説明

繊維強化樹脂ストランド製造装置

【課題】繊維強化樹脂ストランドに撚りを付与する一対の撚りローラのローラ偏り角度を容易に調整することができ、しかも構造が簡単なローラ偏り角度調整装置を備えた繊維強化樹脂ストランド製造装置を提供する。
【解決手段】繊維強化樹脂ストランド製造装置のローラ偏り角度調整装置Lの第1軸・ローラ支持部材20を第1撚りローラ11の第1ローラ支持軸11aと直交する第1駆動軸24の軸心回りに回動させるだけで第1撚りローラ11の偏り角度を調整することができ、また第2軸・ローラ支持部材30を第2撚りローラ12の2ローラ支持軸12aと直交する第2駆動軸34の軸心回り回動させるだけで第2撚りローラ12の偏り角度を調整することができる構成とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、繊維強化樹脂ストランド製造装置の改善に係り、より詳しくは、繊維強化樹脂ストランドに撚りを付与する一対の撚りローラの偏り角度を容易に調整することができ、しかも構造が簡単なローラ偏り角度調整装置を備えた繊維強化樹脂ストランド製造装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来例に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置としては、例えば、後述する構成になるものが公知である。先ず、従来例1に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置を、その模式的構成説明図の図4を参照しながら説明する。この従来例1に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置は、強化用繊維と樹脂の密着性の高い繊維強化樹脂ストランドを効率的に製造するようにしたものである。
【0003】
即ち、スクリュ7の駆動によって押出機6から溶融樹脂材料2が連続供給されるクロスヘッド5内に、強化用繊維束を解繊するスプレッダー8が配設されている。そして、このクロスヘッド5の出側に、このクロスヘッド5の出側から順に、賦形ダイ9、冷却器10、撚りローラ(クロスローラキャプスタンとも呼ばれている)11,12、および引抜きローラ13が配設されている。このような繊維強化樹脂ストランド製造装置によれば、ボビン4から繰出された強化用繊維1.1.…は、クロスヘッド5内において溶融樹脂材料2中に浸漬されて樹脂含浸された後に、賦形ダイ9により断面形状が定められ、そして冷却器10で冷却硬化される。
【0004】
前記撚りローラ11,12はゴムローラであって、互いに逆方向に回転駆動されるように構成されている。また、これら撚りローラ11,12は水平面内で逆方向に傾けて配設されており、これら撚りローラ11,12の交差部で繊維強化樹脂ストランド3を挟持して矢印方向へ引抜くことにより、繊維強化樹脂ストランド3は長手方向の軸心を中心として回転されるようになっている。このような長手方向の軸心を中心とする回転により、繊維強化樹脂ストランド3の冷却器10と最下流側のスプレッダー8の間で撚りが付与される。そして、撚りが付与された繊維強化樹脂ストランド3はクロスヘッド5の引抜きローラ13から離れた位置に設けられたペレタイザー14によって、所定の長さにカットされてペレットとなる。(例えば、特許文献1参照。)。
【0005】
次に、従来例2に係る長繊維強化熱可塑性樹脂ストランド(以下、繊維強化樹脂ストランドという)製造装置の概要を説明する。即ち、この従来例2に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置は、繊維強化樹脂ストランドを製造するに際し、その製造を長時間連続して行うことができるようにしたものである。
【0006】
より詳しくは、熱可塑性樹脂浴容器(上記従来例1のクロスヘッドに相当する)内の溶融した熱可塑性樹脂中に強化用繊維束を導入し、この強化用繊維束に熱可塑性樹脂を含浸させ、前記熱可塑性樹脂浴容器の出口ノズルから樹脂含浸繊維束を引き取ることにより、長繊維強化熱可塑性樹脂ストランドを製造する装置であって、前記熱可塑性樹脂浴容器内に、強化用繊維束の走行軌道に交差してこの強化用繊維束と接触するローラが配置されており、このローラが軸と管から構成され、この管が前記軸の回りに回転自在に支持されている。そして、繊維強化樹脂ストランドを撚る撚りローラとペレタイザーの間に、撚りローラによって付与された繊維強化樹脂ストランドの撚りを保つ手段が設けられている(例えば、特許文献2参照。)。
【特許文献1】特開平5−169445号公報
【特許文献2】特開2003−175512号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
