JP4910106B2 - Manufacturing method of carbon fiber reinforced plastic cutter roll - Google Patents

Manufacturing method of carbon fiber reinforced plastic cutter roll Download PDF

Info

Publication number
JP4910106B2
JP4910106B2 JP2006241509A JP2006241509A JP4910106B2 JP 4910106 B2 JP4910106 B2 JP 4910106B2 JP 2006241509 A JP2006241509 A JP 2006241509A JP 2006241509 A JP2006241509 A JP 2006241509A JP 4910106 B2 JP4910106 B2 JP 4910106B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carbon fiber
wound
axial direction
matrix resin
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2006241509A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2008062327A (en
Inventor
誠 江里口
勝信 有村
悟 大村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Meiji Rubber and Chemical Co Ltd
Original Assignee
Meiji Rubber and Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Meiji Rubber and Chemical Co Ltd filed Critical Meiji Rubber and Chemical Co Ltd
Priority to JP2006241509A priority Critical patent/JP4910106B2/en
Publication of JP2008062327A publication Critical patent/JP2008062327A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4910106B2 publication Critical patent/JP4910106B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

技術分野
この発明は、長尺の紙又は板紙を連続的に所定の長さに切断するロータリーカッター装置における炭素繊維強化プラスチック製カッターロールの製造方法に関する。
Technical Field This invention relates to a method of manufacturing a carbon fiber reinforced plastic cutter roll in a rotary cutter device for cutting the continuous predetermined length of paper or paperboard long.

従来、長尺の紙又は板紙を連続的に所定の長さに切断するには、ロータリーカッター装置が用いられている。ロータリーカッター装置は、ナイフを取り付けたカッターロールとそのカッターロールに対向し、回転軸が平行なボトムロールによって構成され、駆動装置によって駆動される。前記カッターロールとボトムロールとの間を紙又は板紙を通すことによって裁断するようにしている。   Conventionally, a rotary cutter device is used to continuously cut long paper or paperboard into a predetermined length. The rotary cutter device includes a cutter roll with a knife attached thereto and a bottom roll that faces the cutter roll and has a parallel rotation axis, and is driven by a driving device. Cutting is performed by passing paper or paperboard between the cutter roll and the bottom roll.

これらのロータリーカッター装置では、ボトムロールの外周面はカッター刃が当たっても摩耗し難く、しかも裁断する紙に切り残しが出ないように硬い金属で形成されているから、裁断する際にカッター刃には強い衝撃を受けることになる。また、その衝撃によってカッターロールが変形し裁断できなくなるおそれもある。そのために、従来カッターロールには金属製ロールが用いられ、かつ金属には焼き入れを行って強度(弾性率)を向上させている。   In these rotary cutter devices, the outer peripheral surface of the bottom roll is made of hard metal so that it does not easily wear even when the cutter blade hits it, and the uncut portion is not left on the paper to be cut. You will receive a strong shock. Further, the cutter roll may be deformed by the impact and cannot be cut. Therefore, a metal roll is conventionally used for the cutter roll, and the strength (elastic modulus) is improved by quenching the metal.

このようなカッターロールは、金属製であるために重量が重く、全体の撓みが大きくなるとともに、慣性モーメント(GD2)も大きくなりスピードも上げられないとう問題がある   Since such a cutter roll is made of metal, it is heavy and has a problem that the overall deflection becomes large and the moment of inertia (GD2) also increases and the speed cannot be increased.

そのために、出願人は、マトリックス樹脂を含浸させた炭素繊維を巻き付けて炭素繊維の層を積層し、またはマトリックス樹脂を含浸させた炭素繊維プリプレグを巻き付けて炭素繊維の層を積層して形成した中空構造のロール本体の両端部にジャーナルを取り付けたカッターロールを提案した。
特開2006−102832号公報
For this purpose, the applicant applied a hollow formed by laminating a carbon fiber layer impregnated with a matrix resin and laminating a carbon fiber layer, or winding a carbon fiber prepreg impregnated with a matrix resin and laminating a carbon fiber layer. A cutter roll with journals attached to both ends of a structured roll body was proposed.
JP 2006-102832 A

しかしながら、上記公報記載のカッターロールは、中空構造のロール本体の両端部にジャーナルを嵌合させて形成しているために、切断時の衝撃が大きいと嵌合部分に負荷が生じ、嵌合部分が緩むおそれがある。   However, since the cutter roll described in the above publication is formed by fitting journals at both ends of a roll body having a hollow structure, if the impact at the time of cutting is large, a load is generated on the fitting portion, and the fitting portion May loosen.

この発明は、かかる現状に鑑みてされたものであり、スチール製コアを使用するものの重量が比較的軽く、従って、慣性モーメント(GD2)も比較的小さい炭素繊維強化プラスチック製カッターロールとその製造方法を提供することを目的とする。
また、慣性モーメント(GD2)も比較的小さいために、ラインスピードもアップできる炭素繊維強化プラスチック製カッターロールとその製造方法を提供することを目的とする。
さらに、コアとジャーナルとを一体に形成することによって、ジャーナルが緩むことのない炭素繊維強化プラスチック製カッターロールとその製造方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the present situation, and a cutter roll made of carbon fiber reinforced plastic that uses a steel core is relatively light in weight and therefore has a relatively small moment of inertia (GD2), and a method for producing the same. The purpose is to provide.
Another object of the present invention is to provide a carbon fiber reinforced plastic cutter roll capable of increasing the line speed because the moment of inertia (GD2) is relatively small, and a method for producing the same.
It is another object of the present invention to provide a carbon fiber reinforced plastic cutter roll that does not loosen the journal and a manufacturing method thereof by integrally forming the core and the journal.

