JP2014080307A - 高温処理炉及び強化繊維の継ぎ方法 - Google Patents

高温処理炉及び強化繊維の継ぎ方法 Download PDF

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Abstract

【課題】強化繊維Ｆの継ぎ作業に要する時間を大幅に短縮して、強化繊維Ｆの高温処理の生産性を十分に向上させること。
【解決手段】上部連絡スリーブ２１の途中に、第１ボビン室１１の内部と炉本体３の内部を連通させるための第１連通路２３を開閉する第１シャッタ２５が水平な開閉方向へ往復動可能に設けられ、上部連絡スリーブ２１の途中に、第１ボビン室１１の内部と炉本体３の内部を連通させるための第１連通路２３を開閉する第１シャッタ２５が水平な開閉方向へ往復動可能に設けられている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、真空雰囲気中で強化繊維に対してＣＶＤ処理等の高温処理を行う高温処理炉、及び送出ボビンに巻付けた強化繊維と空状態の巻取ボビンに取付けた誘導コードを継ぐための強化繊維の継ぎ方法に関する。
真空雰囲気中で強化繊維に対して高温処理を行う一般的な高温処理炉の構成等について説明すると、以下のようになる。
一般的な高温処理炉は、炉本体を具備しており、この炉本体の内部は、真空引き可能（真空に減圧可能）であって、炉本体の内部温度は、調節可能（昇温及び降温調節可能）になっている。また、炉本体の幅方向の一方側には、強化繊維を巻付けた送出ボビンをセット（収容）するための第１ボビン室が設けられており、この第１ボビン室の内部は、炉本体の内部に連通してあって、炉本体の内部と同様に、真空引き可能になっている。そして、第１ボビン室内には、第１ボビン支持部材が設けられており、この第１ボビン支持部材は、送出ボビンをその軸心（送出ボビンの軸心）周りに回転可能かつ着脱可能に支持するものである。
炉本体の幅方向の他方側には、高温処理済みの強化繊維を巻き取る巻取ボビンをセット（収容）するための第２ボビン室が設けられており、この第２ボビン室の内部は、炉本体の内部に連通してあって、炉本体の内部と同様に、真空引き可能になっている。また、第２ボビン室内には、第２ボビン支持部材が設けられており、この第２ボビン支持部材は、巻取ボビンをその軸心（巻取ボビンの軸心）周りに回転可能かつ着脱可能に支持するものである。
前述の構成からなる高温処理炉の運転動作は、次のように行われる。
炉本体の内部、第１ボビン室の内部、及び第２ボビン室の内部を真空引きして、炉本体の内部の温度を所定の処理温度まで昇温させて保持する。そして、送出ボビンをその軸心周りに、巻取ボビンをその軸心周りに同期して回転させる。これにより、送出ボビンから炉本体に送出された強化繊維に対して真空雰囲気中で高温処理を行いながら、高温処理済みの強化繊維を巻取ボビンに巻き取ることができる。
強化繊維の高温処理の途中に送出ボビンが空になった場合には、次のような強化繊維の継ぎ作業（繋ぎ作業）が行われる。
炉本体の内部の温度を外部温度（大気温度）まで降温させて、炉本体の内部、第１ボビン室の内部、及び第２ボビン室の内部を大気解放する。続いて、空状態の送出ボビンを第１ボビン支持部材から離脱させて、強化繊維を巻付けた送出ボビンを第１ボビン支持部材に装着することにより、強化繊維を巻付けた送出ボビンを第１ボビン室内にセットする。また、高温処理済みの強化繊維を巻き取った巻取ボビンを第２ボビン支持部材から離脱させて、空状態の巻取ボビンを第２ボビン支持部材に装着することにより、空状態の巻取ボビンを第２ボビン室内にセットする。そして、送出ボビンに巻付けた強化繊維の先端側を空状態の巻取ボビンに取付けて、送出ボビンと巻取ボビンとの間を強化繊維で継ぐ（繋ぐ）。更に、炉本体の内部、第１ボビン室の内部、及び第２ボビン室の内部を真空引きして、炉本体の内部の温度を所定の処理温度まで昇温させて保持する。これにより、強化繊維の高温処理を再開することができる。
なお、本発明に関連する先行技術として特許文献１及び特許文献２に示すものがある。
