JP2001107219A - Multi-stage hot dipping device - Google Patents

Multi-stage hot dipping device

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JP2001107219A
JP2001107219A JP28814099A JP28814099A JP2001107219A JP 2001107219 A JP2001107219 A JP 2001107219A JP 28814099 A JP28814099 A JP 28814099A JP 28814099 A JP28814099 A JP 28814099A JP 2001107219 A JP2001107219 A JP 2001107219A
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melt
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impregnation
pressure vessel
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Takeshi Kamata
毅 鎌田
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Yazaki Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multi-stage hot dipping device which can prevent degradation of wires, suppress degradation of the production efficiency, and easily manufacture a variety of kinds of linear composite materials. SOLUTION: A multi-stage hot dipping device 1 comprises a plurality of hot dipping devices 2a, 2b and 2c. The respective hot dipping devices 2a, 2b and 2c comprise a pressure vessel 7, a dipping tank 5, an inlet seal part 14, an outlet seal part 15, a throttling part 16, and a wire feeding means 10. The dipping tank 5 is provided within the pressure vessel 7 to store the molten metals 6a, 6b and 6c. The inlet seal part 14 communicates the outside with the inside of the pressure vessel 7. The throttling part 16 is provided between the seal parts 14 and 15 to communicate the inside and the outside of the dipping tank 5 with each other. The wire feeding means 10 feeds wires 4a, 4b and 4c into the dipping tank 5 via the inlet seal part 14. The hot dipping devices 2a, 2b and 2c are disposed in series along the perpendicular direction.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、線状及びワイヤー
状の補強繊維と金属マトリックスとからなる線状複合材
料を製造する多段溶融含浸装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-stage melt impregnation apparatus for producing a linear composite material comprising a linear or wire-like reinforcing fiber and a metal matrix.

【0002】[0002]

【従来の技術】線状あるいはワイヤー状の複合材料(こ
れらを併せて以下「線状複合材料」と云う)は、繊維状
材、線状材、繊維状材束、あるいは線状材束(これらを
併せて以下「線状材」と云う)などの芯材の機能を最大
限に発揮させることができる形状であるため、つり具、
建築材料から航空宇宙分野に至るまで幅広い用途で用い
られている。
2. Description of the Related Art A linear or wire-shaped composite material (hereinafter collectively referred to as a "linear composite material") is a fibrous material, a linear material, a fibrous material bundle, or a linear material bundle. In addition, the shape can maximize the function of the core material such as a "linear material").
It is used in a wide range of applications from building materials to aerospace.

【0003】これら線状複合材料は、芯材として有機繊
維や無機繊維などの繊維状束の材料、或いは金属線束な
どの線材状束の材料と、マトリックスとして樹脂や金属
等とを用い、また、必要に応じ難燃性改良材、耐摩耗性
改良材、あるいは顔料その他のフィラーを添加して形成
される。
[0003] These linear composite materials use, as a core material, a material of a fibrous bundle such as an organic fiber or an inorganic fiber, or a material of a linear bundle such as a metal wire bundle, and a resin or a metal as a matrix. It is formed by adding a flame retardant improving material, an abrasion resistance improving material, or a pigment or other filler as necessary.

【0004】前述した線状複合材料は、例えば図5に示
す押出機100によって形成される。図5に例示された
押出機100は、複合材料の一種と云える電線の被覆な
どに用いられる。なお、図5(A)は側面図、図5
(B)は正面図である。
The above-described linear composite material is formed, for example, by an extruder 100 shown in FIG. The extruder 100 illustrated in FIG. 5 is used for covering an electric wire, which is a kind of a composite material. FIG. 5A is a side view, and FIG.
(B) is a front view.

【0005】図5に例示された押出機100は、装置本
体101と、ホッパ102と、撹拌部103と、加熱部
104と、ダイス105と、を備えている。装置本体1
01は、工場などのフロアなどに設置される。ホッパ1
02は装置本体101の上方からマトリックス用材料
(通常は樹脂)が供給され、このマトリックス用材料を
撹拌部103に供給する。
The extruder 100 illustrated in FIG. 5 includes an apparatus main body 101, a hopper 102, a stirring section 103, a heating section 104, and a die 105. Device body 1
01 is installed on a floor such as a factory. Hopper 1
In reference numeral 02, a matrix material (usually a resin) is supplied from above the apparatus main body 101, and the matrix material is supplied to the stirring unit 103.

【0006】撹拌部103は、モータ106とスクリュ
ー107とを備えている。モータ106は装置本体10
1に取付られている。スクリュー107は装置本体10
1に取付られている。スクリュー107はモータ106
によって回転駆動される。撹拌部103は、ホッパ10
2から供給されたマトリックス用材料を、前記モータ1
06がスクリュー107を回転駆動することによって撹
拌するとともに、ダイス105の後述する穴108の内
周に供給する。
[0006] The stirring section 103 includes a motor 106 and a screw 107. The motor 106 is connected to the apparatus body 10
It is attached to 1. The screw 107 is attached to the device body 10
It is attached to 1. Screw 107 is a motor 106
Is driven to rotate. The stirring unit 103 includes the hopper 10
The matrix material supplied from the
06 agitates by driving the screw 107 to rotate, and supplies it to the inner periphery of a hole 108 of the die 105 which will be described later.

【0007】加熱部104は、撹拌部103によって撹
拌されかつ前記ダイス105の穴108の内周に供給さ
れるマトリックス用材料を加熱して溶融させる。ダイス
105は、線状材109が通ることのできる穴108を
備えている。ダイス105は、穴108の内周に撹拌部
103によって撹拌されかつ加熱部104によって溶融
されたマトリックス用材料が供給される。
The heating unit 104 heats and melts the matrix material which is stirred by the stirring unit 103 and supplied to the inner periphery of the hole 108 of the die 105. The die 105 has a hole 108 through which a linear material 109 can pass. The matrix material which is stirred by the stirring unit 103 and melted by the heating unit 104 is supplied to the inner periphery of the hole 108 of the die 105.

【0008】前記押出機100は、図5(B)に示すよ
うに、ダイス105の穴108内に線状材109を連続
的に導入し、前記ホッパ102及び撹拌部103などを
介して供給されるマトリックス用材料を前記穴108内
で線状材109の表面に被覆して、線状複合材料110
として連続的に取り出す。このとき、ダイス105によ
りマトリックス用材料が必要な量に規制される。
As shown in FIG. 5B, the extruder 100 continuously introduces the linear material 109 into the hole 108 of the die 105 and is supplied through the hopper 102 and the stirring unit 103. A matrix material is coated on the surface of the linear material 109 in the hole 108 to form a linear composite material 110.
Take out continuously. At this time, the amount of the matrix material is regulated to a necessary amount by the die 105.

【0009】一方、炭素繊維(長繊維)やポリイミド長
繊維等を芯材として用いる複合材料の場合には図6に模
式的に示すようなディップ方式が知られている。このデ
ィップ方式では、溶融されたマトリックス用材料を収容
する含浸槽121と、この含浸槽121内に回動自在に
設けられたプーリ122と、を用いる。
On the other hand, in the case of a composite material using carbon fiber (long fiber), polyimide long fiber or the like as a core material, a dip method as schematically shown in FIG. 6 is known. In the dipping method, an impregnation tank 121 for containing a molten matrix material and a pulley 122 rotatably provided in the impregnation tank 121 are used.

【0010】そして、線状材109をプーリ122に掛
け渡して、線状材109を含浸槽121内に収容された
マトリックス用材料に連続的に浸漬し、プーリ122を
用いて方向転換して複合材料110として引き上げる方
法である。
[0010] Then, the wire material 109 is wrapped around the pulley 122, the wire material 109 is continuously immersed in the matrix material accommodated in the impregnation tank 121, and the direction is changed using the pulley 122 to form a composite material. This is a method in which the material 110 is pulled up.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】図5に例示された押出
機100及び図6に例示されたディップ方式を用いる
と、線状複合材料110を比較的太く形成する際には、
線状材109にマトリックス用材料を確実に含浸させる
ために、線状材109を比較的長時間かけて前記ダイス
105の穴108内を通したり、前記含浸槽121内の
マトリックス用材料に浸漬させる必要が生じていた。こ
のため、線状材109としてマトリックスとの接触によ
り強度低下するものを用いると、前述した溶融されたマ
トリックス用材料の接触によって、線状材109が劣化
する恐れがあった。
When the extruder 100 illustrated in FIG. 5 and the dip method illustrated in FIG. 6 are used, when the linear composite material 110 is formed relatively thick,
In order to ensure that the wire material 109 is impregnated with the matrix material, the wire material 109 is passed through the hole 108 of the die 105 for a relatively long time or is immersed in the matrix material in the impregnation tank 121. The need had arisen. For this reason, when a material whose strength is reduced by contact with the matrix is used as the linear material 109, the linear material 109 may be deteriorated by the contact of the molten matrix material.

