライの中央位置に常に接触するようにすればよい。しかしながら、集束シューを動かすと、多数のガラス繊維フィラメントにアプリケーターで集束剤を塗布したのち、集束シューにより所定本数ずつ分割集束して複数本のストランドに分糸する際、アプリケーター上をガラス繊維フィラメントが動き集束させにくく、ガラス繊維フィラメントの破断が発生する。
【００１６】
よって、本発明において、集束シューを２段とし、上段集束シューの下方に下段集束シューを設け、上段集束シューは定位置に固定し、下段集束シューは、ストランドが互いに離れた状態で、回転するバタフライの中央のワイヤー部位に常に接触するように、下段集束シューをバタフライのストローク動作と同期して連動可能とした。
【００１７】
このように、ストランドが離れた状態でバタフライの中央のワイヤー部位に常に接触するように、バタフライの回転軸の往復運動と同期して下段集束シューを連動させることが好ましい。
【００１８】
即ち、本発明は、ガラス溶融窯下のブッシングノズルから突出した多数のガラス繊維フィラメントにアプリケーターで集束剤を塗布したのち、集束シューにより所定本数ずつ分割集束して複数本のストランドとし、この複数本のストランドを当該集束シューの下方に設けられたトラバース治具である回転するバタフライのワイヤー部位に接触させつつ進行方向を所定の周期で変え、回転するコレットに巻取り、パッケージを製造するストランドの巻き取り装置において、集束シューを２段とし、上段集束シューの下方に下段集束シューを設け、上段集束シューは定位置に固定し、回転するバタフライのワイヤー部位にストランドが接触する際、バタフライの回転軸方向に往復運動させるバタフライのストローク動作と同期して、下段集束シューを連動可能としたことを特徴とするストランドの巻き取り装置である。
【００１９】
また、この際、ストランドが離れた状態でバタフライの中央のワイヤー部位に常に接触するように、バタフライの中央位置と下段シューの中央位置が常に一致するように連動させることが好ましい。
【００２０】
さらに、本発明は、バタフライの中央位置と下段シューの中央位置が常に一致するように連動可能としたことを特徴とする上記のストランドの巻き取り装置である。
【００２１】
また、本発明は、ガラス溶融窯下のブッシングノズルから突出した多数のガラス繊維フィラメントにアプリケーターで集束剤を塗布したのち、集束シューにより所定本数ずつ分割集束して複数本のガラス繊維ストランドとし、この複数本のストランドを当該集束シューの下方に設けられたトラバース治具である回転するバタフライのワイヤー部位に接触させつつ進行方向を所定の周期で変え、回転するコレットに巻取り、パッケージを製造するストランドの巻き取り方法において、集束シューを２段とし、上段集束シューの下方に下段集束シューを設け、上段集束シューは定位置に固定し、回転するバタフライのワイヤー部位にストランドが接触する際、バタフライを回転軸方向に往復運動させるバタフライのストローク動作と同期して、下段集束シューを連動させ、回転するバタフライのワイヤー部位にガラス繊維ストランドを互いに離れた状態で接触させつつコレットに巻き取ることを特徴とするガラス繊維ストランドの巻き取り方法である。
【００２２】
また、本発明は、バタフライの中央のワイヤー部位に常にストランドが離れた状態接触するように、バタフライの中央位置と下段シューの中央位置が常に一致するように連動させることを特徴とする上記のガラス繊維ストランドの巻き取り方法である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明により、複数本のストランドを巻き取りパッケージとする際、巻き取る前にストランドが接触し合体することを抑制し高いスプリット率が得られるストランドの巻き取り装置および巻き取り方法が提供された。
【００２４】