特開平７−１９７２６４号公報 特開２０１１−１５７６３２号公報
ところで、前述のように、強化繊維の継ぎ作業においては、強化繊維を巻付けた送出ボビンを第１ボビン室内に、空状態の巻取ボビンを第２ボビン室内にそれぞれセットするために、炉本体の内部の温度の降温、炉本体の内部等の真空引き、及び炉本体の内部の温度の昇温を行うことが必要になる。そのため、強化繊維の継ぎ作業に要する時間、換言すれば、強化繊維の高温処理を再開するまでに要する時間が長くなって、強化繊維の高温処理の生産性（作業性）を十分に向上させることが困難であるという問題がある。
そこで、本発明は、前述の問題を解決することができる、新規な構成の高温処理炉等を提供することを目的とする。
本発明の第１の特徴は、真空雰囲気中で強化繊維に対して高温処理を行う高温処理炉において、内部が真空引き可能（真空に減圧可能）であって、内部温度が調節可能（昇温及び降温調節可能）な炉本体と、前記炉本体の高さ方向の一方側（上側又は下側）に配設され、内部が真空引き可能であって、強化繊維を巻付けた送出ボビンをセット（収容）するための第１ボビン室と、前記第１ボビン室内に設けられ、前記送出ボビンをその軸心（前記送出ボビンの軸心）周りに回転可能かつ着脱可能に支持する第１ボビン支持部材と、前記第１ボビン室の内部と前記炉本体の内部を連通させるための第１連通路（第１開口部）を開閉する第１シャッタと、前記炉本体の高さ方向の他方側（下側又は上側）に配設され、内部が真空引き可能であって、高温処理済みの強化繊維を巻き取る巻取ボビンをセット（収容）するための第２ボビン室と、前記第２ボビン室内に設けられ、前記巻取ボビンをその軸心（前記巻取ボビンの軸心）周りに回転可能かつ着脱可能に支持する第２ボビン支持部材と、前記第２ボビン室の内部と前記炉本体の内部を連通させるための第２連通路（第２開口部）を開閉する第２シャッタと、を具備したことを要旨とする。
なお、本願の明細書及び特許請求の範囲において、「配設され」とは、直接的に配設されたことの他に、別部材を介して間接的に配設されたことを含む意であって、「設けられ」とは、直接的に設けられたことの他に、別部材を介して間接的に設けられたことを含む意である。また、「強化繊維」とは、炭素繊維、セラミックス繊維等を含む意であって、「高温処理」とは、ＰＶＤ処理、ＣＶＤ処理等を含む意である。
第１の特徴からなる高温処理炉の運転動作は、次のように行われる。
前記第１シャッタによって前記第１連通路を開いて、前記第１ボビン室の内部と前記炉本体の内部を連通させると共に、前記第２シャッタによって前記第２連通路を開いて、前記第２ボビン室の内部と前記炉本体の内部を連通させる。続いて、前記炉本体の内部、前記第１ボビン室の内部、及び前記第２ボビン室の内部を真空引きして、前記炉本体の内部の温度を所定の処理温度まで昇温させて保持する。そして、前記送出ボビンをその軸心周りに、前記巻取ボビンをその軸心周りに同期して回転させる。これにより、前記送出ボビンから前記炉本体に送出された強化繊維に対して真空雰囲気中で高温処理を行いながら、高温処理済みの強化繊維を前記巻取ボビンに巻き取ることができる。
強化繊維の高温処理の途中に送出ボビンが空になった場合には、次のような強化繊維の継ぎ作業（繋ぎ作業）が行われる。
前記第１シャッタによって前記第１連通路を閉じて前記第１ボビン室の内部と前記炉本体の内部を遮断して、前記第１ボビン室の内部を大気解放する。続いて、空状態の前記送出ボビンを前記第１ボビン支持部材から離脱させて、強化繊維を巻付けた送出ボビンを前記第１ボビン支持部材に装着することにより、強化繊維を巻付けた前記送出ボビンを前記第１ボビン室内にセットする。そして、前記第１ボビン室の内部を真空引きして、前記第１シャッタによって前記第１連通路を開いて前記第１ボビン室の内部と前記炉本体の内部を連通させる。