従来例に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置では、一対の撚りローラをそれぞれ異なる方向に傾けて、つまり偏り角度を付与して、これら一対の撚りローラの相対する外周部の間で撚りながらストランドを引っ張るが、運転条件により一対の撚りローラのそれぞれの偏り角度を調整する必要がある。このような従来例に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置の一対の撚りローラの偏り角度を調整するローラ偏り角度調整装置は、例えば、下記のように構成されている。以下、繊維強化樹脂ストランド製造装置のローラ偏り角度調整装置の2例を、その主要部を示す模式的構成説明図を参照しながら、上記従来例1に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置の撚りローラ11,12の偏り角度を調整する場合を例として説明する。
【0008】
先ず、第1例に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置のローラ偏り角度調整装置を、ストランドの移動方向側から見た図の図5(a)と、図5(a)のB矢視図の図5(b)とを順次参照しながら説明する。即ち、この第1例に係るローラ偏り角度調整装置では、第1撚りローラ11は、この第1撚りローラ11を回転駆動する第1減速機付モータ71と共に図示しない第1偏り角度調整手段で第1撚りローラ11の回転中心Rcと水平線Lとのなす角度θが調整されるように構成されている。また、第2撚りローラ12は、この第2撚りローラ12を回転駆動する第2減速機付モータ72と共に、図示しない第2偏り角度調整手段で第2撚りローラ12の回転中心Rcと水平線Lとのなす角度θが調整されるように構成されている。なお、符号73はストランドであり、また符合74はストランドパスラインである。
【0009】
次に、第2例に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置のローラ偏り角度調整装置を、ストランドの移動方向側から見た図の図6(a)と、図6(a)のC矢視図の図6(b)とを順次参照しながら説明する。即ち、この第2例に係るローラ偏り角度調整装置では、第1撚りローラ11の水平線Lに対してθの角度で傾斜したローラ軸81aのローラの反対側に、軸方向に長さ調整自在な伸縮継手81bが接続されている。また、この伸縮継手81bにはユニバーサルジョイント81cが接続されている。そして、前記ユニバーサルジョイント81cがモータ83によりベルト84、プーリ81fを介して回転される第1駆動軸81eの先端部に接続された長さ調整自在な伸縮継手81dに接続されている。
【0010】
一方、前記第1撚りローラ11に相対する第2撚りローラ12の水平線Lに対してθの角度で傾斜したローラ軸82aのローラの反対側に、軸方向に長さ調整自在な伸縮継手82bが接続されている。また、この伸縮継手82bにはユニバーサルジョイント82cが接続されている。そして、前記ユニバーサルジョイント82cがモータ83によりベルト84、プーリ82fを介して回転される第2駆動軸82eの先端部に接続された長さ調整自在な伸縮継手82dに接続されている。さらに、前記ベルト84には、プーリ81f,82fの間の間隔の変更に対応するため、その回転中心位置が必要に応じて変更されるアイドラプーリ(図示省略)が配設されている。
【0011】
従って、第2例に係るローラ偏り角度調整装置によれば、第1撚りローラ11の偏り角度θは調整自在な伸縮継手81b,81dの伸縮作動により調整されると共に、第2撚りローラ12の偏り角度θは調整自在な伸縮継手82b,82dの伸縮作動により調整されることとなる。なお、符号85はストランドであり、また符合86はストランドパスラインである。
【0012】
従来例に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置の一般的な上記2例のローラ偏り角度調整装置は、何れも撚りローラの偏り角度調整が非常に複雑であり、またストランド径の変更に際しての撚りローラのローラ間隔調整も煩雑であり、装置として構造が複雑であり、しかも大型にならざるを得ないという解決すべき課題があった。より詳しくは、第1例のローラ偏り角度調整装置では、2台の減速機付モータの同期駆動が必要であるのに加えて、ローラ偏り角度調整やローラ間隔調整に際しては減速機付モータも動かさなければならないから、角度調整手段が大型、かつ複雑な構成にならざるを得ない。また、第2例のローラ偏り角度調整装置では、ユニバーサルジョイントが必要であって、第1,2撚りローラを駆動する駆動軸系が長くならざるを得ず、また撚りローラのローラ間隔調整も駆動軸系ごと移動して行わざるを得ない。そのため、角度調整手段が大型かつ複雑になり、また撚りローラのローラ偏り角度調整やローラ間隔調整も煩雑なものとなる。
【0013】
従って、本発明の目的は、繊維強化樹脂ストランドに撚りを付与する一対の撚りローラのローラ偏り角度を容易に調整することができ、しかも構造が簡単なローラ偏り角度調整装置を備えた繊維強化樹脂ストランド製造装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0014】