また、本発明のガラス繊維ストランドの巻き取り装置および巻き取り方法は、集束シューを２段とし、下段集束シューをトラバース治具であるバタフライのストローク動作に連動させるのみなので構造が簡単である。また、従来の集束シューが１個のガラス繊維ストランドの巻き取り装置を改造することで実施が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明のストランドの巻き取り装置および巻き取り方法について、図を用いて説明する。
【００２６】
図１は、パッケージの製造工程の概略側面図である。
【００２７】
図１に示すように、多数本のガラス繊維フィラメント１を、図示しないガラス溶融窯下部のブッシング２下部の多数のノズルから吐出させ、アプリケーターとしてのアプリケーターロール３により集束剤を塗布した後、集束シュー４にて集束させ、複数本のストランド５にした後、トラバース治具としての回転するバタフライ６のワイヤー部位７に接触させつつ、バタフライ６をストローク動作させ、ストランド５の進行方向を所定の周期で変え、ストランド５をコレット８に対し往復トラバースするようにして、コレット８に綾掛け状態で巻きとった後、コレット８から抜き取ってパッケージ９とする。
【００２８】
ストランド５をコレット８に巻き取る際に、バタフライ６がないと同じ場所に巻くこととなる。また、ストランド５をコレット８に対し往復トラバースさせてコレット８に綾掛け状態で巻きとり、パッケージとするためには、バタフライ６のストローク動作が必要である。バタフライ６を回転軸方向にストローク動作させることで、ストランド５をコレット８に綾掛け状態に巻き取りやすく、所望の形状のパッケージが得られる。
【００２９】
図２は従来のストランドの巻き取り装置の斜視図である。
【００３０】
図２に示すように、従来のストランドの巻き取り装置においては、、ブッシング２の下部のノズルから吐出したガラス繊維フィラメント１は、アプリケーターロール３で集束剤を塗布した後、所定の位置に固定された集束シュー４により、複数本のストランド５に分割集束させ、トラバース治具としての回転およびストローク動作するバタフライ６のワイヤー部位７に接触させつつ、進行方向を所定の周期で変え、ストランド５をコレット８に対し往復トラバースさせてコレット８に綾掛け状態で巻き取っていた。
【００３１】
この際、バタフライ６の回転が遅く回転数が少ないほどスプリット率は上がる。バタフライ６の回転が遅い場合、ストランド５の動きも遅いので、ストランド５同士がバタフライ６のワイヤー部位７上で分かれ接触しない。バタフライ６の回転が速い場合、ストランド５の動きも速いので、ストランド５同士がワイヤー部位７上で接触し合体する。また、バタフライ６をコレット８から離すとスプリット率は上がる。
【００３２】
高速度撮影カメラでストランド５の動きを観察すると、コレット８にストランド５を巻き取る際、常にストランド５には、ワイヤー部位７上でバタフライ６の中央部に向かって戻ろうとし、中央部に戻ろうとする際は、ストランド５は離れているが、中央部から離れる際に接触し合体することがわかった。このことは、集束シュー４の中央位置とバタフライ６の中央位置がずれているタイミングで起こる。
【００３３】
図３は、本発明のストランドの巻き取り装置の斜視図である。
【００３４】
図３に示すように、本発明のストランドの巻き取り装置において、集束シューを２段とし、上段集束シュー４Ａの下方に下段集束シュー４Ｂを設け、上段集束シュー４Ａは定位置に固定し、下段集束シュー４Ｂは可動可能とした。回転するバタフライ６の中央のワイヤー部位７に、ストランド５が常に離れた状態で接触するように、下段集束シュー４Ｂとのワイヤー７の位置関係を、下段集束シュー４Ｂより繰り出されるストランド５の角度が大きくぶれることなきよう、バタフライ６のストローク動作と同期して下段シュー４Ｂを連動させる。即ち、バタフライ６のストローク動作と同期するように、下段シュー４Ｂを移動させる。
【００３５】
尚、図２および図３に示すように、コレット８は、巻取り機１０に１８０度づつ切換え旋回可能に支持されたタレットヘッド１１に２個取り付けられ、それらはタレットヘッド１１の旋回中心から対称な位置に回転可能に支持され、切換え位置の一方が巻取り位置とされ、他方が待機位置とされる。