同様に、前記第２シャッタによって前記第２連通路を閉じて前記第２ボビン室の内部と前記炉本体の内部を遮断して、前記第２ボビン室の内部を大気解放する。続いて、高温処理済みの強化繊維を巻き取った巻取ボビンを前記第２ボビン支持部材から離脱させて、空状態の前記巻取ボビンを前記第２ボビン支持部材に装着することにより、空状態の前記巻取ボビンを前記第２ボビン室内にセットする。そして、前記第２ボビン室の内部を真空引きして、前記第２シャッタによって前記第２連通路を開いて前記第２ボビン室の内部と前記炉本体の内部を連通させる。
前記第１ボビン室の内部と前記炉本体の内部、及び前記第２ボビン室の内部と前記炉本体の内部をそれぞれ連通させた後に、前記送出ボビンと前記巻取ボビンとの間を強化繊維で継ぐ（繋ぐ）。これにより、強化繊維の高温処理を再開することができる。
要するに、前記高温処理炉が前記第１連通路を開閉する前記第１シャッタ、及び前記第２連通路を開閉する前記第２シャッタを具備しているため、強化繊維の継ぎ作業において、前記炉本体の内部の温度の降温、前記炉本体の内部の真空引き、及び前記炉本体の内部の温度の昇温を行うことなく、強化繊維を巻付けた前記送出ボビンを前記第１ボビン室内に、空状態の前記巻取ボビンを前記第２ボビン室内にそれぞれセットすることができる。
本発明の第２の特徴は、第１の特徴に加えて、前記第２ボビン室内に設けられ、前記巻取ボビンに取付けた誘導コード（誘導ひも部材）の先端側に形成されかつ前記誘導コードに働く張力によって収縮可能なループ部を支持するサポート部材と、を具備したことを要旨とする。
本発明の第３の特徴は、第２の特徴からなる高温処理炉を用いて、真空雰囲気中で強化繊維に対する高温処理を行う途中に、送出ボビンに巻付けた強化繊維と空状態の巻取ボビンに取付けた誘導コードを継ぐ（繋ぐ）ための強化繊維の継ぎ方法（強化繊維の繋ぎ方法）において、前記第１シャッタによって前記第１連通路を閉じて前記第１ボビン室の内部と前記炉本体の内部を遮断して、前記第１ボビン室の内部を大気解放し、続いて、空状態の送出ボビンを前記第１ボビン支持部材から離脱させて、強化繊維を巻付けた前記送出ボビンを前記第１ボビン支持部材に装着することにより、強化繊維を巻付けた前記送出ボビンを前記第１ボビン室内にセットする送出ボビンセット工程と、前記送出ボビンセット工程の終了後に、前記第１ボビン室の内部を真空引きして、前記第１シャッタによって前記第１連通路を開いて前記第１ボビン室の内部と前記炉本体の内部を連通させる第１ボビン室連通工程と、前記第２シャッタによって前記第２連通路を閉じて前記第２ボビン室の内部と前記炉本体の内部を遮断して、前記第２ボビン室の内部を大気解放し、続いて、高温処理済みの強化繊維を巻き取った巻取ボビンを前記第２ボビン支持部材から離脱させて、前記誘導コードの前記ループ部を前記サポート部材に支持させると共に、空状態の前記巻取ボビンを前記第２ボビン支持部材に装着することにより、空状態の前記巻取ボビンを前記第２ボビン室内にセットする巻取ボビンセット工程と、前記巻取ボビンセット工程の終了後に、前記第２ボビン室の内部を真空引きして、前記第２シャッタによって前記第２連通路を開いて前記第２ボビン室の内部と前記炉本体の内部を連通させる第２ボビン室連通工程と、前記第１ボビン室連通工程及び前記第２ボビン室連通工程の終了後に、前記送出ボビンをその軸心周りに回転させて、強化繊維の先端側に取付けた重錘を前記炉本体内を経由して前記第２ボビン室内へ送り出して、前記誘導コードの前記ループ部に挿通させる重錘挿通工程と、前記重錘挿通工程の終了後に、前記巻取ボビンをその軸心周りに回転させて、前記重錘を前記巻取ボビン側に引き寄せつつ、前記誘導コードの前記ループ部を収縮させて、強化繊維の先端側に結合させるループ部結合工程と、を具備したことを要旨とする。
第３の特徴によると、前記第１ボビン室の内部と前記炉本体の内部、及び前記前記第２ボビン室の内部と前記炉本体の内部をそれぞれ連通させた後に、前記重錘を前記誘導コードの前記ループ部に挿通させた状態で、前記誘導コードの前記ループ部を収縮させて、強化繊維の先端側に結合させているため、強化繊維と前記誘導コードの前記ループ部を自動的に継ぐことができる。換言すれば、前記送出ボビンと前記巻取ボビンとの間を強化繊維で自動的に継ぐことができる。
