CN103429410A - 长纤维强化树脂线束的制造方法及制造装置 - Google Patents

Abstract

长纤维强化树脂线束的制造装置具备：旋转型牵引机，一边从浸渍头将树脂浸渍后的强化用纤维束拉出一边使该强化用纤维束绕其轴线旋转，对该强化用纤维束加捻，由此形成长纤维强化树脂线束，将该形成的长纤维强化树脂线束牵引；旋转型卷取机，将从上述旋转型牵引机拉出的长纤维强化树脂线束一边绕该长纤维强化树脂线束的轴线向与由上述旋转型牵引机带来的上述强化用纤维束的旋转方向相同的旋转方向旋转一边向卷取筒管引导，将实施了该旋转的长纤维强化树脂线束向上述卷取筒管卷取；上述旋转型卷取机构成为，能够以比由上述旋转型牵引机带来的上述强化用纤维束的转速低的转速使上述长纤维强化树脂线束旋转。

Description

长纤维强化树脂线束的制造方法及制造装置

技术领域

本发明涉及形成加捻的长纤维强化树脂线束（strand）、将该形成的长纤维强化树脂线束卷取到卷取筒管上来制造筒管卷绕长纤维强化树脂线束的长纤维强化树脂线束的制造方法及制造装置。

背景技术

纤维强化热塑性树脂（Fiber Reinforced Thermo Plastics）是轻量的，并且强度良好。在该纤维强化热塑性树脂中，含有纤维长较长的强化用纤维的长纤维强化热塑性树脂（Long Fiber Reinforced Thermo Plastics）在耐冲击性及刚性的方面特别好。长纤维强化热塑性树脂例如有以绳状的形态在网球拍的肠线等中使用。

长纤维强化树脂线束是长纤维强化热塑性树脂的绳状成形品。以往，作为通过将长纤维强化树脂线束卷取到卷取筒管上来制造筒管卷绕长纤维强化树脂线束的装置，已知有在下述专利文献1中公开的制造装置。在图3中表示该以往的制造装置的主要部的结构。对于该以往的制造装置，使用该图3进行说明。

在图3中、105表示浸渍头（十字头）。该浸渍头105对于从图略的多个纤维供给部（送出筒管）连续导入到该浸渍头105内的多个强化用纤维束一齐浸渍熔融的热塑性树脂。在浸渍头105中的从该浸渍头105内将树脂浸渍后的纤维束导出的出侧端上，安装着赋形模109。此外，在纤维束的进给方向上的浸渍头105及赋形模109的下游侧设置有冷却器（冷却水槽）110。进而，在冷却器110的下游侧，设置有由臂部114、旋转轴115及卷取线轴117等构成的卷取机118。在该卷取机118中，旋转轴115位于作为从浸渍头105经过赋形模109的纤维束流动的线的路线的延长线上。并且，卷取线轴117可自转而构成，经由臂部114连接在旋转轴115上。此外，在图3中、116a、116b表示导引辊。该导引辊116a、116b辅助长纤维强化树脂线束113在其长度方向上移动。

在以往的制造装置中，通过如以上那样构成的卷取机118，一边从浸渍头105将树脂浸渍后的强化用纤维束拉出一边使其绕高强化用纤维束的轴线（绕长轴）旋转，对该树脂浸渍后的强化用纤维束加捻，由此形成长纤维强化树脂线束113。此外，在以往的制造装置中，通过冷却器110使加捻后的长纤维强化树脂线束113冷却固化，将该冷却固化后的长纤维强化树脂线束113卷取到卷取线轴117上。

但是，在该以往的制造装置中，由于卷取机118兼具备对树脂浸渍后的强化用纤维束加捻的功能、和牵引加捻后的长纤维强化树脂线束而原样进行卷取的功能，所以通过被加捻而发生了扭转的弹性变形的长纤维强化树脂线束被原样向卷取线轴117卷取。因此，如果从得到的筒管卷绕长纤维强化树脂线束将长纤维强化树脂线束拉出，则在该拉出后的长纤维强化树脂线束中发生扭曲。结果，发生给后工序中的长纤维强化树脂线束的处置带来妨碍的问题。

专利文献1：特开平5－169445号公报。

发明内容

本发明的目的是提供一种在形成加捻的长纤维强化树脂线束、将该形成的长纤维强化树脂线束卷取到卷取筒管上而制造筒管卷绕长纤维强化树脂线束时、能够抑制在从得到的筒管卷绕长纤维强化树脂线束拉出的长纤维强化树脂线束中发生扭曲的长纤维强化树脂线束的制造方法及制造装置。

遵循本发明的一技术方案的长纤维强化树脂线束的制造方法，具备：浸渍工序，将强化用纤维束连续地导入到浸渍头内，在该浸渍头内对强化用纤维束浸渍熔融的热塑性树脂；牵引工序，一边从上述浸渍头将树脂浸渍后的强化用纤维束拉出一边使该强化用纤维束绕其轴线以规定的转速旋转，对该树脂浸渍后的强化用纤维束加捻，由此形成长纤维强化树脂线束，将该形成的长纤维强化树脂线束牵引；卷取工序，在上述牵引工序后，一边使在上述牵引工序中牵引的长纤维强化树脂线束绕该长纤维强化树脂线束的轴线向与上述牵引工序中的上述强化用纤维束的旋转方向相同的旋转方向旋转一边向卷取筒管引导，将实施了该旋转的长纤维强化树脂线束卷取到上述卷取筒管上；在上述卷取工序中，以比上述牵引工序中的上述强化用纤维束的转速低的转速使上述长纤维强化树脂线束旋转，以使在上述牵引工序中在上述长纤维强化树脂线束中产生的扭转的弹性变形减少。