上記課題を解決するために、本発明の請求項1に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置が採用した手段は、クロスヘッドの出口ノズルの前方位置に、前記出口ノズルから出てきた繊維強化樹脂ストランドに対して撚りを付与する少なくとも一対の撚りローラを有するローラ偏り角度調整装置を備えた繊維強化樹脂ストランド製造装置において、前記ローラ偏り角度調整装置の撚りローラのうちの一方の第1撚りローラは、これを回転可能に支持する第1ローラ支持軸と直交する第1駆動軸で回転され、他方の第2撚りローラは、これを回転可能に支持する第2ローラ支持軸の軸心回りで回転され、前記第1駆動軸および第1撚りローラを支持する第1軸・ローラ支持部材の回動中心は、前記第1駆動軸の軸心と一致するように構成され、前記第1軸・ローラ支持部材は、前記第1撚りローラと前記第2撚りローラとの相反する側で本体フレームに角度調整可能に取着されてなることを特徴とするものである。
【0015】
本発明の請求項2に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置が採用した手段は、クロスヘッドの出口ノズルの前方位置に、前記出口ノズルから出てきた繊維強化樹脂ストランドに対して撚りを付与する少なくとも一対の撚りローラを有するローラ偏り角度調整装置を備えた繊維強化樹脂ストランド製造装置において、前記ローラ偏り角度調整装置の撚りローラのうちの一方の第1撚りローラは、これを回転可能に支持する第1ローラ支持軸と直交する第1駆動軸で回転され、他方の第2撚りローラは、これを回転可能に支持する第2ローラ支持軸と直交し、かつ前記第1駆動軸と同一の軸心を共有する第2駆動軸で回転され、前記第1駆動軸および第1撚りローラを支持する第1軸・ローラ支持部材と、前記第2駆動軸および第2撚りローラを支持する第2軸・ローラ支持部材との回動中心は何れも前記同一の軸心と一致するように構成されると共に、前記第1軸・ローラ支持部材と第2軸・ローラ支持部材における前記第1撚りローラおよび前記第2撚りローラの相反する側は、本体フレームに角度調整可能に取着されてなることを特徴とするものである。
【0016】
本発明の請求項3に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置が採用した手段は、請求項2に記載の繊維強化樹脂ストランド製造装置において、前記第1駆動軸と前記第2駆動軸のうち、少なくとも何れか一方の駆動軸は、その駆動軸との軸心方向の係合位置を調整可能とする継手を介して回転されるように構成されてなることを特徴とするものである。
【0017】
本発明の請求項4に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置が採用した手段は、請求項3に記載の繊維強化樹脂ストランド製造装置において、前記継手を介して回転される一方の駆動軸を支持する軸・ローラ支持部材は、押圧手段により他方の駆動軸を支持する軸・ローラ支持部材の方向に押圧されるように構成されてなることを特徴とするものである。
【0018】
本発明の請求項5に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置が採用した手段は、請求項2乃至4のうちの何れか一つの項に記載の繊維強化樹脂ストランド製造装置において、前記第1駆動軸と前記第2駆動軸は、何れも1台の駆動モータの駆動力を伝達する駆動力伝達機構により駆動されるように構成されてなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0019】
本発明の請求項1に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置によれば、ローラ偏り角度調整装置の第1軸・ローラ支持部材を第1撚りローラの第1ローラ支持軸と直交する第1駆動軸の軸心回りに回動させるだけで第1撚りローラの偏り角度を調整することができように構成されている。従って、第1撚りローラと第2撚りローラの偏り角度を調整するに際しては、第1軸・ローラ支持部材を第1駆動軸の軸心回りに回動させるだけでよいから、第1撚りローラと第2撚りローラの偏り角度の角度調整が簡単であり、ローラ偏り角度調整装置自体の構成も簡単であるから繊維強化樹脂ストランド製造装置の小型化が容易である。
【0020】
本発明の請求項2乃至5に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置によれば、ローラ偏り角度調整装置の第1軸・ローラ支持部材を第1撚りローラの第1ローラ支持軸と直交する第1駆動軸の軸心回りに回動させるだけで第1撚りローラの偏り角度を調整することができ、またローラ偏り角度調整装置の第2軸・ローラ支持部材を第2撚りローラの第2ローラ支持軸と直交する第2駆動軸の軸心回りに回動させるだけで第2撚りローラの偏り角度を調整することができるように構成されている。従って、第1撚りローラと第2撚りローラの偏り角度を調整するに際しては、第1軸・ローラ支持部材と第2軸・ローラ支持部材とを同一の軸心回りに回動させるだけでよいから、第1撚りローラと第2撚りローラの偏り角度の角度調整が簡単であり、ローラ偏り角度調整装置自体の構成も簡単であるから繊維強化樹脂ストランド製造装置の小型化が容易である。