この発明は上記目的を達成するために次のような構成とした。即ち、この発明に係る炭素繊維強化プラスチック製カッターロールの製造方法は、平面部を軸方向に対して平行に設けて略小判型断面形状としたスチール製コアの外面に、マトリックス樹脂を含浸させた炭素繊維を巻き付けて積層し、または炭素繊維にマトリックス樹脂を含浸させた炭素繊維プリプレグを巻き付けて積層する積層工程、炭素繊維層を加熱硬化させる硬化工程、冷却後表面を研磨する研磨工程、炭素繊維層を形成するためにジャーナルの先端に連設された追加軸を切り落とすジャーナル形成工程、表面にカッター刃を取り付けるカッター刃の取付工程を含み、
前記積層工程では、コアの両端部のジャーナルに炭素繊維層を形成する際の軸となる追加軸を連設し、前記追加軸のジャーナル側に押し型固定用穴を穿設した括れ部を設けてなるスチール製コアを用い、
前記硬化工程では、平面部を成型する2つの押圧板と、前記押圧板を固定し、突合せ面に前記括れ部を挟持する凹部を設けた2つ割りの連結板とからなる押し型を用い、前記連結板のうち一方の連結板の凹部に突設したピンを括れ部の押し型固定用穴に挿入して連結板を突き合わせるとともに、前記2つの押圧板を平面部に押し当てるようにして連結板に固定した後、加熱硬化炉で硬化させ、
前記ジャーナル形成工程では、括れ部の接合部分から切り落とすことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows. That is, in the method for producing a cutter roll made of carbon fiber reinforced plastic according to the present invention, a matrix resin is impregnated on the outer surface of a steel core having a plane portion provided parallel to the axial direction and having a substantially oval cross-sectional shape . Lamination process in which carbon fiber is wound and laminated, or a carbon fiber prepreg impregnated with carbon fiber is impregnated and laminated, a curing process in which the carbon fiber layer is heat-cured, a polishing process in which the surface is polished after cooling, carbon fiber A journal forming step of cutting off an additional shaft connected to the tip of the journal to form a layer, a cutter blade attaching step of attaching a cutter blade to the surface,
In the laminating step, an additional shaft serving as a shaft for forming the carbon fiber layer is connected to the journals at both ends of the core, and a constricted portion having a pressing die fixing hole is provided on the journal side of the additional shaft. Using a steel core
In the curing step, using a pressing die composed of two pressing plates for molding a flat portion, and a split plate that fixes the pressing plate and has a concave portion that sandwiches the constricted portion on the abutting surface, A pin protruding from the concave portion of one of the connecting plates is inserted into the pressing die fixing hole of the constricted portion to abut the connecting plate, and the two pressing plates are pressed against the flat portion. After fixing to the connecting plate, it is cured in a heat curing furnace,
The journal forming step is characterized by cutting off from the joint portion of the constricted portion .

積層工程と硬化工程の間に型締めによって炭素繊維層の外面形状を形成する成型工程を含むことが好ましい。It is preferable to include a molding step for forming the outer shape of the carbon fiber layer by clamping between the lamination step and the curing step.

また、積層工程では、マトリックス樹脂を含浸させた炭素繊維を軸方向に対して略90度に巻き付けて積層した後、マトリックス樹脂を含浸させた炭素繊維を軸方向に対して一定の角度を付けて巻き付けて積層し、このように軸方向に対して略90度に巻き付けた層と一定の角度を付けて巻き付けた層とを複数回繰り返して炭素繊維の層を形成すればよい Also, in the lamination step, the carbon fibers impregnated with the matrix resin are wound at about 90 degrees with respect to the axial direction and laminated, and then the carbon fibers impregnated with the matrix resin are set at a certain angle with respect to the axial direction. A carbon fiber layer may be formed by repeating a plurality of times by winding and laminating and repeating the layer wound at approximately 90 degrees with respect to the axial direction and the layer wound at a certain angle .

積層工程では、マトリックス樹脂を含浸させた炭素繊維を軸方向に対して一定の角度を付けて巻き付けて積層した後、マトリックス樹脂を含浸させた炭素繊維を軸方向に対して略90度に巻き付けて積層し、このように軸方向に対して一定の角度を付けて巻き付けた層と略90度に巻き付けた層とを複数回繰り返して炭素繊維の層を形成することができる。In the laminating step, the carbon fibers impregnated with the matrix resin are wound at a certain angle with respect to the axial direction and laminated, and then the carbon fibers impregnated with the matrix resin are wound at about 90 degrees with respect to the axial direction. A layer of carbon fibers can be formed by repeating a plurality of times by laminating and winding the layer wound at a certain angle with respect to the axial direction and the layer wound at about 90 degrees.