遵循本发明的另一技术方案的长纤维强化树脂线束的制造装置，具备：浸渍头，在内部被导入强化用纤维束，用来对该强化用纤维束浸渍熔融的热塑性树脂；旋转型牵引机，一边从上述浸渍头将树脂浸渍后的强化用纤维束拉出一边使该强化用纤维束绕其轴线旋转，对该树脂浸渍后的强化用纤维束加捻，由此形成长纤维强化树脂线束，将该形成的长纤维强化树脂线束牵引；旋转型卷取机，将上述旋转型牵引机牵引的长纤维强化树脂线束从该旋转型牵引机拉出，一边使该拉出的长纤维强化树脂线束绕该长纤维强化树脂线束的轴线向与由上述旋转型牵引机带来的上述强化用纤维束的旋转方向相同的旋转方向旋转一边向卷取筒管引导，将实施了该旋转的长纤维强化树脂线束向上述卷取筒管卷取；上述旋转型卷取机构成为，能够以比由上述旋转型牵引机带来的上述强化用纤维束的转速低的转速使上述长纤维强化树脂线束旋转。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式的长纤维强化树脂线束的制造装置中的前半部的结构的图。

图2是表示本发明的一实施方式的长纤维强化树脂线束的制造装置中的后半部的结构的图。

图3是表示以往的长纤维强化树脂线束的制造装置的主要部的结构的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

本发明的一实施方式的长纤维强化树脂线束的制造装置如图1所示，具备多个卷绕体1（粗纱包）、预热用加热装置5、浸渍头7、模喷嘴8、多个浸渍辊9、挤压机10、冷却水槽12、旋转型牵引机20（参照图2）和旋转型卷取机30（参照图2）。

各卷绕体1卷取了强化用纤维束（粗纱）。该卷绕体1包含在本发明的纤维供给部的概念中。

预热用加热装置5在对从卷绕体1拉出的强化用纤维束2浸渍树脂之前将该强化用纤维束2预热。该预热用加热装置5具备一对加热用辊6A、6B。在本实施方式的长纤维强化树脂线束的制造装置中，从各卷绕体1分别将强化用纤维束2拉出，将这些多根（在图1的例子中是3根）强化用纤维束2拉齐，向预热用加热装置5引导。预热用加热装置5通过一对加热用辊6A、6B使导引到该预热用加热装置5中的多根强化用纤维束2升温。将由该预热用加热装置5升温后的多根强化用纤维束2导引到浸渍头7内。

浸渍头7对从上述多个卷绕体1经过预热用加热装置5连续地导引到该浸渍头7内的多个强化用纤维束2一起浸渍熔融的热塑性树脂3。在该浸渍头7上连接着挤压机10。挤压机10内置有用来将熔融的树脂挤压出的螺杆11。挤压机10通过将熔融的热塑性树脂3用旋转的螺杆11挤压，将熔融的热塑性树脂3向浸渍头7连续供给。在浸渍头7内配设有多个浸渍辊9。多个浸渍辊9用来使熔融的热塑性树脂3浸渍到强化用纤维束2中。多个强化用纤维束2一边经过浸渍头7内一边被浸渍熔融的热塑性树脂3。此外，浸渍头7具有用来从该浸渍头7内将树脂浸渍后的强化用纤维束2导出的出口。在浸渍头7中的作为设有上述出口的端部的出口端上安装着模喷嘴8。该模喷嘴8决定树脂浸渍后的强化用纤维束2的截面形状。具体而言，模喷嘴8具有树脂浸渍后的多个强化用纤维束2经过的孔，将经过该孔的树脂浸渍后的多个强化用纤维束2集中为呈大致圆形截面的1根绳状。

冷却水槽12用来将从浸渍头7的出口导出、经过模喷嘴8后的树脂浸渍后的强化用纤维束2冷却。在冷却水槽12内储存有冷却用的水，树脂浸渍后的强化用纤维束2经过该冷却水槽12内。树脂浸渍后的强化用纤维束2在经过冷却水槽12内的过程中被冷却用的水冷却固化。

旋转型牵引机20设置在浸渍头7的下游侧，详细地讲设置在冷却水槽12的下游侧。另外，在本说明书中，所谓“下游侧”，是指强化用纤维束2或后述的长纤维强化树脂线束4的进给方向上的下游侧。旋转型牵引机20一边从浸渍头7将树脂浸渍后的多个强化用纤维束2拉出，一边使这些强化用纤维束2经过模喷嘴8而集中为一根后的束绕其轴线旋转而加捻。并且，旋转型牵引机20牵引在将强化用纤维束2集中为1根而加捻后经过冷却水槽12而冷却固化后的束。树脂浸渍后的多个强化用纤维束2被集中为1根并加捻后的是长纤维强化树脂线束4。即，旋转型牵引机20将经过冷却水槽12并冷却固化后的长纤维强化树脂线束4牵引。

旋转型卷取机30设置在旋转型牵引机20的更下游侧。旋转型卷取机30将旋转型牵引机20牵引的长纤维强化树脂线束4卷绕到卷取筒管42上。

接着，参照图2，对旋转型牵引机20的结构及旋转型卷取机30的结构详细叙述。

旋转型牵引机20和旋转型卷取机30在上述冷却水槽12（图1参照）的下游侧的位置从上游侧朝向下游侧依次排列设置。

旋转型牵引机20如上述那样，通过一边从浸渍头7将树脂浸渍后的强化用纤维束2拉出一边旋转、对该树脂浸渍后的强化用纤维束2加捻，形成长纤维强化树脂线束4，将在上述冷却水槽12中冷却固化的长纤维强化树脂线束4牵引。该旋转型牵引机20通过使强化用纤维束2旋转，在冷却水槽12的上游侧对还没有固化的强化用纤维束2加捻，在冷却水槽12的下游侧，在已经固化的强化用纤维束2中发生扭转的弹性变形。