【0021】
本発明の請求項3に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置によれば、第1駆動軸と第2駆動軸のうち、少なくとも何れか一方の駆動軸は、その駆動軸との軸心方向の係合位置を調整可能とする継手を介して回転されるように構成されている。従って、継手を介して回転される駆動軸を支持する軸・ローラ支持部材を他方の駆動軸を支持する軸・ローラ支持部材の方向に移動させることにより、減速機付モータ等の駆動系を移動させることなくローラ間隔を調整することができるため、ローラ間隔調整作業が容易である。
【0022】
本発明の請求項4に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置によれば、継手を介して回転される一方の駆動軸を支持する軸・ローラ支持部材は、押圧手段により他方の駆動軸を支持する軸・ローラ支持部材の方向に押圧されるように構成されている。従って、ストランドの硬さや引取り力の強さに応じてストランドに対する押圧力を調整するに際しては、押圧手段を作動させるだけでよいから、押圧力を容易に調整することができる。
【0023】
また、本発明の請求項5に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置によれば、第1駆動軸と第2駆動軸は、何れも1台の駆動モータの駆動力を伝達する駆動力伝達機構により駆動されるように構成されている。従って、複数のモータを同期制御する必要がないから、サーボモータのように高価なモータを採用する必要がない。
【発明を実施するための最良の形態】
【0024】
以下、本発明の実施の形態1に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置を、添付図面を参照しながら説明する。図1は本発明の実施の形態1に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置のローラ偏り角度調整装置(撚りローラ偏り角度変位無しの状態を図示)の模式的構成説明図である。なお、本発明の実施の形態1に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置においては、一対の撚りローラが金属製である点と、ローラ偏り角度調整装置以外は、上記従来例1に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置とほぼ同構成であるから、構成が相違するローラ偏り角度調整装置に係る説明に止める。
【0025】
図において示す符号Lは、本発明の実施の形態1に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置のローラ偏り角度調整装置である。このローラ偏り角度調整装置Lは、第1撚りローラ11の第1ローラ支持軸11aを、軸受を介して支持する第1軸・ローラ支持部材20と、第2撚りローラ12の第2ローラ支持軸12aを、軸受を介して支持する第2軸・ローラ支持部材30を備えている。以下、繊維強化樹脂ストランド製造装置のローラ偏り角度調整装置Lの第1軸・ローラ支持部材20、第2軸・ローラ支持部材30、および付帯構成を具体的に説明する。
【0026】
前記第1軸・ローラ支持部材20は、本体フレーム36の図1における左側の一方のブラケット部に設けられた穴に角度調整可能に取着された角度調整部材25に取付けられている。より詳しくは、この第1軸・ローラ支持部材20は、角度調整部材25に設けられた丸穴に嵌着されてなるスリーブ25aに対して、第1駆動軸24の軸心方向に摺動可能に嵌合されて取付けられている。この第1軸・ローラ支持部材20の第1撚りローラ11の図1における左隣には、前記第1ローラ支持軸11aと平行に、傘歯車21aが嵌着された傘歯車軸21が軸受を介して支持されている。また、前記第1ローラ支持軸11aの端部に小平歯車22が嵌着されており、そして前記傘歯車軸21の端部に前記平歯車22に噛合する大平歯車23が嵌着されており、前記傘歯車軸21の回転が前記第1ローラ支持軸11aに伝達されるように構成されている。
【0027】
前記第1軸・ローラ支持部材20の角度調整部材25による支持側の端部側に、一端に前記傘歯車軸21の傘歯車21aに噛合する傘歯車24aが嵌着されると共に、前記第1ローラ支持軸11a、前記傘歯車軸21と直交する向きに配設され、前記第1軸・ローラ支持部材20の回動中心と同一の軸心を共有する回転中心を有する第1駆動軸24が軸受を介して支持されている。また、前記第1軸・ローラ支持部材20の端部のフランジ部に設けられたピン穴には、前記角度調整部材25の端面に植設された、前記第1軸・ローラ支持部材20の回り止めのためのピン25bが貫通しており、そして前記第1軸・ローラ支持部材20は、前記角度調整部材25の端面に設けられたブラケットに支持されてなるエアシリンダ26の伸縮ロッドの伸縮作動により、回転軸方向(第1駆動軸24の軸心方向)に進退されるように構成されている。