この発明に係る炭素繊維強化プラスチック製カッターロールは、スチール製コアと表面層の炭素繊維の層とからなるから、慣性モーメント(GD2)を比較的小さくすることができる。また、慣性モーメント(GD2)も比較的小さいために、ラインのスピードアップによる高速化と省力化を図ることができる。  Since the carbon fiber reinforced plastic cutter roll according to the present invention comprises a steel core and a carbon fiber layer as a surface layer, the moment of inertia (GD2) can be made relatively small. In addition, since the moment of inertia (GD2) is also relatively small, speeding up and labor saving can be achieved by speeding up the line.

また、コアとジャーナルとを一体に形成することによって、切断時の負荷を受けてもジャーナルが緩むことがなく、カッターロール全体としては軽すぎず、重すぎず適度な重量のために切断面をきれいに切断することができる。  In addition, by forming the core and journal integrally, the journal will not loosen even when subjected to a load during cutting, and the cutter roll as a whole is not too light, not too heavy, and the cutting surface is not too heavy. Can be cut cleanly.

以下に、この発明に係る炭素繊維強化プラスチック製カッターロールの実施形態について詳細に説明する。図1及び図2に示すように、カッターロール1は、スチール製コア2の両端部にはジャーナル3を取り付けてなり、スチール製コア2外表面にマトリックス樹脂を含浸させながら巻き付けて積層した炭素繊維の層4を形成してなる。前記コア2とジャーナル3とは一体に形成してなる。前記スチール製コア2は、表面に平らな平面部5を軸方向に対して平行に設けた略小判型断面形状に形成されている。   Below, the embodiment of the cutter roll made from carbon fiber reinforced plastics concerning this invention is described in detail. As shown in FIGS. 1 and 2, the cutter roll 1 is a carbon fiber in which a journal 3 is attached to both ends of a steel core 2 and is wound and laminated while impregnating a matrix resin on the outer surface of the steel core 2. The layer 4 is formed. The core 2 and the journal 3 are integrally formed. The steel core 2 is formed in a substantially oval cross-sectional shape in which a flat portion 5 which is flat on the surface is provided in parallel to the axial direction.

前記炭素繊維の層4の表面には軸方向にカッター刃6を取り付けてなる。この実施形態では、スチール製コアは平らな平面部7を軸方向に対して平行に設けた略小判型断面形状としたが、コアの断面形状は種々に変形させることができる。例えば、断面が円形である場合の他、断面が正三角形のもの、正方形のもの、正五角形のもの等とすることができる。このようにコアの断面形状を変形した場合でも、カッター刃6は頂点の位置に取り付けられる。   A cutter blade 6 is attached to the surface of the carbon fiber layer 4 in the axial direction. In this embodiment, the steel core has a substantially oval cross-sectional shape in which the flat plane portion 7 is provided in parallel to the axial direction, but the cross-sectional shape of the core can be variously modified. For example, in addition to the case where the cross section is circular, the cross section may be a regular triangle, a square, a regular pentagon, or the like. Thus, even when the cross-sectional shape of the core is deformed, the cutter blade 6 is attached to the apex position.

前記炭素繊維の層4は、炭素繊維にマトリックス樹脂を含浸させながら巻き付けて形成してもよいし、あるいは炭素繊維にマトリックス樹脂を含浸させた炭素繊維プリプレグを巻き付けて形成してもよい。炭素繊維の層4を炭素繊維にマトリックス樹脂を含浸させながら巻き付けて形成する場合には、樹脂を含浸させた炭素繊維を軸方向に対して略90度に巻き付けて積層した後、樹脂を含浸させた炭素繊維を軸方向に対して一定の角度を付けながら巻き付けて積層し、このように軸方向に対して略90度に巻き付けた層と一定の角度を付けて巻き付けた層とを交互に複数回繰り返して形成することが好ましい。   The carbon fiber layer 4 may be formed by winding a carbon fiber while impregnating the matrix resin with the carbon fiber, or may be formed by winding a carbon fiber prepreg obtained by impregnating the carbon fiber with the matrix resin. When the carbon fiber layer 4 is formed by winding the carbon fiber while impregnating the matrix resin with the carbon fiber, the carbon fiber impregnated with the resin is wound around approximately 90 degrees with respect to the axial direction and laminated, and then impregnated with the resin. The carbon fibers are wound while being laminated at a constant angle with respect to the axial direction, and a plurality of layers alternately wound at approximately 90 degrees with respect to the axial direction and layers wound at a certain angle are alternately disposed. It is preferable to form it repeatedly.

カッター刃6の取り付け構造は、特に限定されるものではなく公知の構造によって取り付ければよい。例えば、図2に示すように、一対の略L字形カッターホルダー6a,6aを炭素繊維の層4の外周面上に対向して固定し、これらのカッターホルダー6a,6a間にカッター刃6を介装する取り付け構造とすることができる。   The attachment structure of the cutter blade 6 is not particularly limited, and may be attached by a known structure. For example, as shown in FIG. 2, a pair of substantially L-shaped cutter holders 6a and 6a are fixed opposite to the outer peripheral surface of the carbon fiber layer 4, and a cutter blade 6 is interposed between the cutter holders 6a and 6a. It can be set as the attachment structure to wear.

