JP5375428B2

JP5375428B2 - Filament winding equipment

Info

Publication number: JP5375428B2
Application number: JP2009189477A
Authority: JP
Inventors: 秀明中西; 晃前田
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2009-08-18
Filing date: 2009-08-18
Publication date: 2013-12-25
Anticipated expiration: 2029-08-18
Also published as: JP2011037242A

Description

本発明は、フィラメントワインディング装置の技術に関する。より詳細には、繊維束に吹き付けた樹脂が飛散することによる樹脂の塗布ロスを減少させる技術に関する。 The present invention relates to a technique of a filament winding apparatus. More specifically, the present invention relates to a technique for reducing resin application loss due to scattering of resin sprayed on a fiber bundle.

従来、樹脂を含浸させた繊維束をライナーの外周面に巻き付けていくフィラメントワインディング装置が知られている。そして、繊維束に樹脂を含浸させる技術として、繊維束を樹脂槽に浸漬させる方法（例えば特許文献１参照。）や、繊維束に対して樹脂を吹き付ける方法（例えば特許文献２参照。）等が公知となっている。 Conventionally, a filament winding apparatus that winds a fiber bundle impregnated with a resin around an outer peripheral surface of a liner is known. As a technique for impregnating the fiber bundle with resin, a method of immersing the fiber bundle in a resin tank (for example, see Patent Document 1), a method of spraying a resin on the fiber bundle (for example, see Patent Document 2), and the like. It is publicly known.

しかし、繊維束を樹脂槽に浸漬させる方法においては、浸漬後の繊維束を送り出すガイドローラ等に樹脂が付着するためにメンテナンスの頻度が増加するという問題があった。一方、繊維束に対して樹脂を吹き付ける方法においては、繊維束がライナーに巻き付けられる直前に樹脂を吹き付けることによってガイドローラ等に樹脂が付着することを回避できるが、吹き付けた樹脂がライナーから跳ね返って飛散し、樹脂の塗布ロスが発生するという問題があった。 However, the method of immersing the fiber bundle in the resin tank has a problem that the frequency of maintenance increases because the resin adheres to a guide roller or the like that feeds the fiber bundle after immersion. On the other hand, in the method of spraying the resin on the fiber bundle, the resin can be avoided from adhering to the guide roller or the like by spraying the resin immediately before the fiber bundle is wound around the liner, but the sprayed resin bounces off the liner. There was a problem of scattering and resin coating loss.

特開平８−１０８４８７号公報JP-A-8-108487 特開平９−２６２９１０号公報JP-A-9-262910

本発明は、上記課題を解決すべくなされたものであり、繊維束に吹き付けた樹脂が飛散することによる樹脂の塗布ロスを減少させるフィラメントワインディング装置の提供を目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a filament winding apparatus that reduces resin application loss due to scattering of resin sprayed on a fiber bundle.

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.

即ち、第１の発明は、フープ巻装置を備えたフィラメントワインディング装置であって、
前記フープ巻装置は、
保持されるべきライナーに対して繊維束を回転させ、前記ライナーに繊維束を巻き付ける巻付部と、
前記繊維束に対して前記ライナーに巻き付けられる手前で樹脂を吹き付ける複数の噴射ノズルを前記ライナーの周囲に配置した樹脂含浸部と、
を備え、
前記噴射ノズルは、噴射口と前記ライナーの軸心とを結ぶ仮想線に対して、前記繊維束の回転方向の下流側に向けて樹脂を吹き付けるように配置される、ことを特徴とするフィラメントワインディング装置である。 That is, the first invention is a filament winding device provided with a hoop winding device,
The hoop winding device
A winding section for rotating the fiber bundle relative to the liner to be held and winding the fiber bundle around the liner;
A resin impregnated portion in which a plurality of spray nozzles that spray resin before being wound around the liner with respect to the fiber bundle are disposed around the liner;
With
The filament winding, wherein the spray nozzle is disposed so as to spray a resin toward a downstream side in a rotation direction of the fiber bundle with respect to a virtual line connecting the spray port and an axis of the liner. Device.

第２の発明は、第１の発明において、
前記樹脂含浸部は、
前記複数の噴射ノズルのうち、１又は２以上の前記噴射ノズルにより、回転する繊維束に対して樹脂を吹き付けるものとし、前記樹脂を吹き付ける噴射ノズルを前記巻付部の繊維束の回転に同期させて切り換えるものである。 According to a second invention, in the first invention,
The resin impregnated part is
Among the plurality of spray nozzles, one or two or more spray nozzles spray resin on the rotating fiber bundle, and the spray nozzle spraying the resin is synchronized with the rotation of the fiber bundle of the winding portion. To switch.

第３の発明は、第２の発明において、
前記樹脂含浸部は、
前記切り替え後の噴射ノズルによる吹き付けを開始した後に、前記切り換え前の噴射ノズルによる吹き付けを停止するものである。 According to a third invention, in the second invention,
The resin impregnated part is
After the spraying by the spray nozzle after the switching is started, the spraying by the spray nozzle before the switching is stopped.

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。 As effects of the present invention, the following effects can be obtained.

第１の発明によれば、噴射ノズルは、噴射口とライナーの軸心とを結ぶ仮想線に対して、繊維束の回転方向の下流側に向けて樹脂を吹き付けるように配置されるため、ライナーに対して斜めに樹脂を吹き付けることとなり、繊維束に吹き付けた樹脂がライナーに当たって跳ね返ることによる飛散を抑制することができ、樹脂の塗布ロスを減少させることができる。 According to the first invention, since the injection nozzle is disposed so as to spray the resin toward the downstream side in the rotation direction of the fiber bundle with respect to a virtual line connecting the injection port and the axis of the liner, the liner In contrast, the resin is sprayed obliquely, so that the scattering of the resin sprayed on the fiber bundle against the liner and bounces can be suppressed, and the resin application loss can be reduced.