【0028】
なお、前記角度調整部材25の径方向の中心をとおる軸心は、前記第1軸・ローラ支持部材20の回動中心と同一の軸心を共有している。そして、前記角度調整部材25は前記同一の軸心を回動中心として回動され、前記角度調整部材25に前記同一軸心と同心円弧状に貫通して設けられた長穴25cの任意の位置で、長穴25cに通されると共に、前記本体フレーム36に設けられた図示しないネジ穴に螺着されるボルトにより締付固定される。そして、その回動角度は図示しない角度目盛り板により視認し得るように構成されている。
【0029】
また、前記第1駆動軸24の他端は、第1軸・ローラ支持部材20の端部から突出しており、その突出端に刻設されたスプラインに、軸方向の係合位置を調整可能に構成されたスプライン継手27が外嵌されている。このスプライン継手27の他端には、本体フレーム36に対しての位置が固定されるように設置されている軸受ボス29に軸受を介して支持されてなる駆動基軸28の一端側が連結されている。そして、この駆動基軸28は、この駆動基軸28の前記スプライン継手27の反対側の他端側に嵌着されてなる第1従動タイミングベルトプーリ28aが嵌着されており、この第1従動タイミングベルトプーリ28aが後述する構成になる駆動力伝達機構40により回転駆動されるように構成されている。
【0030】
前記第2軸・ローラ支持部材30は本体フレーム36の図1における右側の一方のブラケット部に設けられてなる丸穴に、角度調整可能に取着されている。この第2軸・ローラ支持部材30の第2撚りローラ12の図1における右隣に、前記第2ローラ支持軸12aと平行に、傘歯車31aが嵌着されてなる傘歯車軸31が軸受を介して支持されている。
前記第2ローラ支持軸12aの端部に小平歯車32が嵌着されており、また前記傘歯車軸31の端部に前記平歯車32に噛合する大平歯車33が嵌着されており、前記傘歯車軸31の回転が前記第2ローラ支持軸12aに伝達されるように構成されている。
【0031】
前記第2軸・ローラ支持部材30のブラケット部による支持側の端部側に、一端に前記傘歯車軸31の傘歯31aに噛合する傘歯車34aが嵌着されると共に、前記第2ローラ支持軸12a、前記傘歯車軸31と直交する向きに配設され、前記第2軸・ローラ支持部材30の回動中心と同一の軸心を共有する回転中心を有する第2駆動軸34が軸受を介して支持されている。そして、この第2駆動軸34は、この第2駆動軸34の第2軸・ローラ支持部材30からの突出端に嵌着されてなる第2従動タイミングベルトプーリ35が後述する前記駆動力伝達機構40により回転駆動されるように構成されている。なお、前記第2軸・ローラ支持部材30は前記同一の軸心を回動中心として回動されるが、その回動角度は、前記角度調整部材25の場合と同様に調整および位置固定が可能に構成されており、また図示しない角度目盛り板により視認し得るように構成されている。
【0032】
前記駆動力伝達機構40は、本体フレーム36に対しての位置が固定されるように所定の間隔を隔てて設置された軸受42,43により支持されると共に、図1における左側の端部付近に、周知の構成のカップリング49を介して出力軸が連結されてなる駆動モータ48で回転される回転軸41を備えている。この回転軸41の、図1における左側の軸受42からの突出端であって、かつ前記カップリング49との間に、前記第1撚りローラ11を駆動する第1駆動タイミングベルトプーリ44が嵌着されている。
【0033】
また、図1における右側の軸受43からの突出端に、前記第2撚りローラ12を駆動する第2駆動タイミングベルトプーリ45が嵌着されている。そして、前記第1駆動タイミングベルトプーリ44と、前記第1従動駆動タイミングベルトプーリ28aとには第1タイミングベルト46が掛装され、さらに前記第2駆動タイミングベルトプーリ45と前記第2従動駆動タイミングベルトプーリ35とには第2タイミングベルト47が掛装されてなる構成になっている。
【0034】
以下、本発明の実施形態1に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置のローラ偏り角度調整装置Lの作用態様を説明する。即ち、駆動モータ48を駆動して回転軸41を介して第1タイミングベルトプーリ44を回転させると、この第1タイミングベルトプーリ44の回転が第1タイミングベルト46を介して第1従動タイミングプーリ28aに伝達されて駆動基軸28が回転される。この駆動基軸28の回転が、スプライン継手27、第1駆動軸24、傘歯車24a、傘歯車21a,傘歯車軸21、大平歯車23、小平歯車22、および第1ローラ支持軸11aを経て第1撚りローラ11に伝達されるので、この第1撚りローラ11が回転される。
【0035】
また、前記回転軸41を介して回転する第2タイミングベルトプーリ45の回転が、第2タイミングベルト47を介して第2従動タイミングプーリ35に伝達されて第2駆動軸34が回転される。この第2駆動軸34の回転が、傘歯車34a、傘歯車31a,傘歯車軸31、大平歯車33、小平歯車32、および第2ローラ支持軸12aを経て第2撚りローラ12に伝達されるので、この第2撚りローラ12が回転される。そのため、前記第1撚りローラ11と第2撚りローラ12との間に挟まれて移動する繊維強化樹脂ストランド3に撚りを付与することができる。