この場合には、前記一対の略L字形カッターホルダー6a,6aは、炭素繊維の層4の外周面上に接着剤を用いて接着すると共に、ボルト6bによって固定することが好ましい。ボルト6bだけではなく接着剤を用いることによって一層強固に固定することができると共に、ボルト6bの数を減らすことができる。   In this case, the pair of substantially L-shaped cutter holders 6a and 6a are preferably adhered to the outer peripheral surface of the carbon fiber layer 4 using an adhesive and fixed with bolts 6b. Not only the bolts 6b but also an adhesive can be used to fix them more firmly, and the number of bolts 6b can be reduced.

次に、この発明に係る炭素繊維強化プラスチック製カッターロールの製造方法の実施形態について詳細に説明する。この発明に係るカッターロールの製造方法の概略は、図3に示すように、マトリックス樹脂を含浸させた炭素繊維をスチール製コアに巻き付けて炭素繊維の層4を形成する積層工程10と、炭素繊維の層4の外周面の形状を整える成型工程20と、加熱炉による硬化工程30と、表面を平滑にする研磨工程40と、炭素繊維層を形成するためにジャーナルの先端に連設された追加軸を切り落とすジャーナル形成工程50と、カッター刃の取付工程60とからなる。   Next, an embodiment of a method for producing a carbon fiber reinforced plastic cutter roll according to the present invention will be described in detail. As shown in FIG. 3, the outline of the cutter roll manufacturing method according to the present invention includes a laminating step 10 in which a carbon fiber impregnated with a matrix resin is wound around a steel core to form a carbon fiber layer 4, and a carbon fiber. A molding step 20 for adjusting the shape of the outer peripheral surface of the layer 4, a curing step 30 by a heating furnace, a polishing step 40 for smoothing the surface, and an addition provided continuously at the tip of the journal to form a carbon fiber layer It comprises a journal forming process 50 for cutting off the shaft and a cutter blade mounting process 60.

積層工程10では、まず、カッターロールの外面形状に応じたマンドレル11を用意する。図4は、図1及び図2に示すスチール製コア2とジャーナル3を備えたマンドレル11を示し、ジャーナル3の先端に炭素繊維の層を形成する際の軸となる追加軸12を連結することによって形成されている。追加軸12のジャーナル3側には、外周面に溝を形成することによって括れ部13が設けられており、括れ部13には、後述する押し型を固定するための穴14が穿設されている。   In the lamination step 10, first, a mandrel 11 corresponding to the outer shape of the cutter roll is prepared. FIG. 4 shows a mandrel 11 having the steel core 2 and the journal 3 shown in FIGS. 1 and 2, and an additional shaft 12 serving as a shaft for forming a carbon fiber layer is connected to the tip of the journal 3. Is formed by. On the side of the journal 3 of the additional shaft 12, a constricted portion 13 is provided by forming a groove on the outer peripheral surface. The constricted portion 13 is provided with a hole 14 for fixing a pressing die to be described later. Yes.

スチール製コア2には、軸方向に対して平行な平面部7,7が対向するように形成されている。この実施形態では、炭素繊維にマトリックス樹脂を含浸させながらマンドレルに巻き付けて炭素繊維の層を形成するフィラメントワインディング製法に基づいている。   The steel core 2 is formed so that plane portions 7 and 7 parallel to the axial direction face each other. This embodiment is based on a filament winding method in which a carbon fiber layer is formed by winding a carbon fiber around a mandrel while impregnating the matrix resin with a matrix resin.

積層工程10では、ボビン16から炭素繊維を引き出し、マトリックス樹脂含浸装置17によって樹脂を含浸させながらマンドレル11に巻き取られる。ボビン16は、図示する実施形態では、4列三段に配列されており、炭素繊維は一対の引き出しロール18によって引き出されて1本にまとめられる。前記マトリックス樹脂含浸装置17は、樹脂槽17a内にはボビン16から引き出した炭素繊維に槽内の樹脂液17bを付着させる付着ロール17cが配設されている。前記付着ロール17cは、樹脂液17bに直径の2分の1
以下、好ましくは3分の1程度を浸漬するように配設されている。
In the laminating step 10, the carbon fiber is drawn from the bobbin 16 and wound around the mandrel 11 while being impregnated with the resin by the matrix resin impregnation device 17. In the illustrated embodiment, the bobbins 16 are arranged in four rows and three stages, and the carbon fibers are pulled out by a pair of pulling rolls 18 and combined into one. The matrix resin impregnation apparatus 17 is provided with an adhesion roll 17c for adhering the resin liquid 17b in the tank to the carbon fiber drawn from the bobbin 16 in the resin tank 17a. The adhering roll 17c is half the diameter of the resin liquid 17b.
In the following, it is preferably arranged so as to immerse about one third.

前記樹脂槽17a内の樹脂液17bには、電気絶縁用エポキシ樹脂を使用することが好ましい。マトリックス樹脂としては、前記エポキシ樹脂の他に、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等を使用することができる。   It is preferable to use an electrical insulating epoxy resin for the resin liquid 17b in the resin tank 17a. As the matrix resin, in addition to the epoxy resin, a phenol resin, an unsaturated polyester resin, or the like can be used.