在本实施方式中，旋转型牵引机20具备牵引机旋转体21、一对牵引机带轮27A、27B、牵引机旋转用带28和牵引机旋转用马达29。

牵引机旋转体21能够绕经过上述冷却水槽12的长纤维强化树脂线束4的轴线旋转。该牵引机旋转体21具有牵引机旋转体主体22、双绞盘23、多个牵引机导引辊24、牵引机旋转驱动轴25和牵引机旋转从动轴26。

双绞盘23将经过了上述冷却水槽12的长纤维强化树脂线束4牵引。双绞盘23由驱动侧绞盘23a和从动侧绞盘23b构成。在驱动侧绞盘23a和从动侧绞盘23b上卷挂着长纤维强化树脂线束4。在驱动侧绞盘23a上，连接着将该驱动侧绞盘23a旋转驱动的马达等驱动机构（未图示）。该马达等驱动机构在本实施方式中安装在牵引机旋转体主体22上。随着通过该马达等驱动机构使驱动侧绞盘23a旋转，从动侧绞盘23b旋转，并将长纤维强化树脂线束4牵引到这两个绞盘23a、23b上。

多个牵引机导引辊24将从双绞盘23拉出的长纤维强化树脂线束4向下游侧导引。各牵引机导引辊24以能够绕各自的轴旋转的方式安装在牵引机旋转体主体22上。

牵引机旋转驱动轴25固接在牵引机旋转体主体22的下游侧端上，牵引机旋转从动轴26固接在牵引机旋转体主体22的上游侧端上。牵引机旋转驱动轴25及牵引机旋转从动轴26以它们的轴心与牵引机旋转体21的旋转的中心线（旋转轴）一致的方式配置。牵引机旋转从动轴26由轴承支承以绕其轴心旋转自如。在牵引机旋转驱动轴25上，形成有与该牵引机旋转驱动轴25同心配置且将该牵引机旋转驱动轴25在轴向上贯通的贯通孔。此外，在牵引机旋转从动轴26上也形成有同样的贯通孔。经过上述冷却水槽12后的长纤维强化树脂线束4沿着从上述浸渍头7经过上述冷却水槽12向旋转型牵引机20直线延伸的路线（长纤维强化树脂线束4的行进线）经过牵引机旋转从动轴26的贯通孔内，经过牵引机导引辊24，沿着上述路线经过牵引机旋转驱动轴25的贯通孔内。

一对牵引机带轮27A、27B中的一个牵引机带轮27A以与该牵引机旋转驱动轴25为同轴的方式固接在牵引机旋转体21的牵引机旋转驱动轴25上。一对牵引机带轮27A、27B中的另一个牵引机带轮27B在从一个牵引机带轮27A即牵引机旋转驱动轴25侧的牵引机带轮27A离开的位置处、以旋转轴与该牵引机旋转驱动轴25侧的牵引机带轮27A平行的方式配置。该另一个牵引机带轮27B连接在牵引机旋转用马达29的驱动轴上。

牵引机旋转用带28架设在一对牵引机带轮27A、27B间。该牵引机旋转用带28用来从上述另一个牵引机带轮27B、即马达侧的牵引机带轮27B向牵引机旋转驱动轴25侧的牵引机带轮27A传递旋转力。

牵引机旋转用马达29经由马达侧的牵引机带轮27B、牵引机旋转用带28及牵引机旋转驱动轴25侧的牵引机带轮27A使上述牵引机旋转体21旋转。具体而言，通过牵引机旋转用马达29动作，连接在该牵引机旋转用马达29的驱动轴上的马达侧的牵引机带轮27B旋转，该牵引机带轮27B的旋转力经由牵引机旋转用带28被传递给牵引机旋转驱动轴25侧的牵引机带轮27A，由此，牵引机旋转体21与牵引机旋转驱动轴25侧的牵引机带轮27A一起旋转。

接着，对旋转型卷取机30进行说明。旋转型卷取机30设在旋转型牵引机20的下游侧。旋转型卷取机30将旋转型牵引机20牵引的长纤维强化树脂线束4从该旋转型牵引机20拉出，一边使该拉出的长纤维强化树脂线束4绕该线束的轴线向与由旋转型牵引机20带来的强化用纤维束2的旋转方向相同的旋转方向旋转一边向卷取筒管42引导，将实施了该旋转的长纤维强化树脂线束4卷取到卷取筒管42上。并且，旋转型卷取机30构成为，以比由旋转型牵引机20带来的强化用纤维束2（长纤维强化树脂线束4）的转速低的转速使长纤维强化树脂线束4旋转，以使由旋转型牵引机20对长纤维强化树脂线束4施加的扭转的弹性变形减少。此外，旋转型卷取机30一边使长纤维强化树脂线束4绕与由旋转型牵引机20带来的强化用纤维束2（长纤维强化树脂线束4）的旋转的轴线相同的轴线旋转一边向卷取筒管42引导。