【0036】
ところで、繊維強化樹脂ストランド製造装置においては、製造する繊維強化樹脂ストランドの直径や硬度が変わった場合は、第1撚りローラ11と第2撚りローラ12のローラ間隔乃至は、両撚りローラ11と12による繊維強化樹脂ストランドに対する押圧力を変更する必要がある。本実施の形態1に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置のローラ偏り角度調整装置Lの場合には、第1駆動軸24の第1軸・ローラ支持部材20からの突出端と、本体フレーム36に対して位置固定された軸受ボス29に嵌着された駆動基軸28とはスプライン継手27で接続されていて、第1駆動軸24が軸方向に移動して、スプライン継手27に対する係合位置を変更し得るように構成されている。
【0037】
また、第1軸・ローラ支持部材20はスリーブ25aを介して本体フレーム36に回動と固定が可能に設けられた角度調整部材25に対してピン25bによって回り止めされると共に、第1駆動軸24の軸方向に移動し得るように嵌合されている。そのため、エアシリンダ26の伸縮ロッドの伸縮作動により、第1軸・ローラ支持部材20を第2軸・ローラ支持部材30に対して容易に接離させることができる。また、本実施の形態1においては、エアシリンダ26で第1軸・ローラ支持部材20を介して第1撚りローラ11に押圧力を付与することができる。なお、ローラ間隔が不意に狭くならないようにするために、第1軸・ローラ支持部材20と角度調整部材25との間に長さ調整自在なストッパ37を設けておくことが望ましい。
【0038】
上記のとおり、本発明の実施形態1に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置のローラ偏り角度調整装置Lによれば、繊維強化樹脂ストランド3の径に応じてローラ間隔を調整することができ、また硬さや引取り力の強さに応じて繊維強化樹脂ストランド3に対する押圧力を調整することができる。従って、種々の性状の繊維強化樹脂ストランドを安定的に製造することができるという優れた効果を得ることができる。
【0039】
また、本発明の実施の形態1に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置のローラ偏り角度調整装置Lでは、角度調整部材25を回動させてその本体フレーム36に対する取付角度を変えることにより、第1軸・ローラ支持部材20もピン25bを介して角度調整部材25と同じ角度だけ取付角度を変ることができる。また、第2軸・ローラ支持部材30は、回動させて本体フレーム36に対する取付角度を変えることによって簡単に取付角度を変えることができる。
【0040】
従って、本発明の実施の形態1に係るローラ偏り角度調整装置Lによれば、第1撚りローラ20と第2撚りローラ30の偏り角度を調整するに際しては、第1軸・ローラ支持部材20と第2軸・ローラ支持部材30とを同一の軸心回りの相対する方向、または相反する方向に回動させて取付角度を変えるだけでよいから、第1撚りローラ11と第2撚りローラ12の偏り角度を極めて簡単に調整することができる。また、このローラ偏り角度調整装置L自体の構成も簡単で、小型化することができるから、繊維強化樹脂ストランド製造装置の小型化が容易である。
【0041】
さらに、本実施の形態1に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置のローラ偏り角度調整装置Lでは、第1撚りローラ11を回転させる第1駆動軸24と第2撚りローラ12を回転させる第2駆動軸34は、1台の駆動モータ48の駆動力を伝達する駆動力伝達機構40により駆動されるように構成されている。そのため、複数のモータを同期制御する必要がなく、サーボモータのように高価なモータを採用する必要がないし、またユニバーサルジョイントが不要であって、駆動軸系がローラ支持軸の軸方向に長くなることもない。
従って、本実施の形態1に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置のローラ偏り角度調整装置Lによれば、装置を小型化することができ、製造コストに関しても従来例よりも有利になる。
【0042】
ところで、以上の実施の形態1においては、ローラ偏り角度調整装置の駆動力伝達機構がタイミングベルトプーリとタイミングベルトとを備えた構成である場合を例として説明した。しかしながら、これに限らず、例えば駆動基軸28の先端にタイミングベルトプーリに代えて傘歯車を嵌着すると共に、第2駆動軸34の先端にタイミングベルトプーリに代えて傘歯車を嵌着する。そして、回転軸41にもタイミングベルトプーリに代えて傘歯車を嵌着して、これら傘歯車の回転を、傘歯車を介して前記駆動基軸28の先端に嵌着された傘歯車と、第2駆動軸34の先端に嵌着された傘歯車とに伝達する歯車列構成の駆動力伝達機構に代えることもできる。