第２の発明によれば、複数の噴射ノズルのうち、１又は２以上の噴射ノズルにより、回転する繊維束に対して樹脂を吹き付けるものとし、樹脂を吹き付ける噴射ノズルを巻付部の繊維束の回転に同期させて切り換えるため、回転する繊維束に対して、無駄な樹脂を吹き付けることなく、樹脂を繊維束に含浸させることができる。また、ライナーに当たって飛散した樹脂を、次の噴射ノズルから出た樹脂が巻き込むため、樹脂の飛散を抑制することができ、樹脂の塗布ロスを減少させることができる。 According to 2nd invention, resin shall be sprayed with respect to the rotating fiber bundle by 1 or 2 or more of injection nozzles among several injection nozzles, and the injection nozzle which sprays resin shall be the fiber bundle of a winding part. Since the switching is performed in synchronization with the rotation, the fiber bundle can be impregnated with the resin without spraying unnecessary resin on the rotating fiber bundle. In addition, since the resin discharged from the next injection nozzle is taken up by the resin splashed upon the liner, the resin can be prevented from being scattered and the resin application loss can be reduced.

第３の発明によれば、切り替え後の噴射ノズルによる吹き付けを開始した後に、切り換え前の噴射ノズルによる吹き付けを停止するため、下流側の噴射ノズルからの樹脂は、上流側の噴射ノズルからの樹脂に巻き込まれて飛散が防止され、吹き付けられた樹脂がライナーの外周面２ａに沿うように流れる。このため、樹脂の飛散を抑制することができ、樹脂の塗布ロスを減少させることができる。 According to the third invention, after the spraying by the spray nozzle after switching is started, the spray from the spray nozzle before switching is stopped, so the resin from the downstream spray nozzle is the resin from the upstream spray nozzle. The resin sprayed by the resin is prevented from being scattered, and the sprayed resin flows along the outer peripheral surface 2a of the liner. For this reason, scattering of resin can be suppressed and the application | coating loss of resin can be reduced.

本発明の第１の実施の形態に係るフィラメントワインディング装置１００の側面図。The side view of the filament winding apparatus 100 which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図１の矢印Ｂ方向から見たフープ巻装置２０の正面図。The front view of the hoop winding apparatus 20 seen from the arrow B direction of FIG. 図２の３−３線において切断したフープ巻装置２０の断面図。Sectional drawing of the hoop winding apparatus 20 cut | disconnected in the 3-3 line of FIG. 樹脂含浸部４０の配管図。The piping diagram of the resin impregnation part 40. FIG. フープ巻装置２０による樹脂噴射を示す正面図。The front view which shows the resin injection by the hoop winding apparatus 20. FIG. 本発明の第２の実施の形態に係るフィラメントワインディング装置１００において、フープ巻装置２０による樹脂噴射を示す正面図。The front view which shows the resin injection by the hoop winding apparatus 20 in the filament winding apparatus 100 which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.

図１は、本発明の第１の実施の形態に係るフィラメントワインディング装置１００の側面図であり、図中の矢印Ａは、ライナー２及びフープ巻装置２０の移動方向を示している。ライナー２及びフープ巻装置２０の移動方向に沿った方向をフィラメントワインディング装置１００の前後方向とする。まず、フィラメントワインディング装置１００の全体構成について説明する。 FIG. 1 is a side view of the filament winding apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention, and an arrow A in the figure indicates the moving direction of the liner 2 and the hoop winding apparatus 20. A direction along the moving direction of the liner 2 and the hoop winding device 20 is a front-rear direction of the filament winding device 100. First, the overall configuration of the filament winding apparatus 100 will be described.

図１に示すように、フィラメントワインディング装置１００は、保持したライナー２の外周面２ａに対して樹脂を含浸させた繊維束１Ａ、１Ｂを巻き付けていく装置であり、ヘリカル巻装置１０、フープ巻装置２０、ライナー移送装置６０、を有している。 As shown in FIG. 1, a filament winding apparatus 100 is an apparatus for winding fiber bundles 1A and 1B impregnated with resin on an outer peripheral surface 2a of a held liner 2, and includes a helical winding apparatus 10 and a hoop winding apparatus. 20 and a liner transfer device 60.

ライナー２は、フィラメントワインディング装置１００によって、その外周面２ａに繊維束１Ａ、１Ｂが巻き付けられる被巻回物である。ライナー２は、例えば高強度アルミニウム材やポリアミド系樹脂等によって形成された略円筒形状の中空容器であり、ライナー２の外周面２ａに繊維束１Ａ、１Ｂが巻き付けられることによって耐圧特性の向上が図られる。つまり、ライナー２は、耐圧容器の基材を構成する。 The liner 2 is a wound object in which the fiber bundles 1A and 1B are wound around the outer peripheral surface 2a by the filament winding apparatus 100. The liner 2 is a substantially cylindrical hollow container formed of, for example, a high-strength aluminum material or a polyamide-based resin. The fiber bundles 1A and 1B are wound around the outer peripheral surface 2a of the liner 2 to improve the pressure resistance characteristics. It is done. That is, the liner 2 constitutes the base material of the pressure vessel.

主基台６２は、フィラメントワインディング装置１００の主たる構造体をなすものであり、主基台６２の上部にはライナー移送装置用レール６４が設けられている。ライナー移送装置用レール６４には、ライナー移送装置６０が移動自在に載置されている。フープ巻装置用レール６６は、ライナー移送装置用レール６４と平行するように設けられ、フープ巻装置用レール６６には、フープ巻装置２０が移動自在に載置されている。 The main base 62 constitutes a main structure of the filament winding apparatus 100, and a liner transfer device rail 64 is provided on the upper portion of the main base 62. The liner transfer device 60 is movably mounted on the liner transfer device rail 64. The hoop winding device rail 66 is provided so as to be parallel to the liner transfer device rail 64, and the hoop winding device 20 is movably mounted on the hoop winding device rail 66.