由旋转型卷取机30带来的长纤维强化树脂线束4的转速设定为使由旋转型牵引机20对长纤维强化树脂线束4施加的扭转的弹性变形减少、但不在长纤维强化树脂线束4中产生与该扭转相反方向的扭转变形的适当的转速。换言之，由旋转型卷取机30带来的长纤维强化树脂线束4的转速设定为比由旋转型牵引机20带来的长纤维强化树脂线束4的转速低、但比使长纤维强化树脂线束4发生上述相反方向的扭转变形那样的转速高的转速。详细地讲，由旋转型卷取机30带来的长纤维强化树脂线束4的转速设定为，在该转速与由旋转型牵引机20带来的长纤维强化树脂线束4的转速之间，形成使由旋转型牵引机20对长纤维强化树脂线束4施加的扭转的弹性变形减少且不使长纤维强化树脂线束4发生与该扭转相反方向的扭转变形那样的适当的转速差。由旋转型牵引机20对长纤维强化树脂线束4施加的扭转的弹性变形的大小根据由旋转型牵引机20带来的长纤维强化树脂线束4的转速及牵引速度、构成长纤维强化树脂线束4的材料、长纤维强化树脂线束4的粗细等各种主要因素而变化，所以由旋转型卷取机30带来的长纤维强化树脂线束4的上述适当的转速根据这些各种主要因素而适当设定。具体而言，通过实际运转制造装置而制造长纤维强化树脂线束4、验证该长纤维强化树脂线束4的状态，将由旋转型卷取机30带来的长纤维强化树脂线束4的转速调节为能够将长纤维强化树脂线束4的扭转的弹性变形消除且不使长纤维强化树脂线束4产生上述相反方向的扭转变形的最适当的转速。

在本实施方式中，旋转型卷取机30具备卷取机旋转体31、一对卷取机旋转用带轮35A、35B、卷取机旋转用带36、卷取机旋转用马达37、粉末离合器38、一对卷取用带轮39A、39B、卷取用带40、卷取用马达41、卷取筒管42和图略的横动机构。

卷取机旋转体31能够绕从上述旋转型牵引机20拉出的长纤维强化树脂线束4的轴线旋转。该卷取机旋转体31能够绕与牵引机旋转体21的旋转轴线相同的轴线旋转。卷取机旋转体31具有卷取机旋转驱动轴32、卷取机旋转体主体33和多个卷取机导引辊34。

卷取机旋转驱动轴32以其轴心与卷取机旋转体31的旋转的中心线（旋转轴线）一致的方式配置。在该卷取机旋转驱动轴32上，形成有与该卷取机旋转驱动轴32同心地配置且将该卷取机旋转驱动轴32在轴向上贯通的贯通孔。被从上述旋转型牵引机20拉出的长纤维强化树脂线束4沿着旋转型牵引机20的紧接着的下游侧的路线经过卷取机旋转驱动轴32的贯通孔内。

卷取机旋转体主体33固接在卷取机旋转驱动轴32的下游侧端上，能够与卷取机旋转驱动轴32一体地绕该卷取机旋转驱动轴32的轴心旋转。

多个卷取机导引辊34安装在卷取机旋转体主体33的内侧。该多个卷取机导引辊34用来一边使被从上述旋转型牵引机20拉出、经过卷取机旋转驱动轴32的贯通孔后的长纤维强化树脂线束4绕其轴线旋转一边向卷取筒管42引导。

一对卷取机旋转用带轮35A、35B中的一个卷取机旋转用带轮35A在卷取机旋转体31的卷取机旋转驱动轴32上以与该卷取机旋转驱动轴32同轴的方式固接。一对卷取机旋转用带轮35A、35B中的另一个卷取机旋转用带轮35B在从一个卷取机旋转用带轮35A、即卷取机旋转驱动轴32侧的卷取机旋转用带轮35A离开的位置、以旋转轴与该卷取机旋转驱动轴32侧的卷取机旋转用带轮35A平行的方式配置。该另一个卷取机旋转用带轮35B连接在卷取机旋转用马达37的驱动轴上。

卷取机旋转用带36架设在一对卷取机旋转用带轮35A、35B间。卷取机旋转用带36用来从上述另一个卷取机旋转用带轮35B、即马达侧的卷取机旋转用带轮35B向卷取机旋转驱动轴32侧的卷取机旋转用带轮35A传递旋转力。

卷取机旋转用马达37经由马达侧的卷取机旋转用带轮35B、卷取机旋转用带36及卷取机旋转驱动轴32侧的卷取机旋转用带轮35A使上述卷取机旋转体31向与上述牵引机旋转体21的旋转方向相同的方向旋转。具体而言，通过卷取机旋转用马达37动作，连接在该卷取机旋转用马达37的驱动轴上的马达侧的卷取机旋转用带轮35B旋转，该卷取机旋转用带轮35B的旋转力经由卷取机旋转用带36被传递给卷取机旋转驱动轴32侧的卷取机旋转用带轮35A，由此，卷取机旋转体31与卷取机旋转驱动轴32侧的卷取机旋转用带轮35A一起旋转。

输入轴38a在一对卷取用带轮39A、39B中的一个卷取用带轮39A上以与该卷取用带轮39A为同轴的方式固接。输出轴38b以与卷取筒管42为同轴的方式安装在该卷取筒管42上。此外，输出轴38b以该输出轴38b的旋转轴线位于上述卷取机旋转体31的卷取机旋转驱动轴32的旋转轴线的延长线上的方式设置。