【0012】また、前述したように、比較的太い線状複
合材料110を製造するためには、線状材109を比較
的長時間かけて前記ダイス105の穴108内を通した
り、前記含浸槽121内に浸漬させる必要が生じるた
め、前記線状複合材料110を製造する際にかかる作業
時間が長時間化して、この線状複合材料110の生産効
率が低下する傾向となっていた。
As described above, in order to manufacture a relatively thick linear composite material 110, the linear material 109 is passed through the hole 108 of the die 105 for a relatively long time, Since it is necessary to be immersed in the composite material 121, the operation time required for manufacturing the linear composite material 110 is prolonged, and the production efficiency of the linear composite material 110 tends to decrease.

【0013】さらに、前記押出機100及びディップ方
式を用いると、前記線状複合材料110を形成する際に
は、マトリックス用材料として一種類のものしか用いる
ことができずに、例えば、意図的に剛性を高めて曲がり
にくくした線状複合材料110や剛性を低くして意図的
に曲がりやすい線状複合材料110を形成することがで
きないなどの多種多様な仕様に適用させることが困難で
あった。
Further, when the extruder 100 and the dip method are used, when forming the linear composite material 110, only one kind of matrix material can be used. It has been difficult to apply it to a variety of specifications, such as the inability to form a linear composite material 110 that has increased rigidity and is less likely to bend, and a linear composite material 110 that has lower rigidity and is intentionally easily bent.

【0014】したがって、本発明の目的は、線状材の劣
化を防止でき、生産効率の低下を抑制できるとともに、
多種多様な線状複合材料を容易に製造することが可能な
多段溶融含浸装置を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to prevent the linear material from deteriorating and to suppress a decrease in production efficiency.
An object of the present invention is to provide a multi-stage melt impregnating apparatus capable of easily producing various linear composite materials.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決し目的を
達成するために、本発明の多段溶融含浸装置は、圧力容
器と、前記圧力容器内に設けられかつ内部に溶融された
金属を収容する含浸槽と、前記含浸槽の底部に設けられ
かつ外部と含浸槽内とを連通する入口シール部と、前記
圧力容器の上部に設けられかつ圧力容器内と外部とを互
いに連通する出口シール部と、これらのシール部間に設
けられかつ前記含浸槽の内側と外側とを互いに連通する
絞り部と、前記圧力容器内に加圧された気体を供給する
加圧気体供給手段と、を備え、線状材を前記入口シール
部を通して前記含浸槽内に供給して前記溶融された金属
を含浸させ、前記絞り部及び出口シール部を通して金属
が含浸された線状材を取り出すことにより、線状複合材
料を形成可能な溶融含浸装置を複数備えており、下側に
位置する溶融含浸装置の出口シール部を通して取り出さ
れた線状複合材料を、この溶融含浸装置の上側に位置す
る溶融含浸装置の入口シール部を通して含浸槽内に供給
可能に、前記溶融含浸装置を鉛直方向に沿って互いに直
列に配したことを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problems and to achieve the object, a multi-stage melt impregnating apparatus of the present invention contains a pressure vessel and a metal provided in the pressure vessel and melted therein. Impregnation tank, an inlet seal provided at the bottom of the impregnation tank and communicating the outside with the inside of the impregnation tank, and an outlet seal provided at the top of the pressure vessel and communicating the inside of the pressure vessel and the outside with each other And a throttle portion provided between these seal portions and communicating the inside and outside of the impregnation tank with each other, and pressurized gas supply means for supplying gas pressurized into the pressure vessel, The linear material is supplied into the impregnation tank through the inlet seal portion to impregnate the molten metal, and the metal-impregnated linear material is taken out through the squeezing portion and the outlet seal portion. A solution that can form a material A plurality of impregnating devices are provided, and the linear composite material taken out through the outlet seal portion of the melt impregnating device located on the lower side is passed through the inlet seal portion of the melt impregnating device located on the upper side of the melt impregnating device, into the impregnation tank. The melt impregnating devices are arranged in series with each other along the vertical direction so that they can be supplied.

【0016】本発明の多段溶融含浸装置によれば、含浸
槽内に収容された溶融された金属に、線状材を底部から
上部に向かって前記含浸槽内を通して、含浸させること
によって、線状複合材料を形成する溶融含浸装置を複数
備えており、これらの溶融含浸装置を鉛直方向に沿って
互いに直列に配している。
According to the multi-stage melting and impregnating apparatus of the present invention, the molten metal contained in the impregnation tank is impregnated with the linear material from the bottom to the top through the impregnation tank to thereby impregnate the linear metal. A plurality of melt impregnation devices forming a composite material are provided, and these melt impregnation devices are arranged in series with each other along the vertical direction.

【0017】このため、線状複合材料を形成する際に、
下方に位置する溶融含浸装置に線状材を通した後、上方
に位置する溶融含浸装置に前記線状材を通す。なお、上
方に位置する溶融含浸装置に線状材を通す際に、この溶
融含浸装置の線状材供給手段から新たな線状材を、下方
に位置する溶融含浸装置の含浸槽内を通った線状材の外
周に供給してもしなくても良い。
For this reason, when forming a linear composite material,
After passing the linear material through the lower melt impregnation device, the linear material is passed through the upper melt impregnation device. When passing the linear material through the melt impregnating device located above, a new linear material was passed through the impregnation tank of the melt impregnating device located below from the linear material supply means of the melt impregnating device. It may or may not be supplied to the outer periphery of the linear material.

【0018】このように、複数の溶融含浸装置を用い
て、線状複合材料を徐々に太く形成していく。また、下
方に位置する溶融含浸装置の含浸槽内を通って形成され
た線状複合材料の外周に、上方に位置する溶融含浸装置
を用いて溶融された金属などを被覆するように形成す
る。このため、互いに同軸的に配されかつ径方向に沿っ
て互いに積層された複数の層を有する線状複合材を形成
することができる。
As described above, the linear composite material is gradually thickened by using a plurality of melt impregnating apparatuses. Further, the outer periphery of the linear composite material formed through the impregnation tank of the lower melt impregnation apparatus is formed so as to cover the metal or the like melted using the upper melt impregnation apparatus. For this reason, a linear composite material having a plurality of layers arranged coaxially with each other and stacked on each other along the radial direction can be formed.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施形態にかか
る多段溶融含浸装置1を図1ないし図4を参照して説明
する。多段溶融含浸装置1は、図1に示すように、複数
の溶融含浸装置2を備えている。これらの溶融含浸装置
2は、鉛直方向に沿って互い直列に配されている。な
お、図示例では、溶融含浸装置2を3つ備えたものを示
している。以下、図1中に示された3つの溶融含浸装置
2を、下から第1の溶融含浸装置2a、第2の溶融含浸
装置2b及び第3の溶融含浸装置2cと呼ぶ。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, a multi-stage melt impregnation apparatus 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The multi-stage melt impregnation device 1 includes a plurality of melt impregnation devices 2 as shown in FIG. These melt impregnation devices 2 are arranged in series with each other along the vertical direction. In the illustrated example, three melt impregnation devices 2 are provided. Hereinafter, the three melt impregnation devices 2 shown in FIG. 1 are referred to as a first melt impregnation device 2a, a second melt impregnation device 2b, and a third melt impregnation device 2c from below.