【００３６】
即ち、本発明は、ガラス溶融窯下のブッシングノズル２から突出した多数のガラス繊維フィラメント１にアプリケーターロール３で集束剤を塗布したのち、集束シュー４により所定本数ずつ分割集束して複数本のストランド５とし、この複数本のストランド５を当該集束シュー４の下方に設けられたトラバース治具である回転するバタフライ６のワイヤー部位７に接触させつつ進行方向を所定の周期で変え、回転するコレット８に巻取り、パッケージ９を製造するストランド５の巻き取り装置において、集束シュー４を２段とし、上段集束シュー４Ａの下方に下段集束シュー４Ｂを設け、上段集束シュー４Ａは定位置に固定し、回転するバタフライ６のワイヤー部位７にストランド５が接触する際、バタフライ６をその回転軸方向に往復運動させるバタフライ６のストローク動作と同期して、下段集束シュー４Ｂを連動可能としたことを特徴とするガラス繊維ストランドの巻き取り装置である。
【００３７】
また、本発明は、ガラス溶融窯下のブッシング２のノズルから突出した多数のガラス繊維フィラメント１にアプリケーターロール３で集束剤を塗布したのち、集束シュー４により所定本数ずつ分割集束して複数本のガラス繊維ストランド５とし、この複数本のガラス繊維ストランド５を当該集束シュー４の下方に設けられたトラバース治具である回転するバタフライ６のワイヤー部位７に接触させつつ進行方向を所定の周期で変え、回転するコレット８に巻取り、パッケージ９を製造するガラス繊維ストランド５の巻き取り方法において、集束シュー４を２段とし、上段集束シュー４Ａの下方に下段集束シュー４Ｂを設け、上段集束シュー４Ａは定位置に固定し、回転するバタフライ６のワイヤー部位７にストランド５が接触する際、バタフライ６をその回転軸方向に往復運動させるバタフライ６のストローク動作と同期して、下段集束シュー４を連動させ、回転するバタフライ６のワイヤー部位７にストランド５を互いに離れた状態で接触させつつコレット８に巻き取ることを特徴とするガラス繊維ストランドの巻き取り方法である。
【００３８】
即ち、本発明において、下段集束シュー４Ｂをバタフライ６のストローク動作と同期して連動可能とした。
【００３９】
図４の（Ａ）は、従来のストランドの巻き取り方法を模式的に示した図であり、（Ｂ）は本発明のストランドの巻き取り方法を模式的に示した図である。
【００４０】
図４の（Ａ）に示すように、集束シュー４が固定され、バタフライがストローク動作する状態では、前述のように、ワイヤー７に接触した際に、常にストランド５には、バタフライ６の中央に向かって戻ろうとし、中央部に戻ろうとする際は、ストランド５は離れているが、中央から離れる際に接触し合体することがわかった。このことは、集束シュー４の位置とバタフライ６の位置がずれているタイミングでおこる。
【００４１】
図４の（Ｂ）に示すように、バタフライ６の中央１２のワイヤー部位７に常にストランド５が離れた状態で接触するには、バタフライ６のストローク動作と下段集束シュー４Ｂの運動を同期させることが必要である。
【００４２】
この際、バタフライ６の中央位置１２のワイヤー部位７に常にストランド５が離れた状態接触するためには、バタフライ６の中央位置１２と下段シュー４Ｂの中央位置１３が常に一致するように連動させる。
【００４３】
図４に示すように、バタフライ６の中央位置１２とはワイヤー部位７の中央位置１２でありシュー４の中央位置１３とはシュー４の集束部位の中央位置１３である。
【実施例】
【００４４】
実施例１
最初に、本発明のストランド５の巻き取り装置を用いて、パッケージを作製しスプリット率を確認した。
【００４５】
図３に示す本発明のストランド５の巻き取り装置を用いて、図示しないガラス溶融窯下部のブッシング２下部のノズルから、径１４μｍ、８００本のガラス繊維フィラメント１を引き出した。次いで、図４に模式的に示したように、アプリケーターロール３で集束剤を塗布した後、上段集束シュー４Ａにて集束させ、複数本のストランド５にした後、下段集束シュー４Ｂを通し、バタフライ６のストローク動作に同期させて、下段集束シュー４Ｂを、バタフライ６の中央１２と下段シュー４Ｂの中央１３が常に一致するように連動させた。バタフライ６の回転数は６００ｒｐｍである。