粉末离合器（滑动离合器）38设在输入轴38a与输出轴38b之间，用来将这些输入轴38a与输出轴38b通过电磁结合力连结。该粉末离合器38构成为，能够调整输入轴38a与输出轴38b之间的电磁结合力。具体而言，粉末离合器38具备用来调整其输入轴38a与输出轴38b之间的电磁结合力（从输入轴38a向输出轴38b的转矩传递力）的图略的转矩调整部。粉末离合器38通过该转矩调整部的上述电磁结合力的调整功能调整卷取张力，以将在将长纤维强化树脂线束4向卷取筒管42卷取时作用在长纤维强化树脂线束4上的张力即卷取张力维持为不到预先设定的一定值。一般而言，如果卷取筒管42将长纤维强化树脂线束4卷取的量增加而该卷取筒管42上的长纤维强化树脂线束4的卷取半径逐渐变大，则长纤维强化树脂线束4的卷取张力减小。在本实施方式中，由于通过粉末离合器38调整卷取张力，所以不论卷取半径的大小如何，该卷取张力都不会为上述一定值以上。该粉末离合器38包含在本发明的卷取张力调整部的概念中。另外，作为代替粉末离合器38的卷取张力调整部，也可以使用控制装置，所述控制装置为了调整安装着卷取筒管42的轴的转矩、即对卷取在卷取筒管42上的长纤维强化树脂线束4作用的卷取张力，而控制卷取用的马达。

一对卷取用带轮39A、39B中的一个卷取用带轮39A如上述那样在粉末离合器38的输入轴38a上与该输入轴38a为同轴而固接。一对卷取用带轮39A、39B中的另一个卷取用带轮39B在从一个卷取用带轮39A、即输入轴38a侧的卷取用带轮39A离开的位置、以旋转轴与该输入轴38a侧的卷取用带轮39A平行的方式配置。该另一个卷取用带轮39B连接在卷取用马达41的驱动轴上。

卷取用带40架设在一对卷取用带轮39A、39B间。该卷取用带40用来从上述另一个卷取用带轮39B、即马达侧的卷取用带轮39B向输入轴38a侧的卷取用带轮39A传递旋转力。

卷取用马达41经由马达侧的卷取用带轮39B、卷取用带40及输入轴38a侧的卷取用带轮39A对输入轴38a施加旋转驱动力。具体而言，通过卷取用马达41动作，连接在该卷取用马达41的驱动轴上的马达侧的卷取用带轮39B旋转，该卷取用带轮39B的旋转力经由卷取用带40被传递给输入轴38a侧的卷取用带轮39A，由此，输入轴38a与该卷取用带轮39A一起旋转。

卷取筒管42用来将由上述卷取机旋转体31的多个卷取机导引辊34引导的长纤维强化树脂线束4卷取。在本实施方式中，卷取筒管42构成为，一边绕与旋转型卷取机30使树脂浸渍后的强化用纤维束2（长纤维强化树脂线束4）旋转的旋转轴线相同的轴线旋转，一边将长纤维强化树脂线束4卷取。具体而言，卷取筒管42一边绕与牵引机旋转体21的旋转轴线及卷取机旋转体31的旋转轴线相同的轴线旋转一边将长纤维强化树脂线束4卷取。卷取筒管42被从输入轴38a经由粉末离合器38向输出轴38b传递旋转力，由此，通过输出轴38b旋转，与该输出轴38b一起绕与该输出轴38b相同的轴线旋转。

图略的横动机构用来将长纤维强化树脂线束4向卷取筒管42整齐卷绕。该横动机构使卷取筒管42和卷取机旋转体31沿着它们的旋转轴线相对移动，以将由上述多个卷取机导引辊34引导的长纤维强化树脂线束4整齐卷绕到卷取筒管42上。

接着，对使用以上说明的本实施方式的长纤维强化树脂线束的制造装置的、本发明的一实施方式的长纤维强化树脂线束的制造方法进行说明。

在本实施方式的长纤维强化树脂线束的制造方法中，首先，将从多个卷绕体1拉出的多个强化用纤维束2以经过预热用加热装置5、模喷嘴8、冷却水槽12及旋转型牵引机20达到旋转型卷取机30的卷取筒管42的方式安设。并且，旋转型牵引机20的双绞盘23旋转而将强化用纤维束2拉伸，由此被从多个卷绕体1拉出的多个强化用纤维束2经过预热用加热装置5被向浸渍头7内连续地导入。对于导入到该浸渍头7内的多个强化用纤维束2，通过多个浸渍辊9一起浸渍从挤压机10供给到浸渍头7内的熔融的热塑性树脂3。树脂浸渍后的多个强化用纤维束2被从浸渍头7拉出，经过模喷嘴8被集中为具有圆形截面的1根长纤维强化树脂线束4。该集中为1根的长纤维强化树脂线束4然后经过冷却水槽12而被冷却固化，被旋转型牵引机20牵引。

接着，在旋转型牵引机20中，如上述那样双绞盘23旋转，并且牵引机旋转用马达29经由马达侧的牵引机带轮27B、牵引机旋转用带28及牵引机旋转驱动轴25侧的牵引机带轮27A使牵引机旋转体21绕其旋转轴旋转。因此，在旋转型牵引机20中，一边将长纤维强化树脂线束4牵引到双绞盘23上，一边将长纤维强化树脂线束4绕其轴线以规定的转速旋转。结果，在冷却水槽12的上游侧对还没有被冷却固化的树脂浸渍后的强化用纤维束2（长纤维强化树脂线束4）施加绕其轴线的捻动。因此，在冷却水槽12中，将被加捻的状态的长纤维强化树脂线束4冷却固化。此外，在经过冷却水槽12而冷却固化后的长纤维强化树脂线束4中发生扭转的弹性变形。并且，将加捻的状态的长纤维强化树脂线束4牵引到双绞盘23上。

将牵引到旋转型牵引机20的双绞盘23上的长纤维强化树脂线束4通过旋转型卷取机30从双绞盘23拉出，经过多个牵引机导引辊24、穿过牵引机旋转驱动轴25的贯通孔，被导入到旋转型卷取机30中。