ライナー移送装置６０は、保持されたライナー２を回転させるとともに、ライナー２を前後方向に移送する装置であり、移送装置基台６５、移送用駆動装置（図示せず）、及びライナー支持部６１を有している。移送装置基台６５は、ライナー移送装置６０の主たる構造体をなすものであり、移送装置基台６５には、前後方向に一対のライナー支持部６１が設けられている。ライナー支持部６１によってライナー２が支持される。 The liner transfer device 60 is a device that rotates the held liner 2 and also transfers the liner 2 in the front-rear direction, and includes a transfer device base 65, a transfer drive device (not shown), and a liner support portion 61. Have. The transfer device base 65 forms a main structure of the liner transfer device 60, and the transfer device base 65 is provided with a pair of liner support portions 61 in the front-rear direction. The liner 2 is supported by the liner support portion 61.

ライナー支持部６１は、移送装置基台６５から上方に向けて延設された一対のライナー支持フレーム６３と、ライナー支持フレーム６３の上部から前後方向に向けて延設された一対の回転軸部６７を有する。各回転軸部６７にはチャック等の保持手段（図示せず）が設けられており、保持手段によってライナー２がライナー支持部６１に取り付けられる。 The liner support portion 61 includes a pair of liner support frames 63 extending upward from the transfer device base 65 and a pair of rotating shaft portions 67 extending from the upper portion of the liner support frame 63 in the front-rear direction. Have Each rotating shaft portion 67 is provided with holding means (not shown) such as a chuck, and the liner 2 is attached to the liner support portion 61 by the holding means.

このような構成により、ライナー２はフィラメントワインディング装置１００に保持される。そして、ヘリカル巻きの際には、ライナー２が回転軸部６７回りに回転しながら、前後方向に移送されてヘリカル巻きが行われ、フープ巻きの際には、ライナー２は所定の位置に静止した状態でフープ巻きが行われる。 With such a configuration, the liner 2 is held by the filament winding apparatus 100. When the helical winding is performed, the liner 2 is rotated around the rotation shaft portion 67 while being transferred in the front-rear direction to perform the helical winding. During the hoop winding, the liner 2 is stopped at a predetermined position. Hoop winding is performed in the state.

ここで、ヘリカル巻装置１０について詳しく説明すると、ヘリカル巻装置１０は、フィラメントワインディング装置１００の前後方向に対して所定の角度となるようにライナー２の外周面２ａに繊維束１Ｂを巻き付けていく、いわゆるヘリカル巻きを行なう装置である。ヘリカル巻装置１０は、ヘリカル巻装置基台１１、ヘリカル巻掛装置１２を有する。 Here, the helical winding device 10 will be described in detail. The helical winding device 10 winds the fiber bundle 1B around the outer peripheral surface 2a of the liner 2 so as to have a predetermined angle with respect to the front-rear direction of the filament winding device 100. It is a device that performs so-called helical winding. The helical winding device 10 includes a helical winding device base 11 and a helical winding device 12.

ヘリカル巻装置基台１１は、ヘリカル巻装置１０の主たる構造体をなすものであり、主基台６２に固設されている。ヘリカル巻装置基台１１にはヘリカル巻掛装置１２が設けられており、ライナー移送装置６０に保持されたライナー２が回転されながら移送されて、ヘリカル巻掛装置１２を通過することによって繊維束１Ｂの巻き付けが行なわれる。 The helical winding device base 11 forms a main structure of the helical winding device 10 and is fixed to the main base 62. The helical winding device base 11 is provided with a helical winding device 12, and the liner 2 held by the liner transfer device 60 is transferred while being rotated, and passes through the helical winding device 12 so that the fiber bundle 1 B. Is wound.

ヘリカル巻掛装置１２は、ヘリカル巻きを行なうヘリカル巻ヘッド１３と、ヘリカル巻ヘッド１３に繊維束１Ｂの供給を行なうボビン（図示せず）と、で構成される。ヘリカル巻ヘッド１３は、ライナー２の外周面２ａに繊維束１Ｂを導く複数の繊維供給ガイド（図示せず）と、繊維供給ガイドからライナー２へ向かう繊維束１Ｂに対して樹脂を吹き付ける複数の樹脂供給ノズル（図示せず）とが配置されている。 The helical winding device 12 includes a helical winding head 13 that performs helical winding and a bobbin (not shown) that supplies the fiber bundle 1B to the helical winding head 13. The helical winding head 13 includes a plurality of fiber supply guides (not shown) for guiding the fiber bundle 1B to the outer peripheral surface 2a of the liner 2 and a plurality of resins for spraying resin to the fiber bundle 1B from the fiber supply guide toward the liner 2 A supply nozzle (not shown) is arranged.

ヘリカル巻ヘッド１３には、ライナー２の軌道上の周囲であってライナー２の外周面２ａから互いに等しい距離となるように繊維供給ガイドが放射状に配置されており、これらの繊維供給ガイドにより導かれるそれぞれの繊維束１Ｂに対して樹脂供給ノズル（図示せず）から樹脂が吹き付けられる。このようにして樹脂が含浸された繊維束１Ｂは、ライナー移送装置６０に保持されたライナー２が回転されながら移送されることによってライナー２の外周面２ａに巻き付けられていくのである。 Fiber supply guides are radially arranged on the helical winding head 13 so as to be at the same distance from the outer peripheral surface 2a of the liner 2 around the liner 2 and are guided by these fiber supply guides. Resin is sprayed from a resin supply nozzle (not shown) to each fiber bundle 1B. The fiber bundle 1B impregnated with the resin in this manner is wound around the outer peripheral surface 2a of the liner 2 as the liner 2 held by the liner transfer device 60 is transferred while being rotated.