本発明によれば、強化繊維の継ぎ作業において、前記炉本体の内部の温度の降温、前記炉本体の内部の真空引き、及び前記炉本体の内部の温度の昇温を行うことなく、強化繊維を巻付けた前記送出ボビンを前記第１ボビン室内に、空状態の前記巻取ボビンを前記第２ボビン室内にそれぞれセットできるため、強化繊維の継ぎ作業に要する時間、換言すれば、強化繊維の高温処理を再開するまでに要する時間を大幅に短縮して、強化繊維の高温処理の生産性（作業性）を十分に向上させることができる。
図１は、本発明の実施形態に係る高温処理炉の模式的な図である。 図２（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明の実施形態に係る強化繊維の継ぎ方法を説明する模式的な図である。 図３（ａ）（ｂ）は、本発明の実施形態に係る強化繊維の継ぎ方法を説明する模式的な図、図３（ｃ）は、高温処理済みの強化繊維を巻き取った巻取ボビンを示す模式的な図である。
本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、図面中、「Ｕ」は、上方向、「Ｄ」は、下方向をそれぞれ指している。
図１に示すように、本発明の実施形態に係る高温処理炉１は、真空雰囲気中で強化繊維（強化繊維の束）Ｆに対してＰＶＤ処理又はＣＶＤ処理等の高温処理を行う装置である。以下、本発明の実施形態に係る高温処理炉１の具体的な構成について説明する。
高温処理炉１は、上下方向へ延びた筒状の炉本体３を具備しており、この炉本体３の側壁には、開閉可能な開閉扉（図示省略）がそれぞれ設けられている。また、炉本体３には、真空圧を発生させる真空ポンプ等の真空圧発生源５が接続されており、炉本体３の内部は、真空引き可能（真空に減圧可能）になっている。更に、炉本体３内には、筒状の輻射ヒータ７が設けられてあり、炉本体３の内部温度は、調節可能（昇温及び降温調節可能）になっている。
炉本体３の上側には、強化繊維Ｆを巻付けた送出ボビン９をセット（収容）するための第１ボビン室１１が配設されている。また、第１ボビン室１１には、真空圧を発生させる真空ポンプ等の真空圧発生源１３が接続されており、第１ボビン室１１の内部は、真空引き可能になっている。なお、第１ボビン室１１の側壁には、開閉可能な開閉扉（図示省略）が設けられている。
第１ボビン室１１内には、第１ボビン支持部材１５が設けられており、この第１ボビン支持部材１５は、送出ボビン９をその軸心（送出ボビン９の軸心）周りに回転可能かつ着脱可能に支持するものである。また、第１ボビン室１１内の適宜位置には、送出ボビン９をその軸心周りに回転させる第１回転モータ１７が設けられている。更に、第１ボビン室１１内には、強化繊維Ｆを挟持した状態で炉本体３側へ案内支持する上部ガイドローラ対１９が回転可能に設けられている。
炉本体３と第１ボビン室１１との間には、上部連絡スリーブ２１が連絡するように設けられている。ここで、上部連絡スリーブ２１の上端部は、第１ボビン室１１の内部に連通してあって、上部連絡スリーブ２１の下端部は、炉本体３の内部に連通してある。換言すれば、上部連絡スリーブ２１は、内側に、第１ボビン室１１の内部と炉本体３の内部を連通させるための第１連通路２３を有している。なお、第１連通路２３の横断面部が第１ボビン室１１の内部と炉本体３の内部を連通させるための第１開口部になる。
上部連絡スリーブ２１の途中（炉本体３と第１ボビン室１１との間）には、第１連通路２３を開閉する第１シャッタ２５が第１ガイド部材（図示省略）を介して水平な開閉方向へ往復動可能に設けられている。また、炉本体３の上側には、第１シャッタ２５を水平な開閉方向へ移動させる第１ロッドレスシリンダ２７が設けられており、この第１ロッドレスシリンダ２７は、第１シャッタ２５に連結しかつ水平な開閉方向へ移動可能な第１可動子２９を備えている。なお、第１シャッタ２５は水平な開閉方向へ往復動するものに限定されるものでなく、水平な開閉方向へ回転（揺動）するものであっても構わない。
炉本体３の下側には、高温処理済みの強化繊維Ｆを巻き取る巻取ボビン３１をセット（収容）するための第２ボビン室３３が配設されている。また、第２ボビン室３３には、真空圧を発生させる真空ポンプ等の真空圧発生源３５が接続されており、第２ボビン室３３の内部は、真空引き可能になっている。なお、第２ボビン室３３の側壁には、開閉可能な開閉扉（図示省略）が設けられている。