向旋转型卷取机30导入的长纤维强化树脂线束4经过卷取机旋转驱动轴32的贯通孔，被多个卷取机导引辊34向卷取筒管42引导。在向该卷取筒管42引导长纤维强化树脂线束4的过程中，卷取机旋转用马达37经由马达侧的卷取机旋转用带轮35B、卷取机旋转用带36及卷取机旋转驱动轴32侧的卷取机旋转用带轮35A使卷取机旋转体31绕其旋转轴向与上述牵引机旋转体21的旋转方向相同的旋转方向旋转。由此，在由旋转型卷取机30进行的长纤维强化树脂线束4的卷取工序中，将长纤维强化树脂线束4一边绕与在通过旋转型牵引机20的牵引工序中使强化用纤维束2（长纤维强化树脂线束4）旋转的情况相同的轴线向与该牵引工序中的强化用纤维束2（长纤维强化树脂线束4）的旋转方向相同的旋转方向旋转，一边向卷取筒管42引导。并且，在该卷取工序中，以比上述牵引工序中的强化用纤维束2（长纤维强化树脂线束4）的转速低的转速使长纤维强化树脂线束4旋转，以使在上述牵引工序中在长纤维强化树脂线束4中产生的扭转的弹性变形减少。即，将卷取机旋转体31以比牵引机旋转体21的转速低的转速旋转。由旋转型卷取机30带来的长纤维强化树脂线束4的旋转比由旋转型牵引机20带来的长纤维强化树脂线束4的旋转慢，相对于由该旋转型牵引机20带来的长纤维强化树脂线束4的旋转相对地成为逆旋转。结果，在旋转型卷取机30中，使由旋转型牵引机20对长纤维强化树脂线束4施加的扭转的弹性变形减少。但是，由于由旋转型卷取机30带来的长纤维强化树脂线束4的转速相对于由旋转型牵引机20带来的长纤维强化树脂线束4的转速没有低到使长纤维强化树脂线束4产生相反方向的扭转变形的程度，所以在长纤维强化树脂线束4中不发生相反方向的扭转变形。

并且，在旋转型卷取机30中，通过卷取用马达41经由马达侧的卷取用带轮39B、卷取用带40及输入轴38a侧的卷取用带轮39A使输入轴38a、输出轴38b及卷取筒管42绕其旋转轴旋转，实施由卷取机旋转体31带来的旋转，使减轻了扭转的弹性变形的长纤维强化树脂线束4卷取在卷取筒管42上。在向卷取筒管42卷取长纤维强化树脂线束4的工序中，通过粉末离合器38将作用在长纤维强化树脂线束4上的卷取张力调整，以维持为不到预先设定的一定值。

如以上这样，制造出筒管卷绕长纤维强化树脂线束。

本实施方式的制造方法在制造筒管卷绕长纤维强化树脂线束时，与以往不同，具备通过上述旋转型牵引机20进行的牵引工序和通过上述旋转型卷取机30进行的卷取工序。因此，能够单独地调整在牵引工序中形成加捻的长纤维强化树脂线束4时的由旋转型牵引机20带来的捻动转速（牵引机旋转体21的转速）、和在卷取工序中从旋转型牵引机20将长纤维强化树脂线束4向卷取筒管42引导时的由旋转型卷取机30带来的该长纤维强化树脂线束4的绕轴线的转速（卷取机旋转体31的转速）。因此，能够将由旋转型卷取机30带来的长纤维强化树脂线束4的绕轴线的转速设定为使由旋转型牵引机20对长纤维强化树脂线束4施加的扭转的弹性变形减少那样的、比由旋转型牵引机20带来的捻动转速低的转速。换言之，在由旋转型卷取机30进行的卷取工序中，能够将绕与从旋转型牵引机20刚出来的长纤维强化树脂线束4的路线同轴线使长纤维强化树脂线束4旋转时的转速设定为比该牵引工序中的长纤维强化树脂线束4的转速低的转速，以使在由旋转型牵引机20进行的牵引工序中在长纤维强化树脂线束4中产生的扭转的弹性变形减少。结果，能够使在发生了扭转的弹性变形的状态下被旋转型牵引机20牵引的长纤维强化树脂线束4的扭转弹性变形减小后向卷取筒管42卷取。

因而，根据本实施方式的制造方法或制造装置，能够制造出抑制了在将长纤维强化树脂线束4从卷取筒管42拉出时在该长纤维强化树脂线束4中发生扭曲的筒管卷绕长纤维强化树脂线束。结果，能够避免在后工序中在从卷取筒管42拉出的长纤维强化树脂线束中发生扭曲而给该长纤维强化树脂线束的处置带来妨碍的不良状况。另外，关于设定得比由旋转型牵引机20带来的捻动转速低的、由旋转型卷取机30带来的长纤维强化树脂线束4的绕轴线的转速的适当值，在制造装置的实际运转中能够掌握。

此外，在本实施方式中，旋转型卷取机30作为用来调整长纤维强化树脂线束4的卷取张力的卷取张力调整部而具备粉末离合器38，所以不会带来因过度的卷取张力作用在长纤维强化树脂线束4上造成的长纤维强化树脂线束4的伸长或断裂等，能够用适当的卷取张力进行长纤维强化树脂线束4的卷取。

另外，此次公开的实施方式在全部的方面都应被认为是例示而不是限制性的。本发明的范围不是由上述实施方式的说明、而由权利要求书表示，还包含与权利要求书等价的意义及范围内的全部变更。

在上述实施方式中，在由旋转型卷取机进行的长纤维强化树脂线束的卷取工序中，绕与在由旋转型牵引机进行的强化用纤维束（长纤维强化树脂线束）的牵引工序中使强化用纤维束旋转的旋转轴线相同的轴线使长纤维强化树脂线束旋转。但是，卷取工序中的长纤维强化树脂线束的旋转轴线也可以并不一定与牵引工序中的强化用纤维束的旋转轴线相同。例如，卷取工序中的长纤维强化树脂线束的旋转轴线也可以相对于牵引工序中的长纤维强化树脂线束的旋转轴线斜向配置。在此情况下，例如只要在旋转型牵引机与旋转型卷取机之间配置挂上长纤维强化树脂线束的辊，在该辊的前后改变长纤维强化树脂线束的延伸方向就可以。

［实施方式的概要］

如果总结上述实施方式，则是以下这样的。

有关上述实施方式的长纤维强化树脂线束的制造方法具备：浸渍工序，将强化用纤维束连续地导入到浸渍头内，在该浸渍头内对强化用纤维束浸渍熔融的热塑性树脂；牵引工序，一边从上述浸渍头将树脂浸渍后的强化用纤维束拉出一边使该强化用纤维束绕其轴线以规定的转速旋转，对该树脂浸渍后的强化用纤维束加捻，由此形成长纤维强化树脂线束，将该形成的长纤维强化树脂线束牵引；卷取工序，在上述牵引工序后，一边使在上述牵引工序中牵引的长纤维强化树脂线束绕该长纤维强化树脂线束的轴线向与上述牵引工序中的上述强化用纤维束的旋转方向相同的旋转方向旋转一边向卷取筒管引导，将实施了该旋转的长纤维强化树脂线束卷取到上述卷取筒管上；在上述卷取工序中，以比上述牵引工序中的上述强化用纤维束的转速低的转速使上述长纤维强化树脂线束旋转，以使在上述牵引工序中在上述长纤维强化树脂线束中产生的扭转的弹性变形减少。

在该长纤维强化树脂线束的制造方法中，当在卷取工序中将长纤维强化树脂线束向卷取筒管导引时，以比牵引工序中的强化用纤维束的转速低的转速使长纤维强化树脂线束绕其轴线旋转，以使在牵引工序中在长纤维强化树脂线束中产生的扭转的弹性变形减少，所以能够一边使长纤维强化树脂线束的扭转的弹性变形减少一边将该长纤维强化树脂线束向卷取筒管卷取。因而，在该长纤维强化树脂线束的制造方法中，能够制造能够抑制当从卷取筒管将长纤维强化树脂线束拉出时在该长纤维强化树脂线束中发生扭曲的筒管卷绕长纤维强化树脂线束。

在上述长纤维强化树脂线束的制造方法中，优选的是，在上述卷取工序中，调整在将长纤维强化树脂线束向上述卷取筒管卷取时作用在该长纤维强化树脂线束上的张力即卷取张力，以将该卷取张力维持为不到预先设定的一定值。

根据该结构，在卷取工序中不会发生因过度的卷取张力作用在长纤维强化树脂线束上造成的长纤维强化树脂线束的损坏，能够以适当的卷取张力进行长纤维强化树脂线束的卷取。

在上述长纤维强化树脂线束的制造方法中，优选的是，在上述卷取工序中，使上述长纤维强化树脂线束绕与在上述牵引工序中使上述强化用纤维束旋转的情况相同的轴线旋转。

根据该结构，与例如在卷取工序中使长纤维强化树脂线束旋转的旋转轴线相对于在牵引工序中使强化用纤维束旋转的旋转轴线斜向配置那样的情况相比，在卷取工序中不会在长纤维强化树脂线束上作用过大的力，所以能够防止给长纤维强化树脂线束带来损伤。

在上述长纤维强化树脂线束的制造方法中，优选的是，在上述浸渍工序中，向上述浸渍头内导入多个上述强化用纤维束，对该多个强化用纤维束一起浸渍熔融的热塑性树脂；在上述牵引工序中，对从上述浸渍头拉出的多个上述强化用纤维束加捻，形成1根上述长纤维强化树脂线束。

此外，有关上述实施方式的长纤维强化树脂线束的制造装置具备：浸渍头，在内部被导入强化用纤维束，用来对该强化用纤维束浸渍熔融的热塑性树脂；旋转型牵引机，一边从上述浸渍头将树脂浸渍后的强化用纤维束拉出一边使该强化用纤维束绕其轴线旋转，对该树脂浸渍后的强化用纤维束加捻，由此形成长纤维强化树脂线束，将该形成的长纤维强化树脂线束牵引；旋转型卷取机，将上述旋转型牵引机牵引的长纤维强化树脂线束从该旋转型牵引机拉出，一边使该拉出的长纤维强化树脂线束绕该长纤维强化树脂线束的轴线向与由上述旋转型牵引机带来的上述强化用纤维束的旋转方向相同的旋转方向旋转一边向卷取筒管引导，将实施了该旋转的长纤维强化树脂线束向上述卷取筒管卷取；上述旋转型卷取机构成为，能够以比由上述旋转型牵引机带来的上述强化用纤维束的转速低的转速使上述长纤维强化树脂线束旋转。

在该长纤维强化树脂线束的制造装置中，通过与上述长纤维强化树脂线束的制造方法同样的原理，能够制造出能够抑制当从卷取筒管将长纤维强化树脂线束拉出时在该长纤维强化树脂线束中发生扭曲的筒管卷绕长纤维强化树脂线束。

在上述长纤维强化树脂线束的制造装置中，优选的是，上述旋转型卷取机具备卷取张力调整部，所述卷取张力调整部用来调整在将长纤维强化树脂线束向上述卷取筒管卷取时作用在该长纤维强化树脂线束上的张力即卷取张力，以将该卷取张力维持为不到预先设定的一定值。

根据该结构，旋转型卷取机在将长纤维强化树脂线束卷取时，不会发生因过度的卷取张力作用在长纤维强化树脂线束上造成的长纤维强化树脂线束的损坏，能够以适当的卷取张力进行长纤维强化树脂线束的卷取。

在上述长纤维强化树脂线束的制造装置中，优选的是，上述旋转型卷取机使上述长纤维强化树脂线束绕与由上述旋转型牵引机带来的上述强化用纤维束的旋转的轴线相同的轴线旋转。

根据该结构，与例如由旋转型卷取机带来的长纤维强化树脂线束的旋转轴线相对于由旋转型牵引机带来的强化用纤维束的旋转轴线斜向配置那样的情况相比，旋转型卷取机在将长纤维强化树脂线束卷取时不对长纤维强化树脂线束作用过大的力，所以能够防止给长纤维强化树脂线束带来损伤。

在上述长纤维强化树脂线束的制造装置中，优选的是，该制造装置还具备将强化用纤维束送出的多个纤维供给部；上述浸渍头构成为，对从多个上述纤维供给部连续引导的多个上述强化用纤维束一起浸渍熔融的热塑性树脂。

如以上说明，根据上述实施方式，能够制造能够抑制当从卷取筒管将长纤维强化树脂线束拉出时在该长纤维强化树脂线束中发生扭曲的筒管卷绕长纤维强化树脂线束。

Claims (8)

1.一种长纤维强化树脂线束的制造方法，其特征在于，

具备：

浸渍工序，将强化用纤维束连续地导入到浸渍头内，在该浸渍头内对强化用纤维束浸渍熔融的热塑性树脂；

牵引工序，一边从上述浸渍头将树脂浸渍后的强化用纤维束拉出一边使该强化用纤维束绕其轴线以规定的转速旋转，对该树脂浸渍后的强化用纤维束加捻，由此形成长纤维强化树脂线束，将该形成的长纤维强化树脂线束牵引；

卷取工序，在上述牵引工序后，一边使在上述牵引工序中牵引的长纤维强化树脂线束绕该长纤维强化树脂线束的轴线向与上述牵引工序中的上述强化用纤维束的旋转方向相同的旋转方向旋转一边向卷取筒管引导，将实施了该旋转的长纤维强化树脂线束卷取到上述卷取筒管上；

在上述卷取工序中，以比上述牵引工序中的上述强化用纤维束的转速低的转速使上述长纤维强化树脂线束旋转，以使在上述牵引工序中在上述长纤维强化树脂线束中产生的扭转的弹性变形减少。

2.如权利要求1所述的长纤维强化树脂线束的制造方法，其特征在于，

在上述卷取工序中，调整在将长纤维强化树脂线束向上述卷取筒管卷取时作用在该长纤维强化树脂线束上的张力即卷取张力，以将该卷取张力维持为不到预先设定的一定值。

3.如权利要求1所述的长纤维强化树脂线束的制造方法，其特征在于，

在上述卷取工序中，使上述长纤维强化树脂线束绕与在上述牵引工序中使上述强化用纤维束旋转的情况相同的轴线旋转。

4.如权利要求1所述的长纤维强化树脂线束的制造方法，其特征在于，

在上述浸渍工序中，向上述浸渍头内导入多个上述强化用纤维束，对该多个强化用纤维束一起浸渍熔融的热塑性树脂；

在上述牵引工序中，对从上述浸渍头拉出的多个上述强化用纤维束加捻，形成1根上述长纤维强化树脂线束。

5.一种长纤维强化树脂线束的制造装置，其特征在于，

具备：

浸渍头，在内部被导入强化用纤维束，用来对该强化用纤维束浸渍熔融的热塑性树脂；

旋转型牵引机，一边从上述浸渍头将树脂浸渍后的强化用纤维束拉出一边使该强化用纤维束绕其轴线旋转，对该树脂浸渍后的强化用纤维束加捻，由此形成长纤维强化树脂线束，将该形成的长纤维强化树脂线束牵引；

旋转型卷取机，将上述旋转型牵引机牵引的长纤维强化树脂线束从该旋转型牵引机拉出，一边使该拉出的长纤维强化树脂线束绕该长纤维强化树脂线束的轴线向与由上述旋转型牵引机带来的上述强化用纤维束的旋转方向相同的旋转方向旋转一边向卷取筒管引导，将实施了该旋转的长纤维强化树脂线束向上述卷取筒管卷取；

上述旋转型卷取机构成为，能够以比由上述旋转型牵引机带来的上述强化用纤维束的转速低的转速使上述长纤维强化树脂线束旋转。

6.如权利要求5所述的长纤维强化树脂线束的制造装置，其特征在于，

上述旋转型卷取机具备卷取张力调整部，所述卷取张力调整部用来调整在将长纤维强化树脂线束向上述卷取筒管卷取时作用在该长纤维强化树脂线束上的张力即卷取张力，以将该卷取张力维持为不到预先设定的一定值。

7.如权利要求5所述的长纤维强化树脂线束的制造装置，其特征在于，

上述旋转型卷取机使上述长纤维强化树脂线束绕与由上述旋转型牵引机带来的上述强化用纤维束的旋转的轴线相同的轴线旋转。

8.如权利要求5所述的长纤维强化树脂线束的制造装置，其特征在于，

还具备将强化用纤维束送出的多个纤维供给部；

上述浸渍头构成为，对从多个上述纤维供给部连续引导的多个上述强化用纤维束一起浸渍熔融的热塑性树脂；

上述旋转型牵引机构成为，对从上述浸渍头拉出的多个上述强化用纤维束加捻，形成1根上述长纤维强化树脂线束。

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