【００４６】
このようにして、トラバース治具としての回転するバタフライ６のワイヤー部位７に接触させつつ、ストランド５の進行方向を所定の周期で変え、ストランド５をコレット８に対し往復トラバースするようにして、コレット８に綾掛け状態で巻きとった後、コレット８から抜き取ってパッケージ９とした。
【００４７】
当該パーケージ９を解き、ストランド５のスプリット率を検査したところ、スプリット率９０％以上で、ストランド５の合体は非常に少ないレベルであった。
比較例１
次いで、従来のストランド５の巻き取り装置を用いて、パッケージ９を作製しスプリット率を測定した。
【００４８】
図２に示す従来のストランド５の巻き取り装置を用いて、図示しないガラス溶融窯下部のブッシング２下部のノズルから、径１４μｍ、８００本のガラス繊維フィラメント１を引き出した。次いで、アプリケーターロール３で集束剤を塗布した後、集束シュー４にて集束させ、複数本のストランド５にし、実施例１と同様に回転およびストローク動作するバタフライ６のワイヤー部位７に接触させつつ、ストランド５の進行方向を所定の周期で変え、ストランド５をコレット８に対し往復トラバースするようにして、コレット８に綾掛け状態で巻きとった後、コレット８から抜き取ってパッケージ９とした。
【００４９】
当該パーケージ９を解き、ストランド５のスプリット率を検査したところ、スプリット率６０％程度で、ストランド５の合体が見られ、満足のいくレベルではなかった。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】パッケージの製造工程の概略側面図である。
【図２】従来のストランドの巻き取り装置の斜視図である。
【図３】本発明のストランドの巻き取り装置の斜視図である。
【図４】（Ａ）は、従来のストランドの巻き取り方法を模式的に示した図であり、（Ｂ）は本発明のストランドの巻き取り方法を模式的に示した図である。
【符号の説明】
【００５１】
１ ガラス繊維フィラメント
２ ブッシング
３ アプリケーターロール
４ 集束シュー
４Ａ 上段集束シュー
４Ｂ 下段集束シュー
５ ストランド
６ バタフライ
７ ワイヤー部位
８ コレット
９ パッケージ
１０ 巻き取り機
１１ タレットヘッド
１２ （バタフライの）中央位置
１３ （集束シューの）中央位置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス溶融窯下のブッシングノズルから突出した多数のガラス繊維フィラメントにアプリケーターで集束剤を塗布したのち、集束シューにより所定本数ずつ分割集束して複数本のガラス繊維ストランドとし、この複数本のガラス繊維ストランドを当該集束シューの下方に設けられたトラバース治具である回転するバタフライのワイヤー部位に接触させつつ進行方向を所定の周期で変え、回転するコレットに巻取り、パッケージを製造するガラス繊維ストランドの巻き取り装置において、
集束シューを２段とし、上段集束シューの下方に下段集束シューを設け、上段集束シューは定位置に固定し、回転するバタフライのワイヤー部位にガラス繊維ストランドが接触する際、バタフライを回転軸方向に往復運動させるバタフライのストローク動作と同期して、下段集束シューを連動可能としたことを特徴とするガラス繊維ストランドの巻き取り装置。
【請求項２】
バタフライの中央位置と下段シューの中央位置が常に一致するように連動可能としたことを特徴とする請求項１に記載のストランドの巻き取り装置。
【請求項３】
ガラス溶融窯下のブッシングノズルから突出した多数のガラス繊維フィラメントにアプリケーターで集束剤を塗布したのち、集束シューにより所定本数ずつ分割集束して複数本のガラス繊維ストランドとし、この複数本のガラス繊維ストランドを当該集束シューの下方に設けられたトラバース治具である回転するバタフライのワイヤー部位に接触させつつ進行方向を所定の周期で変え、回転するコレットに巻取り、パッケージを製造するガラス繊維ストランドの巻き取り方法において、