次に、本発明の特徴部分であるフープ巻装置２０について、詳しく説明する。図２は、図１の矢印Ｂ方向から見たフープ巻装置２０の正面図、図３は、図２の３−３線において切断したフープ巻装置２０の断面図を示している。フープ巻装置２０は、ライナー２を停止させて、ライナー２に対して前後方向に往復動することにより、フィラメントワインディング装置１００の前後方向に対して略垂直となるようにライナー２の外周面２ａに繊維束１Ａを巻き付けていく、いわゆるフープ巻きを行なう装置である。図１から図３に示すように、フープ巻装置２０は、フープ巻装置基台２２、巻付部３０、樹脂含浸部４０を有している。フープ巻装置基台２２は、フープ巻装置２０の主たる構造体をなすものであり、上述したように主基台６２のフープ巻装置用レール６６に載置されて移送用駆動装置（図示せず）によって前後方向に移動可能である。 Next, the hoop winding device 20 which is a characteristic part of the present invention will be described in detail. 2 is a front view of the hoop winding device 20 as viewed from the direction of arrow B in FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the hoop winding device 20 cut along line 3-3 in FIG. The hoop winding device 20 stops the liner 2 and reciprocates in the front-rear direction with respect to the liner 2, so that the hoop winding device 20 is substantially perpendicular to the front-rear direction of the filament winding device 100. This is a device that performs so-called hoop winding, in which the fiber bundle 1A is wound. As shown in FIGS. 1 to 3, the hoop winding device 20 includes a hoop winding device base 22, a winding portion 30, and a resin impregnation portion 40. The hoop winding device base 22 forms a main structure of the hoop winding device 20, and is mounted on the hoop winding device rail 66 of the main base 62 as described above, and is a transfer drive device (not shown). ) To move back and forth.

巻付部３０は、ライナー２に対して繊維束１Ａを回転させ、ライナー２に繊維束１Ａを巻き付けるものであり、巻掛テーブル２３を有している。巻掛テーブル２３は、フープ巻装置基台２２に対して回転自在に支持されるものであり、テーブル主体２４と外輪部２５を有している。テーブル主体２４には、ライナー２が挿通しうる第１挿通穴２４ａが形成され、ライナー２は、その軸心Ｏが第１挿通穴２４ａの中心（巻掛テーブル２３の中心）と一致するように挿通して配置される。また、テーブル主体２４には、繊維束１Ａを供給する複数のボビン７１が配置されており、複数のボビン７１からの複数本の繊維束１Ａをライナー２の外周面２ａに導く繊維供給ガイド７２と、各ボビン７１から繊維供給ガイド７２に各繊維束１Ａを案内する複数のガイドローラ７３とが配置されている。繊維供給ガイド７２は、複数本の繊維束１Ａを、ライナー２の外周面２ａに沿って隙間なく平行に供給する。テンサー７４は各繊維束１Ａに所定の張力を付与するものであり、各繊維束１Ａの経路上に配置されている。外輪部２５は、テーブル主体２４の側面に固定されており、フープ巻装置基台２２に対して軸受け（図示せず）を介して回転自在に支持される部分である。 The winding unit 30 rotates the fiber bundle 1 A with respect to the liner 2 and winds the fiber bundle 1 A around the liner 2, and has a winding table 23. The winding table 23 is rotatably supported with respect to the hoop winding device base 22 and has a table main body 24 and an outer ring portion 25. The table main body 24 is formed with a first insertion hole 24a through which the liner 2 can be inserted, and the liner 2 has its axis O aligned with the center of the first insertion hole 24a (the center of the winding table 23). It is arranged through. The table main body 24 is provided with a plurality of bobbins 71 for supplying the fiber bundle 1A, and a fiber supply guide 72 for guiding the plurality of fiber bundles 1A from the plurality of bobbins 71 to the outer peripheral surface 2a of the liner 2. A plurality of guide rollers 73 that guide each fiber bundle 1A from each bobbin 71 to the fiber supply guide 72 are arranged. The fiber supply guide 72 supplies a plurality of fiber bundles 1 A in parallel along the outer peripheral surface 2 a of the liner 2 without a gap. The tensor 74 applies a predetermined tension to each fiber bundle 1A, and is arranged on the path of each fiber bundle 1A. The outer ring portion 25 is fixed to the side surface of the table main body 24 and is a portion that is rotatably supported by a hoop winding device base 22 via a bearing (not shown).

フープ巻装置基台２２には、ライナー２が挿通しうる第２挿通穴２２ａが形成されており、内輪部２６にはライナー２が挿通しうる第３挿通穴２６ａが形成されている。内輪部２６は、第３挿通穴２６ａがフープ巻装置基台２２の第２挿通穴２２ａに連通するように、フープ巻装置基台２２の側面に固定されている。そして、外輪部２５が内輪部２６に回転自在に支持されることにより、巻掛テーブル２３はフープ巻装置基台２２に対して回転自在に支持される。外輪部２５の外周部は、第１プーリ７５となっており、回転用駆動装置７８の第２プーリ７６との間にベルト７７が掛け回され、回転用駆動装置７８により巻掛テーブル２３が回転することで繊維束１Ａの巻き付けが行なわれる。 The hoop winding device base 22 is formed with a second insertion hole 22a through which the liner 2 can be inserted, and the inner ring portion 26 is formed with a third insertion hole 26a through which the liner 2 can be inserted. The inner ring portion 26 is fixed to the side surface of the hoop winding device base 22 so that the third insertion hole 26 a communicates with the second insertion hole 22 a of the hoop winding device base 22. Then, the outer ring portion 25 is rotatably supported by the inner ring portion 26, so that the winding table 23 is rotatably supported with respect to the hoop winding device base 22. The outer peripheral portion of the outer ring portion 25 is a first pulley 75, and a belt 77 is wound around the second pulley 76 of the rotation driving device 78, and the winding table 23 is rotated by the rotation driving device 78. By doing so, the fiber bundle 1A is wound.

図４は、樹脂含浸部４０の配管図、図５はフープ巻装置２０による樹脂噴射を示す正面図を示している。樹脂含浸部４０は、繊維束１Ａに対してライナー２に巻き付けられる手前で樹脂を吹き付けるものである。図２、図４に示すように、フープ巻装置基台２２に固定された内輪部２６の内側には、樹脂を吹き付ける複数の噴射ノズル４１が、ライナー２の周囲を取り囲むように、放射状に配置されている。図４に示すように、各噴射ノズル４１には、樹脂供給管４２と空気供給管４３とが接続されており、樹脂供給管４２は各々電磁開閉式の電磁樹脂開閉弁４６を介して樹脂タンク４５に接続され、空気供給管４３は各々電磁開閉式の電磁空気開閉弁４７を介して空気タンク４４に接続されている。樹脂タンク４５と空気タンク４４はそれぞれ手動式の樹脂開閉弁４８と、空気開閉弁４９を介してコンプレッサー５０に接続されている。 FIG. 4 is a piping diagram of the resin impregnation unit 40, and FIG. 5 is a front view showing resin injection by the hoop winding device 20. The resin-impregnated portion 40 is for spraying resin before the fiber bundle 1A is wound around the liner 2. As shown in FIGS. 2 and 4, a plurality of spray nozzles 41 that spray resin are arranged radially inside the inner ring portion 26 fixed to the hoop winding device base 22 so as to surround the periphery of the liner 2. Has been. As shown in FIG. 4, a resin supply pipe 42 and an air supply pipe 43 are connected to each injection nozzle 41, and each resin supply pipe 42 is connected to a resin tank via an electromagnetic open / close electromagnetic resin on / off valve 46. The air supply pipes 43 are connected to the air tanks 44 through electromagnetic open / close solenoid valves 47, respectively. The resin tank 45 and the air tank 44 are connected to the compressor 50 via a manual resin on-off valve 48 and an air on-off valve 49, respectively.

各噴射ノズル４１の樹脂供給管４２の開閉を行う電磁樹脂開閉弁４６と、各噴射ノズル４１の空気供給管４３の開閉を行う電磁空気開閉弁４７は、制御部５１に接続されており、制御部５１は、各電磁樹脂開閉弁４６と各電磁空気開閉弁４７とを個別に作動させて開閉させる制御信号を形成する。また、制御部５１には、巻掛テーブル２３の回転角度等の位置を検出するエンコーダ等の検出手段（図示せず）が接続されている。 An electromagnetic resin on / off valve 46 for opening / closing the resin supply pipe 42 of each injection nozzle 41 and an electromagnetic air on / off valve 47 for opening / closing the air supply pipe 43 of each injection nozzle 41 are connected to the control unit 51 and controlled. The unit 51 generates a control signal for individually opening and closing each electromagnetic resin opening / closing valve 46 and each electromagnetic air opening / closing valve 47. The control unit 51 is connected to detection means (not shown) such as an encoder that detects a position such as a rotation angle of the winding table 23.

制御部５１は、巻掛テーブル２３の回転角度等の位置が検出されることにより、ライナー２に巻き付けられる繊維束１Ａの位置を特定する。また、制御部５１は、特定された位置にある繊維束１Ａに対し、ライナー２に巻き付ける手前で樹脂を吹き付けることのできる噴射ノズル４１を１又は２以上選択する。そして、制御部５１は、選択した噴射ノズル４１に対して樹脂と空気を供給するため、選択した噴射ノズル４１に対応した電磁樹脂開閉弁４６と電磁空気開閉弁４７とを個別に作動させる。このようにして、繊維束１Ａの位置を特定するとともに、繊維束１Ａの位置に対応した噴射ノズル４１を作動させることにより、樹脂を吹き付ける噴射ノズル４１を繊維束１Ａの回転に同期させて切り換えるようにする。 The control unit 51 identifies the position of the fiber bundle 1 A wound around the liner 2 by detecting the position such as the rotation angle of the winding table 23. In addition, the control unit 51 selects one or more injection nozzles 41 that can spray resin on the fiber bundle 1A at the specified position before being wound around the liner 2. And the control part 51 operates individually the electromagnetic resin on-off valve 46 and the electromagnetic air on-off valve 47 corresponding to the selected injection nozzle 41, in order to supply resin and air with respect to the selected injection nozzle 41. FIG. In this way, the position of the fiber bundle 1A is specified and the injection nozzle 41 corresponding to the position of the fiber bundle 1A is operated to switch the injection nozzle 41 that sprays the resin in synchronization with the rotation of the fiber bundle 1A. To.

噴射ノズル４１は、外管（図示せず）と内管（図示せず）を有する二重管ノズルであり、噴射口５２は、外管と内管の開口部から構成される。外管は、空気供給管４３に接続されて空気を噴出させるエアノズルとされ、内管は、樹脂供給管４２に接続されて樹脂を噴出させる樹脂ノズルとされる。つまり、空気タンク４４から供給された空気は、外管と内管との隙間から噴出し、樹脂タンク４５から供給された樹脂は、内管から噴出するものとされる。このような構成により、比較的に比重が大きく粘度が高い樹脂であっても、繊維供給ガイド７２からライナー２へ向かう繊維束１Ａに対して樹脂を吹き付けることができる。 The injection nozzle 41 is a double tube nozzle having an outer tube (not shown) and an inner tube (not shown), and the injection port 52 includes an opening of the outer tube and the inner tube. The outer tube is an air nozzle that is connected to the air supply tube 43 and ejects air, and the inner tube is a resin nozzle that is connected to the resin supply tube 42 and ejects resin. That is, the air supplied from the air tank 44 is ejected from the gap between the outer tube and the inner tube, and the resin supplied from the resin tank 45 is ejected from the inner tube. With such a configuration, even if the resin has a relatively high specific gravity and a high viscosity, the resin can be sprayed on the fiber bundle 1A from the fiber supply guide 72 toward the liner 2.

また、図５に示すように、噴射ノズル４１は、噴射口５２と、フープ巻装置２０に挿通されたライナー２の軸心Ｏとを結ぶ仮想線（図示二点鎖線）に対して、繊維束１Ａの回転方向（図示時計方向）の下流側に向けて樹脂を吹き付けるように配置されている。一方、繊維供給ガイド７２からライナー２へ導かれる繊維束１Ａは、正面視にて時計方向に回転されながら、ライナー２の外周面２ａに巻き付けられるために、巻掛テーブル２３の回転方向の下流側に向けて張架されることとなる。このため、繊維供給ガイド７２とライナー２との間で張架された繊維束１Ａは、噴射ノズル４１から噴出して形成される樹脂噴霧に沿うようにしてライナー２へ向かうこととなるために、繊維束１Ａへの樹脂の含浸を良好に行なうことが可能となる。 Further, as shown in FIG. 5, the injection nozzle 41 has a fiber bundle with respect to an imaginary line (two-dot chain line in the drawing) connecting the injection port 52 and the axis O of the liner 2 inserted through the hoop winding device 20. It arrange | positions so that resin may be sprayed toward the downstream of the rotation direction (clockwise direction of illustration) of 1A. On the other hand, the fiber bundle 1A guided from the fiber supply guide 72 to the liner 2 is wound around the outer peripheral surface 2a of the liner 2 while being rotated clockwise in a front view. It will be stretched toward. For this reason, since the fiber bundle 1A stretched between the fiber supply guide 72 and the liner 2 is directed to the liner 2 along the resin spray formed by being ejected from the ejection nozzle 41, It is possible to satisfactorily impregnate the fiber bundle 1A with resin.

次に、上記説明したフープ巻装置２０の動作について説明する。図５Ａから図５Ｃに示すように、巻掛テーブル２３の回転によって繊維束１Ａが回転することにより、静止状態のライナー２の外周面２ａに繊維束１Ａの巻き付けが行われる。一方、樹脂含浸装置の制御部５１は、ライナー２に巻き付けられる繊維束１Ａの位置を特定するとともに、特定された位置にある繊維束１Ａに対し、ライナー２に巻き付ける手前で樹脂を吹き付けることのできる噴射ノズル４１を１又は２以上選択する。そして、制御部５１は、選択した噴射ノズル４１に対応した電磁樹脂開閉弁４６と電磁空気開閉弁４７とを個別に作動させる。 Next, the operation of the hoop winding device 20 described above will be described. 5A to 5C, the fiber bundle 1A is rotated by the rotation of the winding table 23, whereby the fiber bundle 1A is wound around the outer peripheral surface 2a of the liner 2 in a stationary state. On the other hand, the control unit 51 of the resin impregnation apparatus can specify the position of the fiber bundle 1A wound around the liner 2 and can spray the resin before the wire bundle 1A is wound around the fiber bundle 1A at the specified position. One or more spray nozzles 41 are selected. And the control part 51 operates the electromagnetic resin on-off valve 46 and the electromagnetic air on-off valve 47 corresponding to the selected injection nozzle 41 separately.

図５Ａの状態においては、繊維束１Ａの位置に対して噴射ノズル４１ａを選択して作動させているが、図５Ｂの状態においては、繊維束１Ａが回転することにより、次の噴射ノズル４１ｂを選択して作動させ、噴射ノズル４１ａは停止させる。そして、図５Ｃの状態においては、繊維束１Ａが回転することにより、次の噴射ノズル４１ｃを選択して作動させ、噴射ノズル４１ｂは停止させる。このようにして、繊維束１Ａの位置を特定するとともに、繊維束１Ａの位置に対応した噴射ノズル４１を作動させることにより、樹脂を吹き付ける噴射ノズル４１を繊維束１Ａの回転に同期させて切り換えるようにする。 In the state of FIG. 5A, the injection nozzle 41a is selected and operated with respect to the position of the fiber bundle 1A. However, in the state of FIG. 5B, when the fiber bundle 1A rotates, the next injection nozzle 41b is moved. The injection nozzle 41a is stopped by selecting and operating. And in the state of FIG. 5C, when the fiber bundle 1A rotates, the next injection nozzle 41c is selected and operated, and the injection nozzle 41b is stopped. In this way, the position of the fiber bundle 1A is specified and the injection nozzle 41 corresponding to the position of the fiber bundle 1A is operated to switch the injection nozzle 41 that sprays the resin in synchronization with the rotation of the fiber bundle 1A. To.

これにより、回転する繊維束１Ａに対して、無駄な樹脂を吹き付けることなく、樹脂を繊維束１Ａに含浸させることができる。また、ライナー２に当たって飛散した一部の樹脂を、次の噴射ノズル４１から出た樹脂が巻き込むため、樹脂の飛散を抑制することができ、樹脂の塗布ロスを減少させることができる。 Thus, the resin can be impregnated in the fiber bundle 1A without spraying useless resin on the rotating fiber bundle 1A. In addition, since a part of the resin that has hit the liner 2 is scattered by the resin from the next injection nozzle 41, the resin can be prevented from being scattered and the resin application loss can be reduced.

また、従来の樹脂の吹き付けの態様においては、樹脂噴霧がライナー２の外周面２ａと衝突することによって樹脂の飛散を生じていたが、図５に示すように、本実施の形態における噴射ノズル４１は、噴射口５２と、フープ巻装置２０に挿通されたライナー２の軸心Ｏとを結ぶ仮想線（図示二点鎖線）に対して、繊維束１Ａの回転方向（図示時計方向）の下流側に向けて樹脂を吹き付けるように配置されているため、ライナー２に対して斜めに樹脂を吹き付けることとなり、ライナー２の外周面２ａに達した樹脂噴霧が外周面２ａに沿って流れる。このため、繊維束１Ａに吹き付けた樹脂がライナー２に当たって跳ね返ることよる飛散を抑制することができ、樹脂の塗布ロスを極めて少なくすることができる。 Further, in the conventional resin spraying mode, resin spray is caused by the resin spray colliding with the outer peripheral surface 2a of the liner 2, but as shown in FIG. 5, the injection nozzle 41 in the present embodiment. Is a downstream side of the rotation direction (clockwise in the drawing) of the fiber bundle 1A with respect to a virtual line (two-dot chain line in the drawing) connecting the injection port 52 and the axis O of the liner 2 inserted through the hoop winding device 20. Therefore, the resin is sprayed obliquely with respect to the liner 2, and the resin spray reaching the outer peripheral surface 2a of the liner 2 flows along the outer peripheral surface 2a. For this reason, scattering due to the resin sprayed onto the fiber bundle 1A hitting the liner 2 and bounced can be suppressed, and the resin application loss can be extremely reduced.