前記構成によって、ボビン16から繰り出された炭素繊維は、引き出しロール18によって引き出されて付着ロール17cに接触しながらマンドレル11に巻き取られる。付着ロール17cは炭素繊維の巻き取り速度とほぼ同調して回転しており、樹脂槽17a内の樹脂液17bを付着させる。   With the above-described configuration, the carbon fiber drawn out from the bobbin 16 is drawn out by the drawing roll 18 and wound around the mandrel 11 while contacting the adhesion roll 17c. The adhering roll 17c rotates substantially in synchronism with the winding speed of the carbon fiber, and adheres the resin liquid 17b in the resin tank 17a.

マンドレル11への炭素繊維の巻き取りは、例えば、次のようにして行うことができる。まず、第1ステップでは、軸方向に対して90度方向に6プライ巻き付け、その上に軸方向に対して20度傾けたヘリカル巻きを4プライ巻き付け、第2ステップでは、軸方向に対して90度方向に4プライ巻き付け、その上に軸方向に対して12度傾けたヘリカル巻きを4プライ巻き付け、第3ステップでは、第2ステップと同様に巻きつけ、第4ステップでは、軸方向に対して90度方向に4プライ巻き付け、その上に軸方向に対して15度傾けたヘリカル巻きを4プライ巻き付ければよい。このようにして、炭素繊維の層を形成した中間ロール体1Aを得た。   The winding of the carbon fiber around the mandrel 11 can be performed, for example, as follows. First, in the first step, 6-ply is wound in the 90-degree direction with respect to the axial direction, and then the helical winding tilted by 20 degrees with respect to the axial direction is wound on the 4-ply. In the second step, 90-ply is wound with respect to the axial direction. 4 ply wound in the direction of the angle, and then the helical winding inclined 12 degrees relative to the axial direction is wound on the 4 ply. In the third step, the winding is performed in the same manner as the second step. Four plies are wound in the 90-degree direction, and four-ply is wound on the helical winding inclined 15 degrees with respect to the axial direction. Thus, 1 A of intermediate roll bodies in which the layer of carbon fiber was formed were obtained.

次の成型工程20では 平面部7,7を平行に成型するために、図5に示す押し型21を用いた。尚、押し型21は、図示する実施形態に限定されるものではなく、ロール本体の外面形状に応じて変更されることは当然である。   In the next molding step 20, in order to mold the flat portions 7 and 7 in parallel, a pressing die 21 shown in FIG. 5 was used. Note that the pressing die 21 is not limited to the illustrated embodiment, and is naturally changed according to the outer surface shape of the roll body.

押し型21は、平面部を成型する押圧板22、22と、前記押圧板22、22を固定するとともに、追加軸12の括れ部13に取り付けられる連結板23とからなる。前記押圧板22、22は、長尺板22aの両端部にリブ22b、22bを直角に立設した断面凹状板であって、長尺板22aの両端部にボルト挿通用の長孔22cが穿設されている。   The pressing die 21 includes pressing plates 22 and 22 for molding a flat portion, and a connecting plate 23 that fixes the pressing plates 22 and 22 and is attached to the constricted portion 13 of the additional shaft 12. The pressing plates 22, 22 are concave plates with ribs 22b, 22b standing at right angles at both ends of the long plate 22a. Long holes 22c for inserting bolts are formed at both ends of the long plate 22a. It is installed.

一方、連結板23は、2つに分割された一対の分割片23aと分割片23bとからなり、それぞれの分割片の突き合わせ面には括れ部13を挟持するための凹部24a、24bが設けられている。前記分割片23a、23bの上下面には、前記長孔22cに挿通するボルト24と螺合するネジ穴25が穿設されている。さらに、分割片23bには側面に貫通する貫通孔26が設けられている。また、分割片23aの内側側面には、つき合わせたとき前記貫通孔26と一致するとともに、ボルトを螺合するネジ穴27が穿設されている。凹部24aには括れ部13の穴14に挿入されるピン28が突設されている。ボルト29は、貫通孔26に挿入され、先端部がネジ穴27に螺合する。   On the other hand, the connecting plate 23 includes a pair of divided pieces 23a and divided pieces 23b divided into two, and concave portions 24a and 24b for holding the constricted portion 13 are provided on the abutting surfaces of the divided pieces. ing. Screw holes 25 are formed in the upper and lower surfaces of the divided pieces 23a and 23b so as to be screwed with bolts 24 inserted into the long holes 22c. Further, the divided piece 23b is provided with a through hole 26 penetrating the side surface. Further, a screw hole 27 is formed in the inner side surface of the split piece 23a so as to coincide with the through-hole 26 when screwed together and to screw the bolt. A pin 28 to be inserted into the hole 14 of the constricted portion 13 protrudes from the concave portion 24a. The bolt 29 is inserted into the through hole 26, and the tip portion is screwed into the screw hole 27.

上記構成に係る押し型21を用いるには、分割片23aのピン28を括れ部13の穴14に嵌入するとともに、分割片23aと分割片23bとを突き合わせて凹部24a、24bで括れ部13を挟持し、ボルト29を貫通孔26に挿入して先端部をネジ穴27に螺合することによって一体に組み立てる。ピン28が括れ部13の穴14に嵌入しているから、連結板23は回動することなく、一体に取り付けられている。   In order to use the pressing die 21 according to the above-described configuration, the pin 28 of the split piece 23a is fitted into the hole 14 of the constricted portion 13, and the split piece 23a and the split piece 23b are brought into contact with each other to connect the constricted portion 13 with the recesses 24a and 24b. As a result, the bolts 29 are inserted into the through holes 26 and the tip ends are screwed into the screw holes 27 to assemble them together. Since the pin 28 is fitted in the hole 14 of the constricted portion 13, the connecting plate 23 is attached integrally without rotating.