【0043】
以上の実施の形態1においては、第1撚りローラ11と第2撚りローラ12の何れも回転駆動させる場合を例として説明した。しかしながら、この構成に限らず、本発の実施の形態2に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置のローラ偏り角度調整装置(撚りローラ偏り角度変位無しの状態を図示)の模式的構成説明図(上記実施の形態1と同一のもの並びに同一機能を有するものに同一符号を付してある。)の図2に示すような構成にすることができる。即ち、何れか一方の撚りローラ(図2では、第1撚りローラ11)を回転駆動させ、他方の撚りローラ(図2では、第2撚りローラ11)を従動回転させる構成にすることができる。このような構成によれば、撚りローラによる繊維強化樹脂ストランドの引抜力が弱くなるという欠点があるが、ローラ偏り角度調整装置の構成がより一層簡単になるという利点がある。なお、駆動モータの駆動力は駆動力伝達機構40を介して撚りローラに伝達されるが、駆動モータの出力軸を直に駆動基軸28に接続し、駆動モータの駆動力を駆動力伝達機構40を介さず撚りローラに伝達するようにしてもよい。
【0044】
また、上記実施の形態1においては、第1軸・ローラ支持部材20と第1駆動軸24が同一の軸心を共有すると共に第2軸・ローラ支持部材30と第2駆動軸34が同一の軸心を共有する場合を例として説明した。しかしながら、この構成に限らず、本発の実施の形態3に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置のローラ偏り角度調整装置(撚りローラ変位図示)の模式的構成説明図(上記実施の形態1と同一のもの並びに同一機能を有するものに同一符号を付してある。)の図3(a),(b)に示すような構成にすることができる。
即ち、一方の軸・ローラ支持部材(図3では、第1軸・ローラ支持部材20)と一方の駆動軸(図3では、駆動軸24)が同一の軸心を共有するように構成すると共に、他方の軸・ローラ支持部材(図3では、第2軸・ローラ支持部材30)を本体フレームに固定し、他方の駆動軸(図1における第2駆動軸34)、傘歯車列(図1における傘歯車31a,34a)、傘歯車軸(図21における傘歯車軸31)、平歯車列(図1における大、小平歯車32,33)を介すことなく、ローラ支持軸(図3では、第2ローラ支持軸12a)に駆動力を伝達するようにしてもよい。この場合、他方の撚りローラは繊維強化樹脂ストランドのパスラインに対して、予め所定の偏り角度を与えておき、一方の撚りローラの偏り角度を微調整すれば良く、偏り角度をより広範囲に変更したい場合には、前記微調整に加えてパスラインの方向を図示しないストランドガイドによって微修正すればよい。
【0045】
また、以上の実施の形態1,2においては、第1軸・ローラ支持部材20を介して第1撚りローラ11を、第2撚りローラ12を支持する第2軸・ローラ支持部材30の方向に移動乃至は押圧する場合を例として説明した。しかしながら、この構成に限らず、これら第1軸・ローラ支持部材20と第2軸・ローラ支持部材30のうち何れか一方の軸・ローラ支持部材(図3では、第1軸・ローラ支持部材20)を他方の軸・ローラ支持部材(図3では、第2軸・ローラ支持部材)の方向に押圧力を及ぼす構成にすることができる。また、両軸・ローラ支持部材20を共に相対する方向に押圧力を作用させ得る構成にすることもできる。また、上記実施の形態においては、エアシリンダ26を用いてローラ間隔調整と撚りローラによる繊維強化樹脂ストランドへの押圧力を行うように構成したが、油圧シリンダを用いてもよい。また、押圧力の付与をバネによって行い、ローラ間隔調整をネジジャッキ(ストッパ37に相当)で行うように構成してもよい。なお、上記実施の形態に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置は、本発明の具体例に過ぎず、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内における設計変更等は自由自在である。従って、ローラ偏り角度調整装置の構成は、上記実施の形態1乃至3に係る構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【0046】
【図1】本発明の実施の形態1に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置のローラ偏り角度調整装置(撚りローラ偏り角度変位無しの状態を図示)の模式的構成説明図である。
【図2】本発の実施の形態2に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置のローラ偏り角度調整装置(撚りローラ偏り角度変位無しの状態を図示)の模式的構成説明図である。
【図3】本発の実施の形態3に係り、図3(a)は繊維強化樹脂ストランド製造装置のローラ偏り角度調整装置(撚りローラ偏り角度変位無しの状態を図示)の模式的構成説明図、図3(b)は図3(a)のA矢視図である。
【図4】従来例1に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置の模式的構成説明図である。
【図5】図3(a)は第1例に係るローラ偏り角度調整装置をストランドの移動方向側から見た図、図3(b)は図3(a)のB矢視図である。
【図6】図4(a)は第2例に係るローラ偏り角度調整装置をストランドの移動方向側から見た図、図4(b)は図4(a)のC矢視図である。
【符号の説明】
【0047】
1…補強用繊維,2…溶融樹脂材料,3…繊維強化樹脂ストランド,4…ボビン,5…クロスヘッド,6…押出機,7…スクリュ,8…スプレッダー,9…賦形ダイ,10…冷却器、11…第1撚りローラ,11a…第1ローラ支持軸,12…第2撚りローラ,12a…第2ローラ支持軸,13…引抜きローラ,14…ペレタイザー
20…第1軸・ローラ支持部材,21…傘歯車軸,21a…傘歯車,22…小平歯車,23…大平歯車,24…第1駆動軸,24a…傘歯車,25…角度調整部材,25a…スリーブ,25b…ピン,25c…長穴,26…油圧シリンダ,27…スリップスプライン継手,28…駆動基軸,28a…第1従動タイミングベルトプーリまたは傘歯車,29…軸受ボス
30…第2軸・ローラ支持部材,31…傘歯車軸,31a…傘歯車,32…小平歯車,33…大平歯車,34…第2駆動軸,34a…傘歯車,35…第2従動タイミングベルトプーリ,36…本体フレーム,37…ストッパ
40…駆動力伝達機構,41…回転軸,42…軸受,43…軸受,44…第1駆動タイミングベルトプーリまたは傘歯車,45…第2駆動タイミングベルトプーリ,46…第1タイミングベルト,47…第2タイミングベルト,48…駆動モータ,49…カップリング
…ローラ偏り角度調整装置

【特許請求の範囲】
【請求項1】
クロスヘッドの出口ノズルの前方位置に、前記出口ノズルから出てきた繊維強化樹脂ストランドに対して撚りを付与する少なくとも一対の撚りローラを有するローラ偏り角度調整装置を備えた繊維強化樹脂ストランド製造装置において、前記ローラ偏り角度調整装置の撚りローラのうちの一方の第1撚りローラは、これを回転可能に支持する第1ローラ支持軸と直交する第1駆動軸で回転され、他方の第2撚りローラは、これを回転可能に支持する第2ローラ支持軸の軸心回りで回転され、前記第1駆動軸および第1撚りローラを支持する第1軸・ローラ支持部材の回動中心は、前記第1駆動軸の軸心と一致するように構成され、前記第1軸・ローラ支持部材は、前記第1撚りローラと前記第2撚りローラとの相反する側で本体フレームに角度調整可能に取着されてなることを特徴とする繊維強化樹脂ストランド製造装置。
【請求項2】
クロスヘッドの出口ノズルの前方位置に、前記出口ノズルから出てきた繊維強化樹脂ストランドに対して撚りを付与する少なくとも一対の撚りローラを有するローラ偏り角度調整装置を備えた繊維強化樹脂ストランド製造装置において、前記ローラ偏り角度調整装置の撚りローラのうちの一方の第1撚りローラは、これを回転可能に支持する第1ローラ支持軸と直交する第1駆動軸で回転され、他方の第2撚りローラは、これを回転可能に支持する第2ローラ支持軸と直交し、かつ前記第1駆動軸と同一の軸心を共有する第2駆動軸で回転され、前記第1駆動軸および第1撚りローラを支持する第1軸・ローラ支持部材と、前記第2駆動軸および第2撚りローラを支持する第2軸・ローラ支持部材との回動中心は何れも前記同一の軸心と一致するように構成されると共に、前記第1軸・ローラ支持部材と第2軸・ローラ支持部材における前記第1撚りローラおよび前記第2撚りローラの相反する側は、本体フレームに角度調整可能に取着されてなることを特徴とする繊維強化樹脂ストランド製造装置。
【請求項3】
前記第1駆動軸と前記第2駆動軸のうち、少なくとも何れか一方の駆動軸は、その駆動軸との軸心方向の係合位置を調整可能とする継手を介して回転されるように構成されてなることを特徴とする請求項2に記載の繊維強化樹脂ストランド製造装置。
【請求項4】
前記継手を介して回転される一方の駆動軸を支持する軸・ローラ支持部材は、押圧手段により他方の駆動軸を支持する軸・ローラ支持部材の方向に押圧されるように構成されてなることを特徴とする請求項3に記載の繊維強化樹脂ストランド製造装置。
【請求項5】
前記第1駆動軸と前記第2駆動軸は、何れも1台の駆動モータの駆動力を伝達する駆動力伝達機構により駆動されるように構成されてなることを特徴とする請求項2乃至4のうちの何れか一つの項に記載の繊維強化樹脂ストランド製造装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2008−155589(P2008−155589A)
【公開日】平成20年7月10日(2008.7.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−350024(P2006−350024)
【出願日】平成18年12月26日(2006.12.26)
【出願人】(000001199)株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Fターム(参考)】