【0020】前記多段溶融含浸装置1は、前記第1の溶
融含浸装置2aの下方から、線状材4aをこの第1の溶
融含浸装置2aの後述する含浸槽5内に収容された溶融
された金属6aに浸漬して線状複合材料3aを形成し、
さらにこの線状複合材料3aに線状材4bを加えて第2
の溶融含浸装置2bの下方からこの第2の溶融含浸装置
2bの含浸槽5内に収容された溶融された金属6bに浸
漬して線状複合材料3bを形成するとともに、さらにこ
の線状複合材料3bに線状材4cを加えて第3の溶融含
浸装置2cの下方からこの第3の溶融含浸装置2cの含
浸槽5内に収容された溶融された金属6cに浸漬して線
状複合材料3cを形成する装置である。
In the multi-stage melt impregnating apparatus 1, the linear material 4a is melted from the lower part of the first melt impregnating apparatus 2a in the impregnation tank 5 described later of the first melt impregnating apparatus 2a. Dipped in metal 6a to form a linear composite material 3a,
Further, a linear material 4b is added to the linear composite material 3a to form a second material.
From below the molten impregnating device 2b, is immersed in the molten metal 6b accommodated in the impregnation tank 5 of the second molten impregnating device 2b to form the linear composite material 3b. The linear material 4c is added to the molten metal 6c contained in the impregnation tank 5 of the third melt impregnation device 2c from below the third melt impregnation device 2c. Is an apparatus for forming

【0021】多段溶融含浸装置1は、前記溶融含浸装置
2a,2b,2cを、下側に位置する溶融含浸装置2
a,2bの後述する出口シール部15を通して取り出さ
れた線状複合材料3a,3bをこれらの溶融含浸装置2
a,2bの上側に位置する溶融含浸装置2b,2cの後
述する入口シール部14を通して含浸槽5内に供給可能
に、鉛直方向に沿って互いに直列に配している。
The multi-stage melt impregnating device 1 comprises the melt impregnating devices 2a, 2b, 2c,
The linear composite materials 3a, 3b taken out through an outlet seal portion 15 described later of FIGS.
The melt impregnating devices 2b and 2c located above the a and 2b are arranged in series with each other along the vertical direction so that they can be supplied into the impregnation tank 5 through an inlet seal portion 14 described later.

【0022】即ち、多段溶融含浸装置1は、第1の溶融
含浸装置2aの出口シール部15を通して取り出された
線状複合材料3aを第2の溶融含浸装置2bの入口シー
ル部14を通して前記第2の溶融含浸装置2bの含浸槽
5内に供給可能に前記第1の溶融含浸装置2aと第2の
溶融含浸装置2bとを配している。
That is, the multi-stage melt impregnation apparatus 1 converts the linear composite material 3a taken out through the outlet seal section 15 of the first melt impregnation apparatus 2a through the inlet seal section 14 of the second melt impregnation apparatus 2b. The first melt impregnating device 2a and the second melt impregnating device 2b are arranged so that they can be supplied into the impregnation tank 5 of the melt impregnating device 2b.

【0023】さらに、多段溶融含浸装置1は、第2の溶
融含浸装置2bの第2出口シール部15を通して取り出
された線状複合材料3aを第3の溶融含浸装置2cの入
口シール部14を通して前記第3の溶融含浸装置2cの
含浸槽5内に供給可能に前記第2の溶融含浸装置2bと
第3の溶融含浸装置2cとを配している。
Further, the multi-stage melt impregnating apparatus 1 converts the linear composite material 3a taken out through the second outlet seal section 15 of the second melt impregnating apparatus 2b through the inlet seal section 14 of the third melt impregnating apparatus 2c. The second melt impregnating device 2b and the third melt impregnating device 2c are arranged so that they can be supplied into the impregnation tank 5 of the third melt impregnating device 2c.

【0024】前記溶融含浸装置2a,2b,2cは、互
いにほぼ同等の構成となっているため、以下、第1の溶
融含浸装置2aを代表してその構成を説明する。第1の
溶融含浸装置2aは、図2に示すように、圧力容器7
と、含浸槽5と、加熱手段としての電気炉8と、加圧気
体供給手段9と、線状材供給手段10とを備えている。
Since the melt impregnation devices 2a, 2b and 2c have substantially the same configuration, the configuration of the first melt impregnation device 2a will be described below. As shown in FIG. 2, the first melt impregnation device 2a
, An impregnation tank 5, an electric furnace 8 as a heating means, a pressurized gas supply means 9, and a linear material supply means 10.

【0025】圧力容器7は、内部に空間を有している。
含浸槽5は、前記圧力容器7の内部に設けられている。
含浸槽5は、内部に空間を有している。含浸槽5は、内
部に溶融されたマトリックス用材料としての金属6a
(6b,6c)を収容する。
The pressure vessel 7 has a space inside.
The impregnation tank 5 is provided inside the pressure vessel 7.
The impregnation tank 5 has a space inside. The impregnation tank 5 is provided with a metal 6a as a material for the matrix melted therein.
(6b, 6c).

【0026】前記マトリックス用材料としての金属6
a,6b,6cとしては、加熱時に溶融し、冷却により
固化するものであれば、適宜選択して用いることができ
る。例えば、銅、アルミニウム、鉄、錫、銀及びマグネ
シウムなどの金属、あるいは、これらの金属の二つ以上
の金属を含んだ合金などであり、これらは溶融に必要な
温度に加熱される。なお、含浸槽5には必要に応じて溶
融された金属6a,6b,6cを攪拌或いは循環などの
手段を付属させることによりその組成を均一に保つよう
にしても良い。
Metal 6 as the matrix material
As a, 6b, and 6c, any material that can be melted when heated and solidified by cooling can be appropriately selected and used. For example, metals such as copper, aluminum, iron, tin, silver and magnesium, or alloys containing two or more of these metals are heated to a temperature required for melting. The impregnation tank 5 may be provided with a means such as stirring or circulating the molten metal 6a, 6b, 6c as required, so that the composition thereof can be kept uniform.

【0027】電気炉8は、前記含浸槽5内に収容された
金属6a(6b,6c)を加熱し、これらの金属6a
(6b,6c)を常に融点以上の温度に保つ。加圧気体
供給手段9は、ガス配管11と、加圧バルブ12などを
備えている。ガス配管11は、図示しない加圧気体供給
源と接続しているとともに、前記圧力容器7内に開口し
ている。
The electric furnace 8 heats the metal 6a (6b, 6c) accommodated in the impregnation tank 5, and
(6b, 6c) is always kept at a temperature equal to or higher than the melting point. The pressurized gas supply means 9 includes a gas pipe 11, a pressurized valve 12, and the like. The gas pipe 11 is connected to a pressurized gas supply source (not shown) and opens into the pressure vessel 7.

【0028】ガス配管11は、前記加圧気体供給源から
供給される気体を圧力容器7内に供給する。加圧バルブ
12は、ガス配管11を通して圧力容器7内に気体を供
給したり、この気体の供給を停止したりすることが切替
可能となっている。
The gas pipe 11 supplies the gas supplied from the pressurized gas supply source into the pressure vessel 7. The pressurizing valve 12 can switch between supplying the gas into the pressure vessel 7 through the gas pipe 11 and stopping the supply of the gas.

【0029】加圧気体供給源は、加圧した気体を圧力容
器7内に連続的して供給可能となっている。この加圧気
体供給源として、例えば容量の大きいボンベ、あるいは
圧縮ポンプなどが用いられる。また、加圧気体供給源が
供給する加圧された気体として、例えば、窒素ガス、ア
ルゴンガス、ヘリウムガス、空気などを用いる。
The pressurized gas supply source can continuously supply pressurized gas into the pressure vessel 7. As the pressurized gas supply source, for example, a large-capacity cylinder or a compression pump is used. Further, as the pressurized gas supplied from the pressurized gas supply source, for example, nitrogen gas, argon gas, helium gas, air, or the like is used.

【0030】なお、マトリックス用材料としての金属6
a,6b,6cは、含浸槽5内では溶融しているため、
空気中の酸素などと反応し不都合が生じるおそれがある
場合には、前記加圧気体供給源が供給する加圧された気
体として、アルゴンガスなどの希ガス、或いは窒素な
ど、溶融した金属6a,6b,6cはと反応しないいわ
ゆる不活性ガスを用いるのが望ましい。
The metal 6 as a matrix material
Since a, 6b, and 6c are molten in the impregnation tank 5,
When there is a possibility that inconvenience may occur due to reaction with oxygen or the like in the air, the pressurized gas supplied by the pressurized gas supply source may be a rare gas such as an argon gas, or a molten metal 6a such as nitrogen. It is desirable to use a so-called inert gas which does not react with 6b and 6c.

【0031】線状材供給手段10は、前記圧力容器7の
底部に回動自在に設けられたプーリ13などを備えてい
る。プーリ13には、それぞれ複数の繊維19a,19
b,19c(図3などに示す)を束ねて構成された線状
材4a,4b,4cが掛け渡される。プーリ13は、線
状材4a,4b,4cの向きを変えて、入口シール部1
4に導く。
The linear material supply means 10 includes a pulley 13 and the like rotatably provided at the bottom of the pressure vessel 7. Each of the pulleys 13 has a plurality of fibers 19a, 19a.
b, 19c (shown in FIG. 3 and the like) are wound around the linear members 4a, 4b, 4c. The pulley 13 changes the direction of the linear members 4a, 4b, and 4c, and
Lead to 4.

【0032】線状材供給手段10は、プーリ13によっ
て線状材4a,4b,4cを案内して、入口シール部1
4を通して前記含浸槽5内に連続的に供給可能となって
いる。また、前記第2及び第3の溶融含浸装置2b,2
cにおいては、前記線状供給手段10は、前記線状複合
材料3a,3bの外周に線状材4b,4cを供給可能と
なっている。
The linear material supply means 10 guides the linear materials 4 a, 4 b, 4 c by the pulley 13, and
4 and can be continuously supplied into the impregnation tank 5. Further, the second and third melt impregnation devices 2b, 2
In (c), the linear supply means 10 can supply the linear members 4b and 4c to the outer periphery of the linear composite materials 3a and 3b.

【0033】なお、前述した線状材4a,4b,4c
は、線状複合材料3a,3b,3cの芯材(補強材)を
なし、これらの線状材4a,4b,4cを構成する繊維
19a,19b,19cとしては、黒鉛繊維、炭素繊
維、炭化ケイ素繊維、シリカ繊維、ボロン繊維及びアル
ミナ繊維などの無機繊維(セラミックス繊維)、ポリイ
ミド、ナイロン、ポリエステルなどの合成繊維、その
他、必要に応じレーヨン、綿糸などの化学繊維や天然繊
維、或いは、ステンレス、銅、スチールなどの金属繊維
を用いることができる。
The above-mentioned linear members 4a, 4b, 4c
Constitutes a core material (reinforcing material) of the linear composite materials 3a, 3b, 3c, and the fibers 19a, 19b, 19c constituting the linear materials 4a, 4b, 4c include graphite fiber, carbon fiber, and carbonized fiber. Inorganic fibers (ceramic fibers) such as silicon fibers, silica fibers, boron fibers and alumina fibers, synthetic fibers such as polyimide, nylon, and polyester, and, if necessary, chemical fibers such as rayon and cotton yarn, natural fibers, and stainless steel. Metal fibers such as copper and steel can be used.

【0034】なお、線状材4a,4b,4cを構成する
繊維19a,19b,19cは、前記金属6a,6b,
6cの溶融温度において、分解、溶融、劣化などの変化
を生じないような材質を選択する必要がある。
The fibers 19a, 19b, 19c constituting the linear members 4a, 4b, 4c are formed by the metal members 6a, 6b,
It is necessary to select a material that does not cause changes such as decomposition, melting, and deterioration at the melting temperature of 6c.

【0035】さらに、前記線状材4a,4b,4cを構
成する繊維19a,19b,19cは、引張強度、曲げ
強度、屈曲特性、耐摩耗性など機械的な改善効果をもた
らす材料のみならずを指すものではなく、電気的特性、
電磁的特性、熱的特性(熱伝導性等)などさまざまな特
性を改良するものをその用途に併せて選択するのが望ま
しい。
Further, the fibers 19a, 19b, and 19c constituting the linear members 4a, 4b, and 4c are made of not only materials having mechanical improvement effects such as tensile strength, bending strength, bending characteristics, and wear resistance. It does not point to electrical characteristics,
It is desirable to select one that improves various characteristics such as electromagnetic characteristics and thermal characteristics (such as thermal conductivity) according to the intended use.

【0036】また、溶融含浸装置2aは、含浸槽5の底
部に設けられた入口シール部14と、前記圧力容器7の
上部に設けられた出口シール部15と、前記シール部1
4,15間に設けられた絞り部16と、を備えている。
The melt impregnating device 2a comprises an inlet seal 14 provided at the bottom of the impregnation tank 5, an outlet seal 15 provided at the top of the pressure vessel 7,
And a throttle section 16 provided between the first and second shutters 4 and 15.

【0037】入口シール部14は、圧力容器7を貫通し
て形成されているとともに、この圧力容器7を通して外
部と含浸槽5の内部とを互いに連通したオリフィス状に
形成されている。
The inlet seal portion 14 is formed to penetrate the pressure vessel 7, and is formed in an orifice shape which communicates the outside and the inside of the impregnation tank 5 through the pressure vessel 7.

【0038】入口シール部14は、その内径が、前記第
1の溶融含浸装置2aにおいては線状供給手段10から
供給される線状材4aの外径とほぼ同じか若干太く形成
されている。また、入口シール部14は、その内径が、
前記第2及び第3の溶融含浸装置2b,2cにおいて
は、前記線状複合材料3a,3bの外周に線状材4b,
4cを合わせた外径とほぼ等しいか若干太く形成されて
いる。
The inner diameter of the inlet seal portion 14 is substantially the same as or slightly larger than the outer diameter of the linear material 4a supplied from the linear supply means 10 in the first melt impregnation device 2a. In addition, the inner diameter of the inlet seal portion 14 is
In the second and third melt impregnation devices 2b, 2c, the linear members 4b, 4b,
4c is formed to be substantially equal to or slightly thicker than the outer diameter of the combined 4c.

【0039】出口シール部15は、圧力容器7を貫通し
て、この圧力容器7の外部と内部とを互いに連通するオ
リフィス状に形成されている。出口シール部15は、絞
り部16を通って形成された線状複合材料3a,3b,
3cが内側を通る。出口シール部15は、その内径が、
前記線状複合材料3a,3b,3cの外径とほぼ等しい
か若干太く形成されている。
The outlet seal portion 15 is formed in an orifice shape penetrating the pressure vessel 7 and communicating the outside and the inside of the pressure vessel 7 with each other. The outlet seal portion 15 is provided with a linear composite material 3a, 3b,
3c passes inside. The inner diameter of the outlet seal portion 15 is
The outer diameter of the linear composite material 3a, 3b, 3c is substantially equal to or slightly thicker.

【0040】前記絞り部16は、前記含浸槽5の上部に
設けられかつこの含浸槽5の内部と外部とを互いに連通
している。絞り部16は、含浸槽5内に収容される溶融
された金属6a,6b,6cの液面の高さとほぼ等しい
位置に配されている。絞り部16としては、比較的長い
構造のダイスが用いられる。
The squeezing section 16 is provided above the impregnation tank 5 and communicates the inside and outside of the impregnation tank 5 with each other. The throttle unit 16 is disposed at a position substantially equal to the level of the liquid level of the molten metals 6a, 6b, 6c stored in the impregnation tank 5. A die having a relatively long structure is used as the throttle unit 16.

【0041】絞り部16は、その内側に前記入口シール
部14を通して線状材4a,4b,4c及び線状複合材
料3a,3bが通される。前記含浸槽5の金属6a,6
b,6cが含浸して形成される線状複合材料3a,3
b,3cの太さはこの絞り部16により規制されると同
時に、含浸槽5が加圧気体供給手段9によって加圧され
た圧力容器7内に設けられていることと相俟って、内部
にボイドが発生することが防止される。
The linear members 4a, 4b, 4c and the linear composite materials 3a, 3b are passed through the inlet seal portion 14 of the narrowed portion 16 inside. Metal 6a, 6 of the impregnation tank 5
linear composite material 3a, 3 formed by impregnation with b, 6c
The thicknesses of b and 3c are regulated by the constricted portion 16 and, at the same time, the impregnating tank 5 is provided in the pressure vessel 7 pressurized by the pressurized gas supply means 9, so that the inner diameter is reduced. The generation of voids is prevented.

【0042】また、前記入口シール部14と絞り部16
と出口シール部15とは、互いに同一線上に位置してい
る。すなわちこのような位置に絞り部16などが設けら
れていることによって、製品の線状複合材料3cにおけ
る芯材としての線状材4a,4b,4cを構成する繊維
19a,19b,19cの偏りが生じず、かつ、線状材
4a,4b,4cが繊維材束などの繊細なものであって
もこれを傷めることなく理想的な性能の線状複合材料3
cを形成することができる。
Also, the inlet seal portion 14 and the throttle portion 16
The outlet seal portion 15 and the outlet seal portion 15 are located on the same line. That is, the provision of the squeezed portion 16 and the like at such a position causes the deviation of the fibers 19a, 19b, 19c constituting the linear materials 4a, 4b, 4c as the core material in the linear composite material 3c of the product. Even if the linear members 4a, 4b, and 4c are delicate materials such as a bundle of fibrous materials, the linear composite material 3 has ideal performance without damaging them.
c can be formed.

【0043】前記入口シール部14及び出口シール部1
5としては、いわゆるオリフィスシール、また、いわゆ
るラビリンスシールなど一般に用いられるシール方法を
応用することができるが、本発明の趣旨から、線状材4
a,4b,4cを曲げるようなシール方法は望ましくな
く、通常、オリフィスシールを用いる。
The inlet seal portion 14 and the outlet seal portion 1
A commonly used sealing method such as a so-called orifice seal or a so-called labyrinth seal can be applied to the wire member 5.
A sealing method that bends a, 4b, and 4c is undesirable, and usually uses an orifice seal.

【0044】また、入口シール部14は含浸槽5の底部
に設けられているが、実際の運転時には入口シール部1
4からは線状材4a,4b,4c及び線状複合材料3
a,3bが適当な速度で連続的に供給されるので、上記
のようにオリフィス形状であっても含浸槽5内に収容さ
れた金属6a,6b,6cの入口シール部14からの漏
出を防止できる。
The inlet seal portion 14 is provided at the bottom of the impregnation tank 5, but during actual operation, the inlet seal portion 1 is provided.
4, the linear materials 4a, 4b, 4c and the linear composite material 3
Since a and 3b are continuously supplied at an appropriate speed, the leakage of the metal 6a, 6b and 6c contained in the impregnation tank 5 from the inlet seal portion 14 is prevented even in the orifice shape as described above. it can.

【0045】一方、出口シール部15は細径のオリフィ
スシールとなっているのでこの部分からの含浸槽5及び
圧力容器7の内部の気体の漏出は少なく、かつ、加圧気
体供給手段9から供給される気体の量が充分多いため内
部の圧力は一定に保持される。
On the other hand, since the outlet seal portion 15 is a small-diameter orifice seal, leakage of the gas inside the impregnation tank 5 and the pressure vessel 7 from this portion is small, and the gas is supplied from the pressurized gas supply means 9. The internal pressure is kept constant because the amount of gas to be generated is sufficiently large.

【0046】前述した構成の多段溶融含浸装置1を用い
て、線状複合材料3cを形成する際には、まず、線状材
4aを第1の溶融含浸装置2aの線状材供給手段10の
プーリ13により上方に向きを変え、入口シール部14
から第1の溶融含浸装置2aの含浸槽5内の溶融された
金属6aに連続的に導入し、絞り部16で適正なマトリ
ックス含有量と所望の太さとなるよう制御した後、出口
シール部15より第1の溶融含浸装置2aの外部へと連
続的に取り出す。
When the linear composite material 3c is formed by using the multi-stage melt impregnating apparatus 1 having the above-described configuration, first, the linear material 4a is supplied to the linear material supply means 10 of the first melt impregnating apparatus 2a. The direction is turned upward by the pulley 13 and the inlet seal portion 14 is changed.
From the molten metal 6a in the impregnation tank 5 of the first molten impregnating apparatus 2a, and after controlling it to have an appropriate matrix content and a desired thickness by the narrowing section 16, the outlet seal section 15 It is further continuously taken out of the first melt impregnation device 2a.

【0047】そして、図3及び図4に示す第1の層とし
ての線状複合材料3aが形成される。この線状複合材料
3aは、前記線状材4aを構成する繊維19aと前記金
属6aが固化して形成されたマトリックス17aとを備
えている。
Then, the linear composite material 3a as the first layer shown in FIGS. 3 and 4 is formed. This linear composite material 3a includes fibers 19a constituting the linear material 4a and a matrix 17a formed by solidifying the metal 6a.

【0048】第1の溶融含浸装置2aの出口シール部5
より外部へと連続的に取り出された線状複合材料3a
を、第2の溶融含浸装置2bの入口シール部14から含
浸槽5内の溶融された金属6bに連続的に導入する。絞
り部16で適正なマトリックス含有量と所望の太さとな
るよう制御した後、出口シール部5より第2の溶融含浸
装置2bの外部へと連続的に取り出す。このとき、第2
の溶融含浸装置2bの線状材供給手段10から線状材4
bを前記線状複合材料3aの外周に供給してもしなくて
も良い。
Outlet seal portion 5 of first melt impregnation device 2a
The linear composite material 3a continuously taken out to the outside
Is continuously introduced into the molten metal 6b in the impregnation tank 5 from the inlet seal portion 14 of the second molten impregnation device 2b. After controlling the proper matrix content and the desired thickness by the expansion unit 16, it is continuously taken out from the outlet seal unit 5 to the outside of the second melt impregnation device 2 b. At this time, the second
From the linear material supply means 10 of the melt impregnation device 2b
b may or may not be supplied to the outer periphery of the linear composite material 3a.

【0049】そして、図3及び図4に示す前記線状複合
材料3aの外周に第2の層18bが形成された線状複合
材料3bが形成される。第2の層18bは前記第1の層
としての線状複合材料3aと同軸的に配されている。
Then, a linear composite material 3b having a second layer 18b formed on the outer periphery of the linear composite material 3a shown in FIGS. 3 and 4 is formed. The second layer 18b is disposed coaxially with the linear composite material 3a as the first layer.

【0050】図3に示された第2の層18bは、線状材
供給手段10から線状材4bが供給された場合を示して
いる。図3に示された第2の層18bは、前記線状材4
bを構成する繊維19bと前記金属6bが固化して形成
されたマトリックス17bとを備えている。
The second layer 18b shown in FIG. 3 shows a case where the linear material 4b is supplied from the linear material supply means 10. The second layer 18b shown in FIG.
b, and a matrix 17b formed by solidifying the metal 6b.

【0051】図4に示された第2の層18bは、線状材
供給手段10から線状材4bが供給されなかった場合を
示している。図4に示された第2の層18bは、前記金
属6bが固化して形成されたマトリックス17bを備え
ている。
The second layer 18b shown in FIG. 4 shows a case where the linear material 4b is not supplied from the linear material supply means 10. The second layer 18b shown in FIG. 4 includes a matrix 17b formed by solidifying the metal 6b.

【0052】第2の溶融含浸装置2bの出口シール部5
より外部へと連続的に取り出された線状複合材料3b
を、第3の溶融含浸装置2cの入口シール部14から含
浸槽5内の溶融された金属6cに連続的に導入する。絞
り部16で適正なマトリックス含有量と所望の太さとな
るよう制御した後、出口シール部5より第3の溶融含浸
装置2cの外部へと連続的に取り出して、線状複合材料
3cが得られる。このとき、第3の溶融含浸装置2cの
線状材供給手段10から線状材4cを前記線状複合材料
3bの外周に供給してもしなくても良い。
Outlet seal portion 5 of second melt impregnation device 2b
The linear composite material 3b continuously taken out to the outside
Is continuously introduced into the molten metal 6c in the impregnation tank 5 from the inlet seal portion 14 of the third molten impregnation device 2c. After controlling the proper matrix content and the desired thickness in the narrowing section 16, the linear composite material 3c is obtained by continuously taking out from the outlet seal section 5 to the outside of the third melt impregnating apparatus 2c. . At this time, the linear material 4c may or may not be supplied to the outer periphery of the linear composite material 3b from the linear material supply means 10 of the third melt impregnation device 2c.

【0053】そして、図3及び図4に示す前記線状複合
材料3bの外周に第3の層18cが形成された線状複合
材料3cが形成される。第3の層18cは前記第1の層
としての線状複合材料3a及び第2の層18bと同軸的
に配されている。
Then, a linear composite material 3c having a third layer 18c formed on the outer periphery of the linear composite material 3b shown in FIGS. 3 and 4 is formed. The third layer 18c is arranged coaxially with the linear composite material 3a as the first layer and the second layer 18b.

【0054】図3に示された第3の層18cは、線状材
供給手段10から線状材4cが供給された場合を示して
いる。図3に示された第3の層18cは、前記線状材4
cを構成する繊維19cと前記金属6cが固化して形成
されたマトリックス17cとを備えている。
The third layer 18c shown in FIG. 3 shows a case where the linear material 4c is supplied from the linear material supply means 10. The third layer 18c shown in FIG.
and a matrix 17c formed by solidifying the metal 6c.

【0055】図4に示された第3の層18cは、線状材
供給手段10から線状材4cが供給されなかった場合を
示している。図4に示された第3の層18cは、前記金
属6cが固化して形成されたマトリックス17cを備え
ている。
The third layer 18c shown in FIG. 4 shows a case where the linear material 4c is not supplied from the linear material supply means 10. The third layer 18c shown in FIG. 4 includes a matrix 17c formed by solidifying the metal 6c.

【0056】図3及び図4に示すように、前述した多段
溶融含浸装置1によって得られた線状複合材料3cは、
互いに同軸的に配された第1の層としての線状複合材料
3aと第2の層18bと第3の層18cとを備えてい
る。そして、これらの第1の層としての線状複合材料3
a、第2の層18b及び第3の層18cは、線状複合材
料3cの内側から順に配されており、線状複合材料3c
の径方向に沿って互いに積層されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the linear composite material 3c obtained by the above-described multi-stage melt impregnation apparatus 1
It includes a linear composite material 3a as a first layer, a second layer 18b, and a third layer 18c coaxially arranged. And the linear composite material 3 as these first layers
a, the second layer 18b and the third layer 18c are arranged in order from the inside of the linear composite material 3c.
Are stacked on each other along the radial direction.

【0057】本実施形態の多段溶融含浸装置1によれ
ば、含浸槽5内に収容された溶融された金属6a,6
b,6cに、線状材4a,4b,4cを底部から上部に
向かって通して含浸させることによって、線状複合材料
3a,3b,3cを形成する溶融含浸装置2a,2b,
2cを複数備え、鉛直方向に沿って互いに直列に配して
いる。
According to the multi-stage melting and impregnating apparatus 1 of the present embodiment, the molten metals 6a, 6
b, 6c are impregnated with the linear materials 4a, 4b, 4c from the bottom toward the top, thereby impregnating the melt impregnating devices 2a, 2b, 2c to form the linear composite materials 3a, 3b, 3c.
2c are arranged in series with each other along the vertical direction.

【0058】線状複合材料3cを形成する際に、下方に
位置する溶融含浸装置2a,2bから上方に位置する溶
融含浸装置2b,2cに、順に線状材4a,4b,4c
などを通して形成する。
When the linear composite material 3c is formed, the linear materials 4a, 4b, 4c are sequentially transferred from the lower melt impregnation devices 2a, 2b to the upper melt impregnation devices 2b, 2c.
Form through such as.

【0059】このように、複数の溶融含浸装置2a,2
b,2cを用いて、線状複合材料3a,3b,3cを徐
々に太く形成していく。このため、比較的太い線状複合
材料3cを形成する際にも、前記線状材4a,4b,4
cを含浸槽5内の金属6a,6b,6cに浸漬させる時
間を抑制できる。
As described above, the plurality of melt impregnation devices 2a, 2
By using b and 2c, the linear composite materials 3a, 3b and 3c are formed gradually thicker. Therefore, even when the relatively thick linear composite material 3c is formed, the linear members 4a, 4b, 4
The time during which c is immersed in the metals 6a, 6b, 6c in the impregnation tank 5 can be suppressed.

【0060】したがって、線状材4a,4b,4cを構
成する繊維19a,19b,19cの金属6a,6b,
6cの熱による劣化を抑制できるとともに、線状複合材
料3cを生産する際にかかる作業時間を抑制でき、線状
複合材料3cの生産効率の低下を抑制することができ
る。また、線状材4a,4b,4cの劣化及び生産効率
の低下を抑制できるので、容易に比較的太い線状複合材
料3cを形成することが可能となる。
Therefore, the fibers 6a, 6b, and 6c of the fibers 19a, 19b, and 19c constituting the linear members 4a, 4b, and 4c,
In addition to suppressing the deterioration of the linear composite material 3c due to heat, the work time required to produce the linear composite material 3c can be suppressed, and a decrease in the production efficiency of the linear composite material 3c can be suppressed. In addition, since the deterioration of the linear members 4a, 4b, and 4c and the decrease in production efficiency can be suppressed, it is possible to easily form the relatively thick linear composite material 3c.

【0061】また、下方に位置する溶融含浸装置2a,
2bを通って形成された線状複合材料3a,3bの外周
に、上方に位置する溶融含浸装置2b,2cを用いて溶
融された金属6b,6cなどを被覆するように形成す
る。このとき、新たな線状材4b,4cを供給してもし
なくても良い。このため、互いに同軸的に配され、かつ
径方向に沿って積層された複数の層3a,18b,18
cを有する線状複合材料3cを形成することができる。
Further, the melt impregnating device 2a,
The outer peripheries of the linear composite materials 3a, 3b formed through 2b are formed so as to cover the molten metals 6b, 6c, etc. using the melt impregnation devices 2b, 2c located above. At this time, it is not necessary to supply new linear members 4b and 4c. For this reason, a plurality of layers 3a, 18b, 18 that are arranged coaxially with each other and stacked along the radial direction.
The linear composite material 3c having c can be formed.

【0062】したがって、線状材供給手段10が溶融含
浸装置2a,2b,2c毎に互いに異なる材質の線状材
4a,4b,4cを供給したり、前記含浸槽5内に収容
する金属6a,6b,6cを溶融含浸装置2a,2b,
2c毎に異ならせることによって、多種多様な仕様の線
状複合材料3cを製造することができる。
Therefore, the linear material supply means 10 supplies the linear materials 4a, 4b, 4c of different materials to each of the melt impregnation devices 2a, 2b, 2c, or the metal 6a, 6b, 6c are melt impregnated devices 2a, 2b,
By making it different every 2c, a linear composite material 3c with various specifications can be manufactured.

【0063】例えば、線状複合材料3cの最外層の第3
の層18cを形成する溶融含浸装置2cが比較的剛性が
高くなる材質の金属6c及び線状材4cを用いることに
よって、比較的曲がり難い線状複合材料3cを形成する
ことができる。また、前記第3の層18cを形成する溶
融含浸装置2cが比較的剛性が低くなる材質の金属6c
及び線状材4cを用いることによって、比較的曲がり易
く弾性の高い線状複合材料3cを形成することができ
る。
For example, the third outermost layer of the linear composite material 3c
By using the metal 6c and the linear member 4c, which are materials having relatively high rigidity, in the melt impregnating apparatus 2c for forming the layer 18c, the linear composite material 3c that is relatively hard to bend can be formed. The melt impregnating device 2c for forming the third layer 18c is made of a metal 6c of a material having a relatively low rigidity.
By using the linear material 4c, the linear composite material 3c that is relatively easily bent and has high elasticity can be formed.

【0064】さらに、前記第3の層18cを形成する溶
融含浸装置2cが、金属6cとして例えば比較的不動態
を形成しやすいアルミニウムなどを用いることによっ
て、腐食しにくい線状複合材料3cを製造することがで
きる。
Further, the melt impregnating device 2c for forming the third layer 18c produces a linear composite material 3c which is hardly corroded by using, for example, aluminum or the like which relatively easily forms a passivation as the metal 6c. be able to.

【0065】前記第3の層18cを形成する溶融含浸装
置2cの線状材供給手段10から線状材4cを供給しな
いことによって、線状材4cが外部に露出しない線状複
合材料3cを製造できるとともに、前記第3の層18c
を形成する溶融含浸装置2cの線状材供給手段10から
線状材4cを供給することによって、最外層としての前
記第3の層18cにも線状材4cを含んだ線状複合材料
3cを形成することができる。
By not supplying the linear material 4c from the linear material supply means 10 of the melt impregnating apparatus 2c for forming the third layer 18c, the linear composite material 3c in which the linear material 4c is not exposed to the outside is manufactured. And the third layer 18c
By supplying the linear material 4c from the linear material supply means 10 of the melt impregnation device 2c that forms the linear composite material 3c including the linear material 4c also in the third layer 18c as the outermost layer. Can be formed.

【0066】このように、複数の溶融含浸装置2a,2
b,2cを用いて、互いに同軸的に配されかつ径方向に
沿って積層された複数の層3a,18b,18cを有す
る線状複合材料3cを製造することによって、多種多様
な仕様の線状複合材料3cを容易に製造することができ
る。
As described above, the plurality of melt impregnation devices 2a, 2
By using b, 2c to produce a linear composite material 3c having a plurality of layers 3a, 18b, 18c arranged coaxially with one another and stacked radially, it is possible to produce linear composite materials of various specifications. The composite material 3c can be easily manufactured.

【0067】また、それぞれの溶融含浸装置2a,2
b,2cは、入口シール部14と出口シール部15との
間に絞り部16を設けている。この絞り部16は含浸槽
5の天井より低い位置に設けられている。形成される線
状複合材料3a,3b,3cの太さはこの絞り部16に
より規制されると同時に、圧力容器7内が加圧気体供給
手段9によって加圧されることと相俟って、線状複合材
料3a,3b,3cの内部にボイドが発生することを防
止する。
The respective melt impregnation devices 2a, 2
In b and 2c, a throttle portion 16 is provided between the inlet seal portion 14 and the outlet seal portion 15. The throttle unit 16 is provided at a position lower than the ceiling of the impregnation tank 5. The thickness of the linear composite materials 3a, 3b, 3c to be formed is regulated by the constricted portion 16 and, at the same time, the inside of the pressure vessel 7 is pressurized by the pressurized gas supply means 9, so that Voids are prevented from being generated inside the linear composite materials 3a, 3b, 3c.

【0068】さらに、同時に、線状材4a,4b,4c
と金属6a,6b,6cとの接触を促進して含浸を完全
なものとし、かつ、そのときの生産速度(含浸槽5に供
給される線状材4a,4b,4cの速度)を早くするこ
とが可能であり、生産性が向上する。
Further, at the same time, the linear members 4a, 4b, 4c
And complete contact with the metals 6a, 6b, 6c to complete the impregnation, and increase the production speed (speed of the linear materials 4a, 4b, 4c supplied to the impregnation tank 5) at that time. And increase productivity.

【0069】また、前記入口シール部14と絞り部16
と出口シール部15とは、互いに同一線上に配されてい
る。このため、形成される線状複合材料3a,3b,3
cにおける線状材4a,4b,4cを構成する繊維19
a,19b,19cの偏りを防止し、かつ、線状材4
a,4b,4cが繊維材束などの繊細なものであっても
これを傷めることなく理想的な性能の線状複合材料3
a,3b,3cを形成することができる。
The inlet seal portion 14 and the throttle portion 16
And the outlet seal portion 15 are arranged on the same line. Therefore, the formed linear composite materials 3a, 3b, 3
c, the fibers 19 constituting the linear members 4a, 4b, 4c
a, 19b and 19c are prevented from being biased, and
Even if a, 4b, and 4c are delicate materials such as fiber bundles, the linear composite material 3 having ideal performance without damaging them.
a, 3b and 3c can be formed.

【0070】したがって、本実施形態の多段溶融含浸装
置1を用いると、金属6a,6b,6cの含有量が最適
で、かつボイドなどの欠陥のない優れた線状複合材料3
cを得ることができる。
Therefore, when the multi-stage melt impregnation apparatus 1 of the present embodiment is used, the excellent linear composite material 3 having the optimum content of the metals 6a, 6b and 6c and having no defects such as voids.
c can be obtained.

【0071】さらに、前述した実施形態では、溶融含浸
装置2a,2b,2cを3つ備えた多段溶融含浸装置1
を示しているが、3つにこだわることなく製造する線状
複合材料3cの仕様に応じて、前記溶融含浸装置2a,
2b,2cの数を複数であれば適宜増やしたり減らした
りしても良いことは勿論である。
Further, in the above-described embodiment, the multi-stage melt impregnation apparatus 1 provided with three melt impregnation apparatuses 2a, 2b, 2c
However, according to the specification of the linear composite material 3c to be manufactured without sticking to three, the melt impregnation devices 2a, 2a,
Of course, if the number of 2b and 2c is plural, it may be increased or decreased as appropriate.

【0072】また、本発明によれば、線状材4a,4
b,4cを構成する繊維19a,19b,19cの相互
間まで確実に金属6a,6b,6cが浸入できるため、
前述した線状材4a,4b,4cを構成する繊維19
a,19b,19cを互に撚って、あるいは編んで、撚
糸状や組み紐状にしたものも用いることができる。
According to the present invention, the linear members 4a, 4a
Since the metals 6a, 6b, and 6c can reliably penetrate into the spaces between the fibers 19a, 19b, and 19c constituting the b and 4c,
Fibers 19 constituting the aforementioned linear members 4a, 4b, 4c
Those obtained by twisting or knitting a, 19b, and 19c with each other to form a twisted string or a braid can also be used.

【0073】なお、前述した実施形態で示された多段溶
融含浸装置1を用いて得られる線状複合材料3cにおい
て、前述したようにマトリック用材料として金属6a,
6b,6cを用いかつ線状材4a,4b,4cを構成す
る繊維19a,19b,19cがセラミックス繊維また
は炭素繊維などの特に高強度の繊維であるとき、電線用
撚線導体の中心線として用いれば、その電線を高強度で
かつ軽量なものとすることができる。
In the linear composite material 3c obtained by using the multi-stage melt impregnating apparatus 1 shown in the above-described embodiment, as described above, the metal 6a,
When the fibers 19a, 19b, 19c constituting the linear members 4a, 4b, 4c using 6b, 6c are particularly high-strength fibers such as ceramic fibers or carbon fibers, they are used as center lines of stranded conductors for electric wires. If this is the case, the electric wire can be made strong and lightweight.

【0074】[0074]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれは、線
状複合材料を形成する際に、下方に位置する溶融含浸装
置に線状材を通した後、上方の溶融含浸装置に線状材を
通して形成する。なお、上方の溶融含浸装置に線状材を
通す際に、線状材供給手段から新たな線状材を、下方に
位置する溶融含浸装置を通った線状材の外周に供給する
ことができる。
As described above, according to the present invention, when a linear composite material is formed, the linear material is passed through the melt impregnating device located below, and then linearly passed through the upper melt impregnation device. Form through the material. When the wire is passed through the upper melt impregnation device, a new wire can be supplied from the wire material supply means to the outer periphery of the wire passed through the lower melt impregnation device. .

【0075】このように、複数の溶融含浸装置を用い
て、線状複合材料を徐々に太く形成していく。このた
め、前記線状材が溶融された金属にさらされる時間が抑
制されることとなって、線状材の熱による劣化を抑制で
きる。また、複数の溶融含浸装置を用いて、線状複合材
料を徐々に太く形成していくため、比較的太い線状複合
材料を形成する際にも、線状材を含浸槽内の金属に浸漬
させる時間を抑制することができる。
As described above, the linear composite material is gradually thickened by using a plurality of melt impregnation devices. For this reason, the time during which the linear material is exposed to the molten metal is suppressed, and deterioration of the linear material due to heat can be suppressed. In addition, since the linear composite material is formed gradually thicker using a plurality of melt impregnation devices, the linear material is immersed in the metal in the impregnation tank even when forming a relatively thick linear composite material. It is possible to suppress the time required for the operation.

【0076】したがって、線状複合材料を生産する際に
かかる作業時間を抑制でき、線状複合材料の生産効率の
低下を抑制することができる。また、線状材の劣化及び
生産効率の低下を抑制できるので、容易に比較的太い線
状複合材料を形成することが可能となる。
Therefore, the working time required for producing the linear composite material can be suppressed, and the production efficiency of the linear composite material can be prevented from lowering. Further, since the deterioration of the linear material and the decrease in the production efficiency can be suppressed, a relatively thick linear composite material can be easily formed.

【0077】さらに、下方の溶融含浸装置を通って形成
された線状複合材料の外周に、上方の溶融含浸装置を用
いて溶融された金属などを被覆するように形成する。こ
のとき、新たな線状材を供給してもしなくても良い。こ
のため、互いに同軸的な径方向に沿って積層された複数
の層を有する線状複合材を形成することができる。
Further, the outer periphery of the linear composite material formed through the lower melt impregnating device is formed so as to cover the metal or the like melted by using the upper melt impregnating device. At this time, it is not necessary to supply a new linear material. Therefore, it is possible to form a linear composite material having a plurality of layers stacked in a radial direction coaxial with each other.

【0078】したがって、線状材供給手段が溶融含浸装
置毎に互いに異なる材質の線状材を供給したり、前記含
浸槽内に収容する金属を溶融含浸装置毎に異ならせるこ
とができる。
Accordingly, the linear material supply means can supply linear materials of different materials to each melt impregnating apparatus, and can make the metal contained in the impregnation tank different for each melt impregnating apparatus.

【0079】例えば、線状複合材料の最外層を形成する
溶融含浸装置が比較的剛性が高くなる材質の金属及び線
状材を用いることによって、比較的曲がり難い線状複合
材料を形成することができる。また、前記最外層を形成
する溶融含浸装置が比較的剛性が低くなる材質の金属及
び線状材を用いることによって、比較的曲がり易く弾性
の高い線状複合材料を形成することができる。
For example, the melt impregnating device for forming the outermost layer of the linear composite material may use a metal and a linear material having relatively high rigidity to form a linear composite material that is relatively hard to bend. it can. Further, by using a metal and a linear material of a material having relatively low rigidity in the melt impregnating device for forming the outermost layer, it is possible to form a linear composite material which is relatively easily bent and has high elasticity.

【0080】さらに、前記最外層を形成する溶融含浸装
置が、例えばアルミニウムなどの比較的不動態を形成し
やすい金属を用いることによって、耐食性に優れた線状
複合材料を形成することができる。前記最外層を形成す
る溶融含浸装置の線状材供給手段から線状材を供給しな
いことによって、線状材が外部に露出しない線状複合材
料を形成することができるとともに、前記最外層を形成
する溶融含浸装置の線状材供給手段から線状材を供給す
ることによって、外層にも線状材を含んだ線状複合材料
を形成することができる。
Further, a linear composite material having excellent corrosion resistance can be formed by using a metal such as aluminum, which is relatively easy to form a passivation, in the melt impregnating apparatus for forming the outermost layer. By not supplying the linear material from the linear material supply means of the melt impregnation apparatus for forming the outermost layer, a linear composite material in which the linear material is not exposed to the outside can be formed, and the outermost layer can be formed. By supplying the linear material from the linear material supply means of the melting and impregnating apparatus, a linear composite material including the linear material in the outer layer can be formed.

【0081】このように、複数の溶融含浸装置を用い
て、互いに同軸的な径方向に沿って積層された複数の層
を有する線状複合材を形成することによって、多種多様
な仕様の線状複合材料を容易に形成することができる。
As described above, by using a plurality of melt impregnating apparatuses to form a linear composite material having a plurality of layers laminated in a radial direction coaxial with each other, a linear composite material having various specifications can be formed. A composite material can be easily formed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態に係る多段溶融含浸装置の
構成を示す模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a multi-stage melt impregnation apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】同実施形態の多段溶融含浸装置の溶融含浸装置
の構成を示す模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration of a melt impregnation device of the multi-stage melt impregnation device of the embodiment.

【図3】同実施形態の多段溶融含浸装置によって得られ
た線状複合材料を示す模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a linear composite material obtained by the multi-stage melt impregnation apparatus of the embodiment.

【図4】同実施形態の多段溶融含浸装置によって得られ
た線状複合材料を示す模式図である。
FIG. 4 is a schematic view showing a linear composite material obtained by the multi-stage melt impregnation apparatus of the embodiment.

【図5】(A)は、従来の電線製造などに用いられる押
出機の側面図である。(B)は、図5(A)に示された
押出機の正面図である。
FIG. 5A is a side view of an extruder used for a conventional electric wire manufacturing and the like. (B) is a front view of the extruder shown in FIG. 5 (A).

【図6】従来の複合材料の製造方法を示す説明図であ
る。
FIG. 6 is an explanatory view showing a conventional method for producing a composite material.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 多段溶融含浸装置 2a 第1の溶融含浸装置 2b 第2の溶融含浸装置 2c 第3の溶融含浸装置 3a 線状複合材料 3b 線状複合材料 3c 線状複合材料 4a 線状材 4b 線状材 4c 線状材 5 含浸槽 6a 溶融された金属 6b 溶融された金属 6c 溶融された金属 7 圧力容器 9 加圧気体供給手段 10 線状材供給手段 14 入口シール部 15 出口シール部 16 絞り部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Multi-stage impregnation apparatus 2a 1st impregnation apparatus 2b 2nd impregnation apparatus 2c 3rd impregnation apparatus 3a Linear composite material 3b Linear composite material 3c Linear composite material 4a Linear material 4b Linear material 4c Wire material 5 Impregnation tank 6a Molten metal 6b Molten metal 6c Molten metal 7 Pressure vessel 9 Pressurized gas supply means 10 Wire material supply means 14 Inlet seal part 15 Outlet seal part 16 Restricted part

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 圧力容器と、前記圧力容器内に設けられ
かつ内部に溶融された金属を収容する含浸槽と、前記含
浸槽の底部に設けられかつ外部と含浸槽内とを連通する
入口シール部と、前記圧力容器の上部に設けられかつ圧
力容器内と外部とを互いに連通する出口シール部と、こ
れらのシール部間に設けられかつ前記含浸槽の内側と外
側とを互いに連通する絞り部と、前記圧力容器内に加圧
された気体を供給する加圧気体供給手段と、を備え、線
状材を前記入口シール部14を通して前記含浸槽内に供
給して前記溶融された金属を含浸させ、前記絞り部及び
出口シール部を通して前記金属が含浸された線状材を取
り出すことにより、線状複合材料を形成可能な溶融含浸
装置を複数備えており、 下側に位置する溶融含浸装置の出口シール部を通して取
り出された線状複合材料を、この溶融含浸装置の上側に
位置する溶融含浸装置の入口シール部を通して含浸槽内
に供給可能に、前記溶融含浸装置を鉛直方向に沿って互
いに直列に配したことを特徴とする多段溶融含浸装置。
1. A pressure vessel, an impregnation tank provided in the pressure vessel and containing molten metal therein, and an inlet seal provided at the bottom of the impregnation tank and communicating the outside with the inside of the impregnation tank. Part, an outlet seal part provided above the pressure vessel and communicating the inside and the outside of the pressure vessel with each other, and a throttle part provided between these seal parts and communicating the inside and the outside of the impregnation tank with each other And a pressurized gas supply means for supplying a pressurized gas into the pressure vessel, and a linear material is supplied into the impregnation tank through the inlet seal portion 14 to impregnate the molten metal. The melt impregnating device capable of forming a linear composite material by taking out the linear material impregnated with the metal through the squeezing portion and the outlet seal portion is provided. Through the outlet seal The melt-impregnated devices were arranged in series with each other along the vertical direction so that the linear composite material extracted and taken out could be supplied into the impregnation tank through the inlet seal portion of the melt-impregnating device located above the melt-impregnating device. A multi-stage melt impregnation apparatus characterized by the above-mentioned.
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