次いで、押圧板22を前記連結板23の上下面に対峙させ、両端部の長孔22cからボルト24を挿入してネジ孔25と螺合させて緊締すればよい。押圧板22は、連結板23に平行に固定され、しかも連結板23自体は回動することがない。そして、連結板23の高さは、中間ロール体1Aの表面の平行な平面部を押圧する高さに形成されている。したがって、中間ロール体1Aの表面には、押圧版22によって平行な平面部を成型することができる。 Next, the pressing plate 22 may be opposed to the upper and lower surfaces of the connecting plate 23, bolts 24 may be inserted from the long holes 22c at both ends, and screwed into the screw holes 25 to be tightened. The pressing plate 22 is fixed in parallel to the connecting plate 23, and the connecting plate 23 itself does not rotate. And the height of the connection board 23 is formed in the height which presses the parallel plane part of the surface of 1 A of intermediate | middle roll bodies. Therefore, a parallel plane part can be molded by the pressing plate 22 on the surface of the intermediate roll body 1A.

硬化工程30は、前記押し型21で型締めされた中間ロール体1Aを加熱硬化炉31で硬化させる。加熱硬化炉31での硬化は、2段階に温度を上げて行うことが好ましく、例えば、約1時間かけて80℃まで上げて約4時間加熱した後、さらに1時間かけて140℃まで上げて約4時間加熱し、その後加熱硬化炉31から取り出して自然冷却すればよい。   In the curing step 30, the intermediate roll body 1 </ b> A clamped by the pressing die 21 is cured by the heat curing furnace 31. Curing in the heating and curing furnace 31 is preferably performed by raising the temperature in two stages. For example, after heating to 80 ° C. over about 1 hour and heating for about 4 hours, the temperature is further raised to 140 ° C. over 1 hour. Heating for about 4 hours, then removing from the heat curing furnace 31 and naturally cooling.

中間ロール体1Aは研磨工程40で研磨される。中間ロール体1Aの表面は、均一な平滑面ではないために、表面を研磨加工することが必要である。研磨後は、表面の炭素繊維が脱落するおそれがあり、表面をコーティングすることが好ましい。表面のコーティングは、炭素繊維に含浸させたマトリックス樹脂をそのまま用いてもよいし、マトリックス樹脂にフッ素系パウダーやシリコーン樹脂を混ぜて紙粉がカッターロール表面に付着し難くしたり、マトリックス樹脂にセラミックス系パウダーを混ぜてカッターロール表面の耐磨耗性を向上させることも可能である。   The intermediate roll body 1A is polished in the polishing step 40. Since the surface of the intermediate roll 1A is not a uniform smooth surface, it is necessary to polish the surface. After polishing, the surface carbon fibers may fall off, and it is preferable to coat the surface. For the surface coating, the matrix resin impregnated with carbon fiber may be used as it is, or the matrix resin is mixed with fluorine powder or silicone resin to make it difficult for the paper powder to adhere to the cutter roll surface, or the matrix resin is ceramics. It is also possible to improve the wear resistance of the cutter roll surface by mixing a system powder.

次に、ジャーナル形成工程50で、中間ロール体1Aの成型のために連設された追加軸12を切断して切り離す。追加軸12の切断は、ジャーナル先端面の接合部分12aから切り離し、正規の寸法のジャーナル3とすればよい。押し型21を取り付けるためにジャーナル3には穴を開けることができないから、押し型21の取り付け用として追加軸12を連設したものであり、追加軸12を切り落とすことによって正規の寸法のジャーナル3となる。   Next, in the journal forming step 50, the additional shaft 12 provided continuously for molding the intermediate roll body 1A is cut and separated. The additional shaft 12 may be cut off from the joint portion 12a on the front end surface of the journal to form the journal 3 having a normal size. Since it is impossible to make a hole in the journal 3 in order to attach the pressing die 21, the additional shaft 12 is continuously provided for attaching the pressing die 21, and the journal 3 having a normal size is formed by cutting off the additional shaft 12. It becomes.

最後に、カッター刃の取付工程60でカッター刃6を取り付ければよい。このカッター刃の取付工程60では、カッター刃6を公知の手段によって取り付ければよく、特に限定されるものではない。   Finally, the cutter blade 6 may be attached in the cutter blade attaching step 60. In the cutter blade attaching step 60, the cutter blade 6 may be attached by a known means, and is not particularly limited.

この発明に係る炭素繊維強化プラスチック製カッターロールの正面図である。It is a front view of the carbon fiber reinforced plastic cutter roll concerning this invention. 図1のA−A線拡大断面図である。It is an AA line expanded sectional view of FIG. 製造工程を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a manufacturing process. マンドレルの一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of a mandrel. 成型工程における押し型を分解し、組み立て前の状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state before an assembly | disassembly and the assembly before a shaping | molding process.