このようにして、繊維供給ガイド７２により導かれる繊維束１Ａの回転に同期して噴射ノズル４１が切り換えられ、樹脂が吹き付けられる。樹脂が含浸された繊維束１Ａは、フープ巻装置２０が巻掛テーブル２３を回転させながら前後方向に移動することによって、ライナー２の外周面２ａに繊維束１Ａがフープ巻されていく。この状態で、一層目のフープ巻層を形成する。引き続き、フレームをライナー２の他端部へ反転移動させることにより、先のフープ巻層の外面に二層目のフープ巻層を形成する。さらにフープ巻層を形成する場合には、フレームを往復移動させることによりフープ巻を必要回数行う。 In this way, the injection nozzle 41 is switched in synchronization with the rotation of the fiber bundle 1A guided by the fiber supply guide 72, and the resin is sprayed. The fiber bundle 1A impregnated with the resin is hoop-wound around the outer peripheral surface 2a of the liner 2 by the hoop winding device 20 moving in the front-rear direction while rotating the winding table 23. In this state, the first hoop winding layer is formed. Subsequently, the frame is reversed and moved to the other end portion of the liner 2 to form a second hoop winding layer on the outer surface of the previous hoop winding layer. Further, when forming a hoop winding layer, the hoop winding is performed a required number of times by reciprocating the frame.

次に、本発明の第２の実施の形態に係るフィラメントワインディング装置１００を図面に沿って説明する。図６は、第２の実施形態において、フープ巻装置２０による樹脂噴射を示す正面図である。本実施の形態に係るフィラメントワインディング装置１００は、切り替え後の噴射ノズル４１による吹き付けを開始した後に、切り換え前の噴射ノズル４１による吹き付けを停止する点が第１の実施の形態に係るフィラメントワインディング装置１００と大きく異なっている。 Next, a filament winding apparatus 100 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is a front view showing resin injection by the hoop winding device 20 in the second embodiment. In the filament winding apparatus 100 according to the present embodiment, the filament winding apparatus 100 according to the first embodiment is that after the spray nozzle 41 after switching starts spraying, the spray nozzle 41 before switching is stopped. And very different.

第１の実施の形態に係るフィラメントワインディング装置１００では、図５に示すように、噴射ノズル４１の切り換えは、噴射ノズル４１ａから次の噴射ノズル４１ｂを選択して作動させると、それまで作動させていた噴射ノズル４１ａは停止させている。つまり、切り替え後の噴射ノズル４１ｂによる吹き付けを開始した時点では、切り換え前の噴射ノズル４１ａによる吹き付けは停止している。 In the filament winding apparatus 100 according to the first embodiment, as shown in FIG. 5, the switching of the injection nozzle 41 is activated until the next injection nozzle 41 b is selected from the injection nozzle 41 a and operated. The injection nozzle 41a is stopped. That is, at the time when spraying by the spray nozzle 41b after switching is started, spraying by the spray nozzle 41a before switching is stopped.

一方、本実施の形態に係るフィラメントワインディング装置１００では、図６Ａの状態においては、繊維束１Ａの位置に対して噴射ノズル４１ａを選択して作動させている。図６Ｂの状態においては、繊維束１Ａが回転することにより、次の噴射ノズル４１ｂを選択して作動させているが、噴射ノズル４１ａも作動させている。そして、図６Ｃの状態においては、繊維束１Ａが回転することにより、次の噴射ノズル４１ｃを選択して作動させ、噴射ノズル４１ｂも作動させている。噴射ノズル４１ａは停止させる。このようにして、切り替え後の噴射ノズル４１による吹き付けを開始した後に、切り換え前の噴射ノズル４１による吹き付けを停止するようにする。 On the other hand, in the filament winding apparatus 100 according to the present embodiment, in the state of FIG. 6A, the injection nozzle 41a is selected and operated with respect to the position of the fiber bundle 1A. In the state of FIG. 6B, the rotation of the fiber bundle 1A causes the next injection nozzle 41b to be selected and operated, but the injection nozzle 41a is also operated. In the state shown in FIG. 6C, the fiber bundle 1A rotates, so that the next injection nozzle 41c is selected and operated, and the injection nozzle 41b is also operated. The injection nozzle 41a is stopped. In this way, after the spraying by the spray nozzle 41 after switching is started, the spraying by the spray nozzle 41 before switching is stopped.

第２の実施の形態に係るフィラメントワインディング装置１００によれば、切り替え後の噴射ノズル４１による吹き付けを開始した後に、切り換え前の噴射ノズル４１による吹き付けを停止するため、上流側の噴射ノズル４１からの樹脂は、下流側の噴射ノズル４１からの樹脂に巻き込まれて飛散が防止され、吹き付けられた樹脂がライナー２の外周面２ａに沿うように流れる。即ち、樹脂の流速は、噴射口５２直近で最も速く、遠ざかる程遅くなるため、例えば、上流側の噴射ノズル４１ａから噴出されてライナー２の外周面２ａ近くに到達した樹脂は、それより流速の速い、下流側の噴出ノズル４１ｂの噴出口５２近くの樹脂に巻き込まれる。このため、樹脂の飛散を抑制することができ、樹脂の塗布ロスを減少させることができる。 According to the filament winding apparatus 100 according to the second embodiment, after the spraying by the spray nozzle 41 after switching is started, the spraying by the spray nozzle 41 before switching is stopped. The resin is caught in the resin from the injection nozzle 41 on the downstream side and is prevented from being scattered, and the sprayed resin flows along the outer peripheral surface 2 a of the liner 2. That is, the flow rate of the resin is the fastest immediately near the injection port 52 and becomes slower as it goes away. For example, the resin jetted from the upstream injection nozzle 41a and reaching the outer peripheral surface 2a of the liner 2 has a higher flow rate than that. It is caught in the resin near the jet nozzle 52 of the jet nozzle 41b on the fast downstream side. For this reason, scattering of resin can be suppressed and the application | coating loss of resin can be reduced.