集束シューを２段とし、上段集束シューの下方に下段集束シューを設け、上段集束シューは定位置に固定し、回転するバタフライのワイヤー部位にガラス繊維ストランドが接触する際、バタフライを回転軸方向に往復運動させるバタフライのストローク動作と同期して、下段集束シューを連動させ、回転するバタフライのワイヤー部位にガラス繊維ストランドを互いに離れた状態で接触させつつコレットに巻き取ることを特徴とするガラス繊維ストランドの巻き取り方法。
【請求項４】
バタフライの中央のワイヤー部位に常にストランドが離れた状態で接触するように、バタフライの中央位置と下段シューの中央位置が常に一致するように連動させることを特徴とする請求項３に記載のガラス繊維ストランドの巻き取り方法。
【請求項１】
ガラス溶融窯下のブッシングノズルから突出した多数のガラス繊維フィラメントにアプリケーターで集束剤を塗布したのち、集束シューにより所定本数ずつ分割集束して複数本のガラス繊維ストランドとし、この複数本のガラス繊維ストランドを当該集束シューの下方に設けられたトラバース治具である回転するバタフライのワイヤー部位に接触させつつ進行方向を所定の周期で変え、回転するコレットに巻取り、パッケージを製造するガラス繊維ストランドの巻き取り装置において、
集束シューを２段とし、上段集束シューの下方に下段集束シューを設け、上段集束シューは定位置に固定し、回転するバタフライのワイヤー部位にガラス繊維ストランドが接触する際、バタフライを回転軸方向に往復運動させるバタフライのストローク動作と同期して、下段集束シューを連動可能としたことを特徴とするガラス繊維ストランドの巻き取り装置。
【請求項２】
バタフライの中央位置と下段シューの中央位置が常に一致するように連動可能としたことを特徴とする請求項１に記載のストランドの巻き取り装置。
【請求項３】
ガラス溶融窯下のブッシングノズルから突出した多数のガラス繊維フィラメントにアプリケーターで集束剤を塗布したのち、集束シューにより所定本数ずつ分割集束して複数本のガラス繊維ストランドとし、この複数本のガラス繊維ストランドを当該集束シューの下方に設けられたトラバース治具である回転するバタフライのワイヤー部位に接触させつつ進行方向を所定の周期で変え、回転するコレットに巻取り、パッケージを製造するガラス繊維ストランドの巻き取り方法において、
集束シューを２段とし、上段集束シューの下方に下段集束シューを設け、上段集束シューは定位置に固定し、回転するバタフライのワイヤー部位にガラス繊維ストランドが接触する際、バタフライを回転軸方向に往復運動させるバタフライのストローク動作と同期して、下段集束シューを連動させ、回転するバタフライのワイヤー部位にガラス繊維ストランドを互いに離れた状態で接触させつつコレットに巻き取ることを特徴とするガラス繊維ストランドの巻き取り方法。
【請求項４】
バタフライの中央のワイヤー部位に常にストランドが離れた状態で接触するように、バタフライの中央位置と下段シューの中央位置が常に一致するように連動させることを特徴とする請求項３に記載のガラス繊維ストランドの巻き取り方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−２０８８１３（Ｐ２０１０−２０８８１３Ａ）
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５７４５０（Ｐ２００９−５７４５０）
【出願日】平成２１年３月１１日（２００９．３．１１）
【出願人】（０００００２２００）セントラル硝子株式会社 (1,198)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１１日（２００９．３．１１）
【出願人】（０００００２２００）セントラル硝子株式会社 (1,198)
【Ｆターム（参考）】
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