1:カッターロール
2:スチール製コア
3:ジャーナル
4:炭素繊維の層
5:平面部
6:カッター刃
6a:カッターホルダー
6b:ボルト
7:平面部
10:積層工程
11:マンドレル
12:追加軸 13:括れ部
14:穴
16:ボビン
17:マトリックス樹脂含浸装置
18:引き出しロール
20:成型工程
21:押し型
22:押圧板
22c:長孔
23:連結板
24:ボルト
25:ネジ穴
26:貫通孔
27:ネジ穴
28:ピン
29:ボルト
30:硬化工程
40:研磨工程
50:ジャーナル形成工程
60:カッター刃取付工程
1: Cutter roll
2: Steel core
3: Journal 4: Carbon fiber layer
5: Plane portion
6: Cutter blade
6a: Cutter holder 6b: Bolt 7: Plane portion 10: Lamination process 11: Mandrel
12: Additional shaft 13: Constricted part
14: Hole 16: Bobbin
17: Matrix resin impregnation device 18: Draw roll 20: Molding step 21: Stamp
22: Press plate
22c: long hole
23: Connecting plate 24: Bolt
25: Screw hole
26: Through hole
27: Screw hole 28: Pin
29: Bolt 30: Curing process 40: Polishing process 50: Journal forming process 60: Cutter blade attaching process

Claims (4)

平面部を軸方向に対して平行に設けて略小判型断面形状としたスチール製コアの外面に、マトリックス樹脂を含浸させた炭素繊維を巻き付けて積層し、または炭素繊維にマトリックス樹脂を含浸させた炭素繊維プリプレグを巻き付けて積層する積層工程、炭素繊維層を加熱硬化させる硬化工程、冷却後表面を研磨する研磨工程、炭素繊維層を形成するためにジャーナルの先端に連設された追加軸を切り落とすジャーナル形成工程、表面にカッター刃を取り付けるカッター刃の取付工程を含み、
前記積層工程では、コアの両端部のジャーナルに炭素繊維層を形成する際の軸となる追加軸を連設し、前記追加軸のジャーナル側に押し型固定用穴を穿設した括れ部を設けてなるスチール製コアを用い、
前記硬化工程では、平面部を成型する2つの押圧板と、前記押圧板を固定し、突合せ面に前記括れ部を挟持する凹部を設けた2つ割りの連結板とからなる押し型を用い、前記連結板のうち一方の連結板の凹部に突設したピンを括れ部の押し型固定用穴に挿入して連結板を突き合わせるとともに、前記2つの押圧板を平面部に押し当てるようにして連結板に固定した後、加熱硬化炉で硬化させ、
前記ジャーナル形成工程では、括れ部の接合部分から切り落とすことを特徴とする炭素繊維強化プラスチック製カッターロールの製造方法。
A carbon fiber impregnated with a matrix resin is wrapped around and laminated on the outer surface of a steel core having a plane portion parallel to the axial direction and having a substantially oval cross-sectional shape , or the carbon fiber is impregnated with a matrix resin. laminating step of laminating by winding carbon fiber prepreg, curing step of heat curing the carbon fiber layer, a polishing step of polishing the cooled surface, cut off an additional shaft provided continuously to the tip of the journal to form a carbon fiber layer Including a journal forming step, a cutter blade attaching step for attaching a cutter blade to the surface,
In the laminating step, an additional shaft serving as a shaft for forming the carbon fiber layer is connected to the journals at both ends of the core, and a constricted portion having a pressing die fixing hole is provided on the journal side of the additional shaft. Using a steel core
In the curing step, using a pressing die composed of two pressing plates for molding a flat portion, and a split plate that fixes the pressing plate and has a concave portion that sandwiches the constricted portion on the abutting surface, A pin protruding from the concave portion of one of the connecting plates is inserted into the pressing die fixing hole of the constricted portion to abut the connecting plate, and the two pressing plates are pressed against the flat portion. After fixing to the connecting plate, it is cured in a heat curing furnace,
In the said journal formation process, it cuts off from the junction part of a narrow part, The manufacturing method of the cutter roll made from a carbon fiber reinforced plastic characterized by the above-mentioned .
積層工程と硬化工程の間に型締めによって炭素繊維層の外面形状を形成する成型工程を含むことを特徴とする請求項1に記載の炭素繊維強化プラスチック製カッターロールの製造方法。 The method for producing a carbon fiber reinforced plastic cutter roll according to claim 1, further comprising a molding step of forming an outer surface shape of the carbon fiber layer by clamping between the laminating step and the curing step. 積層工程では、マトリックス樹脂を含浸させた炭素繊維を軸方向に対して略90度に巻き付けて積層した後、マトリックス樹脂を含浸させた炭素繊維を軸方向に対して一定の角度を付けて巻き付けて積層し、このように軸方向に対して略90度に巻き付けた層と一定の角度を付けて巻き付けた層とを複数回繰り返して炭素繊維の層を形成することを特徴とする請求項1又は2に記載の炭素繊維強化プラスチック製カッターロールの製造方法。   In the laminating step, the carbon fibers impregnated with the matrix resin are wound at about 90 degrees with respect to the axial direction and laminated, and then the carbon fibers impregnated with the matrix resin are wound at a certain angle with respect to the axial direction. The carbon fiber layer is formed by laminating and repeating a plurality of times the layer thus wound at approximately 90 degrees with respect to the axial direction and the layer wound at a certain angle. The manufacturing method of the cutter roll made from carbon fiber reinforced plastics of 2. 積層工程では、マトリックス樹脂を含浸させた炭素繊維を軸方向に対して一定の角度を付けて巻き付けて積層した後、マトリックス樹脂を含浸させた炭素繊維を軸方向に対して略90度に巻き付けて積層し、このように軸方向に対して一定の角度を付けて巻き付けた層と略90度に巻き付けた層とを複数回繰り返して炭素繊維の層を形成することを特徴とする請求項1又は2に記載の炭素繊維強化プラスチック製カッターロールの製造方法。   In the laminating step, the carbon fibers impregnated with the matrix resin are wound at a certain angle with respect to the axial direction and laminated, and then the carbon fibers impregnated with the matrix resin are wound at about 90 degrees with respect to the axial direction. The carbon fiber layer is formed by repeating a plurality of times of laminating and thus winding the layer wound at a certain angle with respect to the axial direction and the layer wound at about 90 degrees. The manufacturing method of the cutter roll made from carbon fiber reinforced plastics of 2.
JP2006241509A 2006-09-06 2006-09-06 Manufacturing method of carbon fiber reinforced plastic cutter roll Expired - Fee Related JP4910106B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006241509A JP4910106B2 (en) 2006-09-06 2006-09-06 Manufacturing method of carbon fiber reinforced plastic cutter roll