また、第１の実施の形態では、噴射ノズル４１から次の噴射ノズル４１に切り替える際、そのタイミングとノズル配置間隔とにより繊維束１Ａ及びライナー２の外周面２ａにおいて、樹脂の塗布むらが発生する場合がある。これに対し、第２の実施の形態においては、基本的に常時２個以上の噴射ノズル４１から樹脂が吐出されるため、繊維束１Ａに沿って、より広い範囲に樹脂が供給され、切り替え時も塗布むらが出にくいという利点がある。 Further, in the first embodiment, when switching from the injection nozzle 41 to the next injection nozzle 41, uneven application of the resin occurs on the fiber bundle 1A and the outer peripheral surface 2a of the liner 2 depending on the timing and nozzle arrangement interval. There is a case. On the other hand, in the second embodiment, the resin is basically discharged from the two or more injection nozzles 41 at all times, so that the resin is supplied in a wider range along the fiber bundle 1A. Has the advantage that uneven application is difficult to occur.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。例えば、本実施の形態に係るフィラメントワインディング装置１００では、繊維供給ガイド７２は、複数本の繊維束１Ａを、ライナー２の外周面２ａに沿って隙間なく平行に供給するが、複数箇所に分けた状態で、ライナー２の外周面２ａに供給してもよい。この場合、複数の繊維束１Ａに対応した位置の複数の噴射ノズル４１を作動させることにより、樹脂を吹き付ける噴射ノズル４１を繊維束１Ａの回転に同期させて切り換えるようにする。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made. For example, in the filament winding apparatus 100 according to the present embodiment, the fiber supply guide 72 supplies a plurality of fiber bundles 1A in parallel along the outer peripheral surface 2a of the liner 2 without gaps, but is divided into a plurality of locations. In a state, the outer peripheral surface 2a of the liner 2 may be supplied. In this case, by operating a plurality of injection nozzles 41 at positions corresponding to the plurality of fiber bundles 1A, the injection nozzles 41 that spray resin are switched in synchronization with the rotation of the fiber bundle 1A.

以上説明した本発明の技術的範囲は、上記の実施例に限定されるものではなく、上記実施例の形状に限定されない。本発明の技術的範囲は、本明細書及び図面に記載した事項から明らかになる本発明が真に意図する技術的思想の範囲全体に、広く及ぶものである。 The technical scope of the present invention described above is not limited to the above embodiment, and is not limited to the shape of the above embodiment. The technical scope of the present invention broadly covers the entire scope of technical ideas that the present invention truly intends, as will be apparent from the matters described in the present specification and drawings.

１００フィラメントワインディング装置
１Ａ、１Ｂ繊維束
２ライナー
２ａ外周面
１０ヘリカル巻装置
１１ヘリカル巻装置基台
１２ヘリカル巻掛装置
１３ヘリカル巻ヘッド
２０フープ巻装置
２２フープ巻装置基台
２２ａ第２挿通穴
２３巻掛テーブル
２４テーブル主体
２４ａ第１挿通穴
２５外輪部
２６内輪部
２６ａ第３挿通穴
３０巻付部
４０樹脂含浸部
４１噴射ノズル
４１ａ噴射ノズル
４１ｂ噴射ノズル
４１ｃ噴射ノズル
４２樹脂供給管
４３空気供給管
４４空気タンク
４５樹脂タンク
４６電磁樹脂開閉弁
４７電磁空気開閉弁
４８樹脂開閉弁
４９空気開閉弁
５０コンプレッサー
５１制御部
５２噴射口
６０ライナー移送装置
６１ライナー支持部
６２主基台
６３ライナー支持フレーム
６４ライナー移送装置用レール
６５移送装置基台
６６フープ巻装置用レール
６７回転軸部
７１ボビン
７２繊維供給ガイド
７３ガイドローラ
７４テンサー
７５第１プーリ
７６第２プーリ
７７ベルト
７８回転用駆動装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Filament winding apparatus 1A, 1B Fiber bundle 2 Liner 2a Outer peripheral surface 10 Helical winding apparatus 11 Helical winding apparatus base 12 Helical winding apparatus 13 Helical winding head 20 Hoop winding apparatus 22 Hoop winding apparatus base 22a 2nd insertion hole 23 volume Hanging table 24 Table main body 24a 1st insertion hole 25 Outer ring part 26 Inner ring part 26a 3rd insertion hole 30 Winding part 40 Resin impregnation part 41 Injection nozzle 41a Injection nozzle 41b Injection nozzle 41c Injection nozzle 42 Resin supply pipe 43 Air supply pipe 44 Air tank 45 Resin tank 46 Electromagnetic resin on / off valve 47 Electromagnetic air on / off valve 48 Resin on / off valve 49 Air on / off valve 50 Compressor 51 Control unit 52 Injection port 60 Liner transfer device 61 Liner support unit 62 Main base 63 Liner support frame 64 Liner Carrier unit rail 65 transport apparatus base 66 the hoop winding device rail 67 rotating shaft 71 the bobbin 72 the fiber supply guide 73 guide roller 74 tenser 75 first pulley 76 second pulley 77 the belt 78 for rotating drive device

Claims

A filament winding device equipped with a hoop winding device,
The hoop winding device
A winding section for rotating the fiber bundle relative to the liner to be held and winding the fiber bundle around the liner;
A resin impregnated portion in which a plurality of spray nozzles that spray resin before being wound around the liner with respect to the fiber bundle are disposed around the liner;
With
The filament winding, wherein the spray nozzle is disposed so as to spray a resin toward a downstream side in a rotation direction of the fiber bundle with respect to a virtual line connecting the spray port and an axis of the liner. apparatus.

The resin impregnated part is
Among the plurality of spray nozzles, one or two or more spray nozzles spray resin on the rotating fiber bundle, and the spray nozzle spraying the resin is synchronized with the rotation of the fiber bundle of the winding portion. The filament winding apparatus according to claim 1, wherein the filament winding apparatus is switched.

The resin impregnated part is
3. The filament winding apparatus according to claim 2, wherein the spraying by the spray nozzle before the switching is stopped after the spraying by the spray nozzle after the switching is started.