ここで、図２（ａ）及び図３（ｃ）に示すように、巻取ボビン３１の外周面の一端側には、周溝３７が形成されている。また、巻取ボビン３１には、誘導コード（誘導ひも部材）３９が取付けられてあって、誘導コード３９の先端側には、誘導コード３９に働く張力によって収縮可能なループ部３９ａが形成されている。
図１に示すように、第２ボビン室３３内には、第２ボビン支持部材４１が設けられており、この第２ボビン支持部材４１は、巻取ボビン３１をその軸心（巻取ボビン３１の軸心）周りに回転可能かつ着脱可能に支持するものである。また、第２ボビン室３３内の適宜位置には、巻取ボビン３１をその軸心周りに回転させる第２回転モータ４３が設けられている。そして、第２ボビン室３３内には、強化繊維Ｆを巻取ボビン３１側へ案内支持する複数の下部ガイドローラ４５が回転可能に設けられている。
第２ボビン室３３内における下部ガイドローラ４５の側方近傍には、誘導コード３９のループ部３９ａを支持するサポート部材としての複数（１つのみ図示）のサポートバー４７が設けられている。また、第２ボビン室３３内におけるサポートバー４７の下側には、送出ボビン９に巻付けた強化繊維Ｆの先端側に取付けた重錘４９（図２（ａ）参照）を受ける重錘受け部材５１が設けられている。なお、複数のサポートバー４７の代わりに、Ｕ字型のサポート部材（図示省略）を用いても構わない。
炉本体３と第２ボビン室３３との間には、下部連絡スリーブ５３が連絡するように設けられている。ここで、下部連絡スリーブ５３の上端部は、第２ボビン室３３の内部に連通してあって、下部連絡スリーブ５３の下端部は、炉本体３の内部に連通してある。換言すれば、下部連絡スリーブ５３は、内側に、第２ボビン室３３の内部と炉本体３の内部を連通させるための第２連通路５５を有している。なお、第２連通路５５の横断面部が第２ボビン室３３の内部と炉本体３の内部を連通させるための第２開口部になる。
下部連絡スリーブ５３の途中（炉本体３と第２ボビン室３３との間）には、第２連通路５５を開閉する第２シャッタ５７が第２ガイド部材（図示省略）を介して水平な開閉方向へ移動可能に設けられている。また、炉本体３の下側には、第２シャッタ５７を水平な開閉方向へ往復動させる第２ロッドレスシリンダ５９が設けられており、この第２ロッドレスシリンダ５９は、第２シャッタ５７に連結しかつ水平な開閉方向へ移動可能な第２可動子６１を備えている。なお、第２シャッタ５７は水平な開閉方向へ往復動するものに限定されるものでなく、水平な開閉方向へ回転（揺動）するものであっても構わない。
前述の構成からなる高温処理炉１の運転動作は、次のように行われる。
第１ロッドレスシリンダ２７の駆動により第１シャッタ２５を水平な開方向（図１において右方向）へ移動させて、第１シャッタ２５によって第１連通路２３を開いて、第１ボビン室１１の内部と炉本体３の内部を連通させる。また、第２ロッドレスシリンダ５９の駆動により第２シャッタ５７を水平な開方向へ移動させて、第２シャッタ５７によって第２連通路５５を開いて、第２ボビン室３３の内部と炉本体３の内部を連通させる。続いて、真空圧発生源５，１３，３５の作動によって炉本体３の内部、第１ボビン室１１の内部、及び第２ボビン室３３の内部を真空引きする。更に、輻射ヒータ７の作動によって炉本体３の内部の温度を所定の処理温度（高温処理を行うための処理温度）まで昇温させて保持する。そして、第１回転モータ１７及び第２回転モータ４３の駆動により送出ボビン９をその軸心周りに、巻取ボビン３１をその軸心周りに同期して回転させる。これにより、送出ボビン９から送出された強化繊維Ｆに対して炉本体３内の真空雰囲気中で高温処理を行いながら、高温処理済みの強化繊維Ｆを巻取ボビン３１の外周面に巻き取ることができる。
なお、下部連絡スリーブ５３の内側（第２連通路５５）の適宜位置に、重錘４５を上下方向へ案内する漏斗型のガイド部材（図示省略）が設けられるようにしても構わない。また、第２ボビン室３３内における重錘受け部材５１の下側に、真空圧発生源３５に接続されてあってかつ重錘４５を重錘受け部材５１側に吸引するための重錘吸引用の配管（図示省略）が設けられるようにしても構わない。
続いて、本発明の実施形態に係る強化繊維の継ぎ方法（強化繊維の繋ぎ方法）について説明する。
本発明の実施形態に係る強化繊維の継ぎ方法は、高温処理炉１を用いて真空雰囲気中で強化繊維Ｆに対する高温処理を行う途中に、送出ボビン９に巻付けた強化繊維Ｆと空状態の巻取ボビン３１に取付けた誘導コード３９を継ぐ（繋ぐ）ための方法であって、送出ボビンセット工程、第１ボビン室連通工程、巻取ボビンセット工程、第２ボビン室連通工程、重錘挿通工程、ループ部結合工程、及び重錘係合工程を具備している。そして、本発明の実施形態に係る強化繊維の継ぎ方法における各工程の具体的な内容は、次のようになる。
(i)送出ボビンセット工程
第１ロッドレスシリンダ２７の駆動により第１シャッタ２５を水平な閉方向（図１において左方向）へ移動させて、図１において仮想線で示すように、第１シャッタ２５によって第１連通路２３を閉じて、第１ボビン室１１の内部と炉本体３の内部を遮断して、第１ボビン室１１の内部を大気解放する。続いて、空状態の送出ボビン９を第１ボビン支持部材１５から離脱させて、強化繊維Ｆを巻付けた送出ボビン９を第１ボビン支持部材１５に装着する。これにより、強化繊維Ｆを巻付けた送出ボビン９を第１ボビン室１１内にセットすることができる。
(ii)第１ボビン室連通工程
送出ボビンセット工程の終了後に、真空圧発生源１３の作動によって第１ボビン室１１の内部を真空引きする。そして、第１ロッドレスシリンダ２７の駆動により第１シャッタ２５を水平な開方向（図１において右方向）へ移動させて、図１において実線で示すように、第１シャッタ２５によって第１連通路２３を開いて、第１ボビン室１１の内部と炉本体３の内部を連通させる。
(iii)巻取ボビンセット工程
第２ロッドレスシリンダ５９の駆動により第２シャッタ５７を水平な閉方向（図１において左方向）へ移動させて、第２シャッタ５７によって第２連通路５５を閉じて、第２ボビン室３３の内部と炉本体３の内部を遮断する。続いて、高温処理済みの強化繊維Ｆを巻き取った巻取ボビン３１を第２ボビン支持部材４１から離脱させて、誘導コード３９のループ部３９ａをサポートバー４７に支持させると共に、空状態の巻取ボビン３１を第２ボビン支持部材４１に装着する。これにより、空状態の巻取ボビン３１を第２ボビン室３３内にセットすることができる。
(iv)第２ボビン室連通工程
巻取ボビンセット工程の終了後に、真空圧発生源３５の作動によって第２ボビン室３３の内部を真空引きする。そして、第２ロッドレスシリンダ５９の駆動により第２シャッタ５７を水平な開方向（図１において右方向）へ移動させて、図１において実線で示すように、第２シャッタ５７によって第２連通路５５を開いて、第２ボビン室３３の内部と炉本体３の内部を連通させる。
(v)重錘挿通工程
第１ボビン室連通工程と第２ボビン室連通工程の終了後に、図１及び図２（ａ）に示すように、第１回転モータ１７の駆動により送出ボビン９をその軸心周りに回転させて、強化繊維Ｆの先端側に取付けた重錘４９を炉本体３内を経由して第２ボビン室３３内へ送り出す。これにより、重錘４９を誘導コード３９のループ部３９ａに挿通させて、重錘受け部材５１に載置させる。なお、第１回転モータ１７を駆動させる際に、第１往復動モータ（図示省略）の駆動により送出ボビン１９をその軸心方向へ往復動させることが望ましい。
(vi)ループ部結合工程
重錘挿通工程の終了後に、図１及び図２（ｂ）（ｃ）に示すように、第２回転モータ４３の駆動により巻取ボビン３１をその軸心周りに回転させて、重錘４９を巻取ボビン３１側に引き寄せつつ、誘導コード３９のループ部３９ａを収縮させて、誘導コード３９のループ部３９ａを強化繊維Ｆの先端側に結合させる。
(vii)重錘係合工程
ループ部結合工程の終了後に、図１及び図３（ａ）（ｂ）に示すように、第２回転モータ４３の駆動により巻取ボビン３１をその軸心周りに回転させて、重錘４９を巻取ボビン３１の周溝３７に係合させる。このとき、巻取ボビン３１の回転に同期して、第１回転モータ１７の駆動により送出ボビン９をその軸心周りに回転させておく。なお、第２回転モータ４３及び第１回転モータ１７を駆動させる際に、第２往復動モータ（図示省略）の駆動により巻取ボビン３１をその軸心方向へ、第１往復動モータの駆動により送出ボビン１９をその軸心方向へそれぞれ往復動させることが望ましい。
以上により、強化繊維Ｆと誘導コード３９のループ部３９ａを継ぐ（繋ぐ）ことができる。換言すれば、送出ボビン９と巻取ボビン３１との間を強化繊維Ｆで継ぐことができる。
なお、本発明の実施形態に係る強化繊維の継ぎ方法の構成から重錘係合工程を省略しても構わなく、この場合には、ループ部結合工程の終了後に、強化繊維Ｆの先端側から重錘４９を適宜に切り離すことになる。
続いて、本発明の実施形態の作用及び効果について説明する。
高温処理炉１が第１連通路２３を開閉する第１シャッタ２５、及び第２連通路５５を開閉する第２シャッタ５７を具備しているため、強化繊維Ｆの継ぎ作業において、炉本体３の内部の温度の降温、炉本体３の内部の真空引き、及び炉本体３の内部の温度の昇温を行うことなく、強化繊維Ｆを巻付けた送出ボビン９を第１ボビン室１１内に、空状態の巻取ボビン３１を第２ボビン室３３内にそれぞれセットすることができる（本発明の実施形態に係る高温処理炉１の作用）。
第１ボビン室１１の内部と炉本体３の内部、及び第２ボビン室の内部と炉本体３の内部をそれぞれ連通させた後に、重錘４９を誘導コード３９のループ部３９ａに挿通させた状態で、誘導コード３９のループ部３９ａを収縮させて、強化繊維Ｆの先端側に結合させているため、強化繊維Ｆと誘導コード３９のループ部３９ａを自動的に継ぐことができる。換言すれば、送出ボビン９と巻取ボビン３１との間を強化繊維Ｆで自動的に継ぐことができる（本発明の実施形態に係る強化繊維の継ぎ方法の作用）。
従って、本発明の実施形態によれば、強化繊維Ｆの継ぎ作業において、炉本体３の内部の温度の降温、炉本体３の内部の真空引き、及び炉本体３の内部の温度の昇温を行うことなく、強化繊維Ｆを巻付けた送出ボビン９を第１ボビン室１１内に、空状態の巻取ボビン３１を第２ボビン室３３内にそれぞれセットできるため、強化繊維Ｆの継ぎ作業に要する時間、換言すれば、強化繊維Ｆの高温処理を再開するまでに要する時間を大幅に短縮して、強化繊維Ｆの高温処理の生産性（作業性）を十分に向上させることができる。特に、送出ボビン９と巻取ボビン３１との間を強化繊維Ｆで自動的に継ぐことができるため、強化繊維Ｆの高温処理の生産性をより十分に向上させることができる。
なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限られるものではなく、例えば、強化繊維Ｆの必要な張力が確保できれば、第１回転モータ１７及び第２回転モータ４３のうちのいずれか一方を省略する等、その他、種々の態様で実施可能である。また、本発明に包含される権利範囲は、これらの実施形態に限定されないものである。
Ｆ 強化繊維
１ 高温処理炉
３ 炉本体
５ 真空圧発生源
７ 輻射ヒータ
９ 送出ボビン
１１ 第１ボビン室
１３ 真空圧発生源
１５ 第１ボビン支持部材
１７ 第１回転モータ
１９ 上部ガイドローラ対
２１ 上部連絡スリーブ
２３ 第１連通路
２５ 第１シャッタ
２７ 第１ロッドレスシリンダ
２９ 第１可動子
３１ 巻取ボビン
３３ 第２ボビン室
３５ 真空圧発生源
３７ 周溝
３９ 誘導コード
３９ａ ループ部
４１ 第２ボビン支持部材
４３ 第２回転モータ
４５ 下部ガイドローラ
４７ サポートバー
４９ 重錘
５１ 重錘受け部材
５３ 下部連絡スリーブ
５５ 第２連通路
５７ 第２シャッタ
５９ 第２ロッドレスシリンダ
６１ 第２可動子

Claims (6)

  1. 真空雰囲気中で強化繊維に対して高温処理を行う高温処理炉において、
    内部が真空引き可能であって、内部温度が調節可能な炉本体と、
    前記炉本体の高さ方向の一方側に配設され、内部が真空引き可能であって、強化繊維を巻付けた送出ボビンをセットするための第１ボビン室と、
    前記第１ボビン室内に設けられ、前記送出ボビンをその軸心周りに回転可能かつ着脱可能に支持する第１ボビン支持部材と、
    前記第１ボビン室の内部と前記炉本体の内部を連通させるための第１連通路を開閉する第１シャッタと、
    前記炉本体の高さ方向の他方側に配設され、内部が真空引き可能であって、高温処理済みの強化繊維を巻き取る巻取ボビンをセットするための第２ボビン室と、
    前記第２ボビン室内に設けられ、前記巻取ボビンをその軸心周りに回転可能かつ着脱可能に支持する第２ボビン支持部材と、
    前記第２ボビン室の内部と前記炉本体の内部を連通させるための第２連通路を開閉する第２シャッタと、を具備したことを特徴とする高温処理炉。
  2. 前記第２ボビン室内に設けられ、前記巻取ボビンに取付けた誘導コードの先端側に形成されかつ前記誘導コードに働く張力によって収縮可能なループ部を支持するサポート部材と、を具備したことを特徴とする請求項１に記載の高温処理炉。
  3. 前記第２ボビン室内における前記サポート部材の下側に設けられ、前記送出ボビンに巻付けた強化繊維の先端側に取付けた重錘を受ける重錘受け部材と、を具備したことを特徴とする請求項２に記載の高温処理炉。
  4. 請求項２に記載の高温処理炉を用いて、真空雰囲気中で強化繊維に対する高温処理を行う途中に、送出ボビンに巻付けた強化繊維と空状態の巻取ボビンに取付けた誘導コードを継ぐための強化繊維の継ぎ方法において、
    前記第１シャッタによって前記第１連通路を閉じて前記第１ボビン室の内部と前記炉本体の内部を遮断して、前記第１ボビン室の内部を大気解放し、続いて、空状態の送出ボビンを前記第１ボビン支持部材から離脱させて、強化繊維を巻付けた前記送出ボビンを前記第１ボビン支持部材に装着することにより、強化繊維を巻付けた前記送出ボビンを前記第１ボビン室内にセットする送出ボビンセット工程と、
    前記送出ボビンセット工程の終了後に、前記第１ボビン室の内部を真空引きして、前記第１シャッタによって前記第１連通路を開いて前記第１ボビン室の内部と前記炉本体の内部を連通させる第１ボビン室連通工程と、
    前記第２シャッタによって前記第２連通路を閉じて前記第２ボビン室の内部と前記炉本体の内部を遮断して、前記第２ボビン室の内部を大気解放し、続いて、高温処理済みの強化繊維を巻き取った巻取ボビンを前記第２ボビン支持部材から離脱させて、前記誘導コードの前記ループ部を前記サポート部材に支持させると共に、空状態の前記巻取ボビンを前記第２ボビン支持部材に装着することにより、空状態の前記巻取ボビンを前記第２ボビン室内にセットする巻取ボビンセット工程と、
    前記巻取ボビンセット工程の終了後に、前記第２ボビン室の内部を真空引きして、前記第２シャッタによって前記第２連通路を開いて前記第２ボビン室の内部と前記炉本体の内部を連通させる第２ボビン室連通工程と、
    前記第１ボビン室連通工程及び前記第２ボビン室連通工程の終了後に、前記送出ボビンをその軸心周りに回転させて、強化繊維の先端側に取付けた重錘を前記炉本体内を経由して前記第２ボビン室内へ送り出して、前記誘導コードの前記ループ部に挿通させる重錘挿通工程と、
    前記重錘挿通工程の終了後に、前記巻取ボビンをその軸心周りに回転させて、前記重錘を前記巻取ボビン側に引き寄せつつ、前記誘導コードの前記ループ部を収縮させて、強化繊維の先端側に結合させるループ部結合工程と、を具備したことを特徴とする強化繊維の継ぎ方法。
  5. 前記ループ部結合工程の終了後に、前記巻取ボビンをその軸心周りに回転させて、前記重錘を前記巻取ボビンの外周面に形成した周溝に係合させる重錘係合工程と、を具備したことを特徴とする請求項４に記載の強化繊維の継ぎ方法。
  6. 強化繊維は、セラミックス基複合材料の構成材料としてのセラミックス繊維であることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の強化繊維の継ぎ方法。
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