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006241509A JP4910106B2 (en) 2006-09-06 2006-09-06 Manufacturing method of carbon fiber reinforced plastic cutter roll

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008062327A JP2008062327A (en) 2008-03-21
JP4910106B2 true JP4910106B2 (en) 2012-04-04

Family

ID=39285473

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006241509A Expired - Fee Related JP4910106B2 (en) 2006-09-06 2006-09-06 Manufacturing method of carbon fiber reinforced plastic cutter roll

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4910106B2 (en)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01166936A (en) * 1987-12-23 1989-06-30 Toa Nenryo Kogyo Kk Long-sized, thin, hollow and carbon fiber-reinforced composite resin draw molding and its manufacture
JP2981405B2 (en) * 1994-10-17 1999-11-22 旭マシナリー株式会社 Rotary cutter
JP4115599B2 (en) * 1998-08-26 2008-07-09 大和ハウス工業株式会社 Carbon fiber reinforced plastic composite steel frame
AU757635B2 (en) * 1999-04-05 2003-02-27 Hillerich & Bradsby Co. Reinforced wood bat
JP3991188B2 (en) * 2001-03-26 2007-10-17 株式会社ジェイテクト Method and apparatus for forming pipe-shaped stepped parts
JP4514126B2 (en) * 2004-10-01 2010-07-28 旭マシナリー株式会社 Mold for cutter roll made of carbon fiber reinforced plastic

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008062327A (en) 2008-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5315692B2 (en) Manufacturing method of fiber reinforced plastic
US4401495A (en) Method of winding composite panels
JPS61165462A (en) Blind side repairing patch kit
CN101932431B (en) Helicopter blade mandrel with roller assembly and methods to make and use it
US4463044A (en) Composite panel of varied thickness
JP2009062474A (en) Molding material, fiber-reinforced plastic, and manufacturing method for them
JP6464602B2 (en) LAMINATED SUBSTRATE MANUFACTURING METHOD AND LAMINATED SUBSTRATE
JP2008254191A (en) Carbon fiber composite material manufacturing apparatus, carbon fiber composite material manufacturing method and carbon fiber composite material
JP2009062648A (en) Method for producing chopped fiber bundle, molded material, and fiber reinforced plastic
CN109571998B (en) Forming and preparing method of carbon fiber transmission shaft for formula car of college student
EP2889131B1 (en) A laminated composite structure and related method
CA2938645C (en) Composite material structure
JPH0742975B2 (en) Drive shaft made of fiber reinforced synthetic resin and method and device for producing the drive shaft
JPH05269868A (en) Production of perforated hollow composite material
JP4910106B2 (en) Manufacturing method of carbon fiber reinforced plastic cutter roll
US20050056117A1 (en) Composite strut and method of making same
JP2008238809A (en) Method of manufacturing laminate
US7669331B2 (en) Roll and method for the manufacture of such a roll
JP4514126B2 (en) Mold for cutter roll made of carbon fiber reinforced plastic
EP2889132B1 (en) A Reinforcing Pin for a Laminated Composite Structure and Related Methods
US20050056503A1 (en) Filament wound strut and method of making same
WO2021138751A1 (en) Reinforcement for periphery of connecting hole of fiber composite material and preparation solution therefor
CN110454491B (en) Forming method of carbon fiber hollow transmission shaft with spline
JP5283373B2 (en) Fiber reinforced plastic golf club shaft
JPS63193811A (en) Manufacture of deformed pipe made of carbon-fiber-reinforced resin

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080604

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20101105

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101116

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110105

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20110105

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110607

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110802

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20111205

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7426

Effective date: 20111215

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111215

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20111215

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4910106

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150127

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150127

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees